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膜分离技术在饮料澄清中的运用

时间:2007-03-06 08:36:39
澄清工序是澄清汁生产的关键。传统的澄清方法如明胶单宁法、加热凝聚澄清法、冷冻法、板框过滤法、酶处理法等,都存在各自的弱点。将膜超滤技术用于食醋、酱油、果蔬汁、茶汁、啤酒等生产中,在分离致浊组分的同时达到澄清的目的。由于操作不受温度的影响,不发生相变,可以较好地保存原有风味,同时具有快速、经济的特点。

以水果压榨出汁,制成的果汁饮料中含有许多悬浮的固形物以及引起果汁变质的细菌、果胶和粗蛋白。应用膜超滤技术处理甘蔗汁、苹果汁、草莓汁、南瓜汁等汁液,分离澄清效果良好。陈少州等在南瓜澄清汁加工中分别采用PSA1.5、PSA3.0、等平板超滤膜进行超滤澄清处理,对南瓜汁均有明显的澄清效果。其透光率(λ=420nm)由原汁的78.9%分别上升到99.4%、98.9%,除果胶和蛋白质外,膜截留分子量(MWCO)对可溶性固形物、还原糖、pH、矿质元素和总酸等含量均无影响。澄清汁贮存4个月后PSA1.5、PSA3.0超滤汁无沉淀现象,稳定性好。

传统的酱油澄清技术是采用巴氏消毒法,板框过滤澄清产品。产品有沉淀,细菌数偏高,生产强度大,废弃物多,易造成环境污染。李书申等人用超滤膜技术替代传统的酱油生产中蒸发、浓缩、澄清、净化等装置,对酱油澄清、除茵、脱色处理,大幅降低能耗,提高了产品品质。

饮料业中的水处理。饮料的主要成分是水,水的质量决定了饮料的质量,水处理设备与最终水质有密切关系。只用传统的沙滤棒或硅藻土过滤手段,不可能达到精细的过滤等级和绝对地去除微生物。而应用膜分离手段则可能达到极好的分离效果。在膜技术发达国家,饮料生产领域95%以上采用微孔滤膜为分离途径之一,在我国,微滤、超滤技术在饮料生产中都已得到较广泛应用。在饮料行业中要达到净化、澄清的目的,用0.45µm的微孔膜过滤元件进行流程过滤即可满足要求。由于微孔膜过滤后除去的是饮料中的杂质、悬浮物及生物菌体等,而水中的微量元素和营养物质却毫无损失,所以特别适用于某些需保持特殊成分或风味的饮料的净化过滤,如天然饮用矿泉水。应用膜分离过程制备饮用水和超纯水已实现工业化。据统计,1988年世界上应用电渗技术生产饮用水销售额达5亿美元,并按每年10%的速度增长。

茶饮料是目前饮料市场上非常受欢迎的饮品。然而茶提取液中含有蛋白质、果胶、淀粉等大分子物质,其中的茶多酚类及其氧化产物易于咖啡碱等物质形成络合物,使茶汁产生混浊及沉淀,消除混浊及沉淀是茶饮料生产的关键。传统的方法易使茶汁中许多有效成分去除,造成风味严重损失。采用超滤法处理绿茶汁和红茶汁可有效去除茶汁中的大部分蛋白质、果胶、淀粉等大分子物质,而茶多酚、氨基酸、儿茶素、咖啡碱等含量损失很少,醇不溶性物质[AIS]可去除38%—7O%,使透明度提高92%—95%。茶汁外观清澈透明,口感好,茶汁不易二次浑浊和变质。