膜疏散技术在果汁加工中的应用
时间：2016.11.10
果汁的加工历程主要包括四大部分：果汁澄清、果汁浓缩、果汁脱气，果汁脱酸脱色脱苦，是种种膜疏散技术集成的结果。
1.果汁澄清
经破坏粗滤处理获得的原果蔬汁是一个组分庞大的多相体系，含有果胶（分子量约为5万-30万）、淀粉、维生素等大分子，溶解的离子及细菌等。由于果胶的保存使果汁整体粘度增大，倒运于压榨时出汁率的提高，实际加工时往往可以接纳多种方法除去，包括自然沉降澄清、加热凝聚澄清、酶处理法澄清等。酶处理法主要加入果胶酶，将果肉内的果胶剖析为半乳糖醛酸从而抵达疏散纯化的效果，极大地保存果汁中的氨基酸、维生素和矿物质�？悸堑匠跫豆懈飨钭榉旨肮毫＞豆婺�，可以接纳一定截留量的超滤膜辅助酶处理法进行果汁的澄清操作。即先使用少量果胶酶除去一部分果胶，再用超滤膜疏散剩余果胶，这样不但节约了酶用量，增大了超滤操作时的膜通量，减少膜孔梗塞等问题，并且在不加热的条件下除去了果汁中的大大都细菌。
近年来该法已经在实际果汁加工研究中取得了很好的效果，蔡同一等（1997）使用超滤膜进行草莓汁处理，芳香酸与醇获得很好保存，澄清度抵达97.8%以上；师俊玲（1999）接纳聚砜质料超滤膜处理猕猴桃汁，VC保存值抵达97.36%。
2.果汁浓缩
实际生产工艺上为提高果汁中含糖量与酸度，包管差别采摘日期下果汁质量风姿的均一化，同时为了节约果汁包装及运输用度，往往对果汁进行浓缩处理。古板工艺为多级真空蒸发浓缩或冷冻浓缩，热量变革不但会使果汁中营养身分流失，同时降低芳香物质含量，改变果汁色泽风姿。相比之下，接纳膜疏散技术进行果汁浓缩可在常温下操作，减小能耗的同时制止有效身分挥发，包管产品质量，可用于果汁浓缩历程的膜疏散技术有反渗透、纳滤和膜蒸馏。
研究显示使用反渗透膜进行果汁浓缩所需能量约为蒸发浓缩的1/7，冷冻浓缩的1/2。尽管反渗透能够选择性透过水分子，除去其他可溶物，疏散效果极佳，然而随着反渗透浓缩历程进行，料液侧的渗透压随浓度增大而逐步增大，所需操作压力相应增大，对疏散设备的抗压能力要求也提高。因而在实际生产中往往接纳反渗透与纳滤结合的方法进行浓缩，即先通过反渗透预浓缩一部分果汁，在料液渗透压抵达一定水平后改用纳滤膜（孔径很�。┎僮�，截留其他溶质、盐和糖等。例如在葡萄汁的浓缩加工处理时，由于苹果酸等对制得的葡萄酒质量影响很大，可以通过反渗透除去大部分溶解杂质，再通过纳滤调理组分含量。
果汁浓缩历程也可通过渗透蒸馏（膜蒸馏特殊操作形式）完成，渗透蒸馏的迁移机理如下：
接纳微孔疏水膜进行处理，膜两侧划分为待浓缩的料液和浓盐水，可挥发组分经加热汽化，通过扩散或对流方法在膜两侧迁移，实现物料的浓缩。据报道，接纳渗透蒸馏法进行果汁（苹果汁、葡萄汁等）浓缩，果汁中可溶性固形物含量高达60%以上。别的，渗透蒸馏法排除了反渗透浓缩时料液渗透压变革带来的操作压差问题，同时在高倍浓缩时，对果汁中某些有效组分（糖、有机酸等）的截留率可达100%。
3 .果汁脱气
果肉细胞呼吸作用的进行使细胞间隙中存留氧气、二氧化碳等气体，加工历程中容易将果汁中维生素、芳香剂、色素等物质氧化，影响果汁风姿和外观，同时造成颗粒物悬浮，因此脱除这部分气体。接纳的有效脱除方法是水相脱气法（膜蒸馏特殊形式），依据气体在水中溶解度与其外貌分压成正比这一原理，逐渐降低氧气分压，从而使溶氧逸出。操作时将微孔膜一侧与果汁接触，另一侧抽真空，调理孔径可实现氧气的选择性脱除。
4 .果汁脱酸脱色脱苦
原果蔬汁经前几步加工处理后，仍残留少量有机酸、苦味物质和色素等，往往会破坏果汁饮用时的风姿，降低产品质量。
果汁脱酸：据刘茉娥等人介绍利用电渗析膜（两侧均用阴膜， 酸根一侧渗出，另侧渗入OH-与H+中和），可以有效脱除果汁中的有机酸，降低果汁酸度，提高产品质量和口感。
果汁脱色：果汁不但可以使用种种合成树脂进行脱色处理，还可以接纳超滤技术进行处理。Borneman等人用聚酯醚砜（PES）/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）复合膜超滤技术脱除苹果汁中31%的色素，另有报道称截留分子量为20～50KDa的超滤膜对红霉果浆废水中的花青素的接纳率达80。
果汁脱苦：柑橘类果汁柚皮苷、类柠檬苦素等的保存，极大地影响破坏了产品的品质和商业价值。目前可接纳吸附、超临界CO2脱苦等方法，别的，超滤技术能有效降低果汁中苦味物质含量。例如，Hernandez等人研究了利用超滤和树脂吸附的联合历程对葡萄柚汁进行脱苦，柚皮苷、类柠檬苦素险些完全脱除，疏散效果极高，但由于膜性能不敷稳定，还没有实现大规模工业使用。
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