濃縮蘋果汁加工及生產(chǎn)線管理設(shè)備

1、24/24濃縮蘋果汁加工工藝及生產(chǎn)線設(shè)備 摘要：近年來，我國水果產(chǎn)量大幅度增長，2007年總產(chǎn)量達(dá)5200萬噸，人均占有量達(dá)40千克。加快進(jìn)展蘋果汁已勢在必行。本文以濃縮蘋果汁生產(chǎn)線為主，對濃縮蘋果汁生產(chǎn)過程中的要緊技術(shù)裝備做概括介紹。并對改善果汁濃縮方法提出自己的一些看法。關(guān)鍵詞：濃縮，蘋果汁，反滲透，無菌灌裝Concentrated apple juice processing technology and production line equipmentAbstract：In rencent years,the fruit production of our country has i

2、ncreased sharply,with annual production having reached 52million tons and per capita being up to 40kg.So to speed up the development of apple juice is imperative.。The article maily concentrate apple juice production line,and introduce the main equipment.In addition,I also think of some suggestions t

3、o improve the method of concentrating apple juice.Key words: concentrated, apples juice, reverse osmosis, aseptic filling水果加工業(yè)是附加值專門高的產(chǎn)業(yè)，從初級產(chǎn)品到深加工產(chǎn)品，增值潛力高達(dá)幾十倍甚至幾百倍。有關(guān)資料顯示，我國水果業(yè)的深加工和市場開發(fā)每年都能帶來幾十億元的收入。近年來，我國水果產(chǎn)量增長專門快，但由于加工技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化滯后，每年約有30的水果因缺乏貯藏及加工手段而腐爛。而濃縮果汁則能在一定程度上有效的克服這一缺陷。它是將果蔬汁或果蔬原漿經(jīng)濃縮脫水或干燥而制成的汁液

4、，容量小，可溶性固形物可高達(dá)6570，可節(jié)約包裝和運(yùn)輸費(fèi)用，便于貯運(yùn)；果蔬汁的品質(zhì)更加一致；濃縮后糖、酸含量均有所提高，增加了產(chǎn)品的保藏性；在濃縮過程中，通過調(diào)配能夠克服因果蔬采收期和品種的不同產(chǎn)生的成分上的差異，使產(chǎn)品品質(zhì)一致；濃縮果蔬汁用途廣泛，可作為各種食品的基料。而我國是世界蘋果生產(chǎn)第一大國，并已成為世界蘋果生產(chǎn)中心因此大力進(jìn)展?jié)饪s蘋果汁行業(yè)已成為進(jìn)展飲料業(yè)的一種趨勢。我國蘋果種植面積已達(dá)225萬公頃，2006年我國蘋果產(chǎn)量達(dá)到2607萬噸，占世界總產(chǎn)量的4086是世界第一生產(chǎn)大國盡管我國是一個生產(chǎn)大國，然而由于技術(shù)加工條件比較落后，因此我國在濃縮蘋果汁方面還有專門大的空間。近十年來，

5、我國蘋果加工業(yè)盡管有了較大的進(jìn)展，濃縮蘋果汁的生產(chǎn)量正逐年增加，但與發(fā)達(dá)國家相比，我國的蘋果業(yè)仍存在較大的差距，首先，蘋果的加工利用率低先進(jìn)國家的蘋果絕大部分用于蘋果汁的深加工，從加工用的蘋果占蘋果產(chǎn)量的比例來看，我國的蘋果加工率卻不到15，而全球蘋果加工率的平均水平為22-24，專門多發(fā)達(dá)國家到了70，有的甚至超過了75我國蘋果加工率與世界的平均水平相比差距不小，與發(fā)達(dá)國家相比差距更大，講明我國蘋果加工業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它蘋果生產(chǎn)國州；其次，蘋果加工專用品種缺乏、原料基地建設(shè)不足；第三，深加工關(guān)鍵技術(shù)尚需要解決，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與操縱體系有進(jìn)一步完善，這些問題嚴(yán)峻制約我國蘋果加工業(yè)的可持續(xù)進(jìn)展第四，對果

6、汁加工過程中產(chǎn)生的廢棄物利用不足，如：果皮、果核、果渣等下腳料，提出將蘋果多酚作為高附加值的副產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。同時(shí)由于蘋果在加工的過程中存在許多阻礙因素，假如汁褐變果汁褐變是指果汁加工和貯藏過程中顏色發(fā)生改變的一種現(xiàn)象。當(dāng)新奇蘋果通過破裂或壓榨成汁后，得到的產(chǎn)品專門容易發(fā)生酶促褐變，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的外觀、風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值劣變，嚴(yán)峻阻礙商品價(jià)值。我國蘋果濃縮汁加工工藝：目前我國是蘋果濃縮果汁的工藝流程：原鋪料的驗(yàn)收初級清洗揀選破裂壓榨過濾酶解澄清濃縮蒸發(fā)冷藏處理巴氏消毒無菌灌裝殘?jiān)木C合利用 1.1 原鋪料驗(yàn)收先對生產(chǎn)地進(jìn)行驗(yàn)收，包括采土樣，氣候，溫度，其中重要的還要包括最為重要的一項(xiàng)農(nóng)藥殘留，這涉及

7、到食品加工后的質(zhì)量安全問題，重中之重。還要對無菌袋、液袋或罐箱及酶制劑等輔料進(jìn)行驗(yàn)收，檢驗(yàn)合格后入庫，分類存放并做明確的標(biāo)識。1.2初級清洗揀選在初級清洗過程中，分為兩級。一級坑工位揀選工依照蘋果進(jìn)入果槽的順序，用一級坑循環(huán)水將蘋果從果槽輸送至一級坑處，在那個流通過程中使蘋果得到充分的浸泡、清洗，同時(shí)比重大的一些物質(zhì)（泥沙、石塊、金屬等）沉入沉降坑中，通過隔柵，將水和蘋果分離，蘋果進(jìn)入二級輸送果道，水流入一級循環(huán)池，由泵接著打入果槽循環(huán)輸送蘋果。在一級坑隔柵處用自來水/軟水對蘋果進(jìn)行噴淋清洗，確保一級坑水不倒流入二級坑。用二級坑循環(huán)水將蘋果從二級輸送果道始端輸送至二級坑處，在那個流通過程中使蘋

8、果得到充分的浸泡、清洗，通過隔柵，將水和蘋果分離，蘋果進(jìn)入一級提升工序。 圖1 圖2用一級刮板式提升機(jī)（圖1）將蘋果提升至揀選臺（圖2）。通過調(diào)節(jié)提升機(jī)變速箱調(diào)節(jié)原料進(jìn)料量，以保證生產(chǎn)需要。在揀選臺上隨著蘋果的滾動將霉?fàn)€果變質(zhì)果、雜質(zhì)揀選挑出，此工序保證揀選之后爛果率操縱在2%以下，選果臺上的蘋果成單層擺放，每個選果臺保證每平方米1人以上選果人，然后通過浮選，使蘋果通過再次泡洗，嚴(yán)格保證果實(shí)的安全性。 在泡洗機(jī)（圖3）中，一般使用消毒劑（二氧化氯）要緊殺死蘋果表面的耐酸耐熱菌和一些微生物。到達(dá)加工工藝所需的條件。 圖31.2 果實(shí)破裂破裂的目的是為了破壞果蔬原料的組織，將其細(xì)胞壁破裂以獲得果汁

9、。用提升機(jī)將蘋果提升至破裂機(jī)，將清洗潔凈的蘋果用破裂機(jī)（圖4）破裂為4-6mm（依蘋果成熟度調(diào)整破裂粒度，前期果硬度大，破裂粒度小，儲存果糖化，破裂粒度大）的果漿，要求分前、中、后三期更換破裂機(jī)篩網(wǎng)，分不用小、中、大篩網(wǎng)。依照蘋果的成熟度決定是否添加果漿酶及其加量或臨時(shí)工藝通知單。果漿用泵通過不銹鋼管道輸送進(jìn)入果漿加熱器。果漿通過果漿加熱器，使果漿的溫度升溫到20-35度，以利于果漿酶分解和壓榨，提高出汁率。果漿加熱器的使用依照果漿的溫度而定。制成果醬以后通常需要酶解，達(dá)到所需的工藝條件。1.3 壓榨過濾使用雙螺旋壓榨機(jī)（圖5）對破裂后的果漿進(jìn)行壓榨，壓榨后果汁進(jìn)入一級過濾工序，果渣在本機(jī)內(nèi)進(jìn)

10、行加水萃取并進(jìn)行二級壓榨。 使用布赫HP5005i榨機(jī)對破裂后的果漿進(jìn)行壓榨，壓榨后果汁進(jìn)入一級過濾工序， 使蘋果的出汁率達(dá)到80-85%，果渣在本機(jī)內(nèi)進(jìn)行加水萃取并進(jìn)行二級壓榨。二級壓榨后的果渣由螺旋輸送器送出車間，連續(xù)排放，運(yùn)出工廠作為非食品用，利用果渣進(jìn)行深加工，提高食品的利用率，降低成本，減少污染。1.4 酶解澄清 果汁在果膠酶和淀粉酶的作用下，使果汁中的果膠和淀粉分解成可溶性的小分子物質(zhì)（防止果汁出現(xiàn)沉淀和渾濁）.酶的濃度、酶化溫度和時(shí)刻因蘋果品質(zhì)不同而不同，一般情況下，酶化溫度和時(shí)刻分不為50-53和90分鐘，酶解后的果汁用泵通過二級過濾裝置輸送至超濾循環(huán)罐。滿罐后70分鐘，化驗(yàn)員

11、取樣檢測果膠、淀粉，如有異常立即通知生產(chǎn)部澄清工位操作工并報(bào)當(dāng)班品控員。二級過濾裝置是安裝在酶解罐至超濾循環(huán)罐之間管道上，孔徑為1.5mm左右的過濾器，除去可能的果肉大顆?；蚱渌s質(zhì)，每天清洗超濾時(shí)肉眼目視檢查、清洗一次該過濾器的完整性，并做記錄。通過二次過濾后，在經(jīng)行一次超濾，除去果汁中水不溶性物質(zhì)和分子大于0.02?m的物質(zhì)（包括微生物）以及可能存在的金屬碎屑等雜質(zhì)。1.5 濃縮蒸發(fā)采納四效六段降膜蒸發(fā)裝置，將果汁中的水份進(jìn)行蒸發(fā)分離，冷凝水（即軟水）作為蘋果清洗用水或二榨萃取用水、超濾提糖用水，使果汁濃縮，糖度由918BX濃縮至70.30.2BRIX. 濃縮后的果汁在冷卻板片中經(jīng)冷卻循環(huán)

12、水和冰水迅速降溫至25以下，化化驗(yàn)員每4h對四效出口果汁檢測糖度、酸度、色值、濁度、透光率等指標(biāo)，并目測果汁顏色，達(dá)到要求，滿足生產(chǎn)工藝要求。1.6 冷藏處理巴氏消毒將進(jìn)入貯存罐中的產(chǎn)品，在5以下的冷庫中冷藏。需要灌裝時(shí)將果汁用泵經(jīng)管道輸送至批次罐。巴氏滅菌裝置（圖7）中的果汁，在962（或執(zhí)行臨時(shí)工藝通知單的要求）的溫度下，維持6秒以上（通過操縱泵速，泵速操縱在1500r/h）以殺滅細(xì)菌，大腸菌群，致病菌。在此步驟致病菌的消減可達(dá)到5-log消減。（但不能殺死芽孢）,滅菌后的果汁由管道送入冷卻裝置迅速降至20以。1.7 無菌灌裝該工序采納無菌灌裝機(jī)（圖8），濃縮果汁經(jīng)管道輸送至無菌灌裝機(jī)，利

13、用灌裝機(jī)灌裝頭腔室溫度95的滅菌條件將果汁灌入無菌袋中（外圍為愛護(hù)袋和鋼桶）,灌裝重量通過質(zhì)量流量計(jì)來操縱。檢驗(yàn)員要時(shí)刻注意灌裝生產(chǎn)線，確?？刹荒艹霈F(xiàn)錯誤。每桶灌裝滿后，用蘸有75%酒精的潔凈毛巾擦潔凈無菌袋表面的水珠，操作工檢查合格后，折疊好無菌袋和愛護(hù)袋，蓋上桶蓋，對包裝進(jìn)行鉛封。在鋼桶外壁的標(biāo)識框內(nèi)貼上標(biāo)簽。依照市場需求能夠?qū)饪s果汁，進(jìn)行儲存或者運(yùn)輸?shù)绞袌鲣N售，檢驗(yàn)部門做好各方面的檢驗(yàn)，確保質(zhì)量安全。1.8 殘?jiān)木C合利用 對殘?jiān)M(jìn)行深加工，提取纖維素，還能夠做動物的飼料，會起到奇妙的效果。選用適宜的酵母菌進(jìn)行接種生殖，對鮮蘋果渣進(jìn)行發(fā)酵，獲得含有活菌、死菌和酵母代謝物的發(fā)酵蘋果渣，然

14、后對發(fā)酵蘋果渣進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)強(qiáng)化處理，添加益生元對酵母菌進(jìn)行功能補(bǔ)償處理。經(jīng)生物處理的蘋果渣不僅含有動物可利用的粗蛋白、脂肪等，同時(shí)含有微生態(tài)調(diào)節(jié)劑，這些活性因子關(guān)于提高奶牛的生產(chǎn)力和免疫機(jī)能有專門好的作用.二，對目前摸弄果汁加工過程中的方法提出自己的一些建議1、目前果實(shí)濃縮的要緊方法有常壓濃縮、真空濃縮、冷凍濃縮等幾種方法。比較常用的是：真空濃縮的方法。即在減壓條件下，使果汁中的水分在較低的溫度下迅速蒸發(fā)。果汁受熱溫度低、時(shí)刻短，既可保持果汁風(fēng)味，亦減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失。目前采納較多的是中溫真空濃縮設(shè)備，溫度一般在4555左右。如片式蒸發(fā)器，離心式薄膜蒸發(fā)器等。另外，各種果汁的熱穩(wěn)定性差不專門大

15、。如葡萄汁加熱到100時(shí)，品質(zhì)變化較小，而蘋果汁不宜超過55。然而易造成大部分芳香物質(zhì)損失，同時(shí)長時(shí)刻的加熱還會產(chǎn)生“蒸煮味”。2、目前最有可能替代熱濃縮的是膜分離技術(shù)。用于果蔬汁濃縮一般采納反滲透濃縮技術(shù)。它適用于分子量小于500 道爾頓的低分子無機(jī)物或有機(jī)物水溶液的分離, 操作壓力也容易操縱, 一般為0. 1 10Mpa 。人們對反滲透濃縮蘋果、梨、柑桔、菠蘿、葡萄及蕃茄等果蔬汁在近20年的時(shí)刻內(nèi)作了大量的研究。果蔬汁濃縮多用醋酸纖維素反滲透膜, 它對醇和有機(jī)酸的分離率較低,與蒸發(fā)法相比,反滲透濃縮的果汁可使?jié)饪s果汁有更好的芳香感與清涼感。采納蒸發(fā)法濃縮的果汁,其中芳香成分幾乎全部消逝;采

16、納速凍法濃縮的果汁芳香成分只保留8%,而采反滲透法芳香成分可保留30% 60% ,而且脂溶性部分比水溶性部分保留更多, Vc、氨基酸及香氣成份的損失均比真空蒸餾濃縮要小得多。果汁濃縮時(shí)膜的透水速率隨果汁種類、操作條件以及預(yù)處理?xiàng)l件而異。透過膜的液體成分因膜種類而異, 一般都含有一定量的無機(jī)鹽和果酸, 透過液可作為礦泉水或天然飲料的用水。利用醋酸纖維膜管式反滲透裝置濃縮蘋果汁能夠得到高質(zhì)量的濃縮蘋果汁。用高脫除率和低脫除率二種卷式反滲透組件所組成的反滲透流程,能夠制取相對高濃度的蘋果濃縮汁。采納反滲透法濃縮時(shí),要緊的問題是濃縮倍數(shù)的限制 。由于利用反滲透對果汁進(jìn)行濃縮,其濃縮倍數(shù)取決于果汁的滲透

17、壓。為了使膜分離過程具有較高的效率, 膜分離的使用壓力通常為數(shù)倍原果汁的滲透壓。目前分離設(shè)備承壓能力及膜和組件運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性不能將操作壓力無限增加。假如采納二級濃縮, 即第一級先用對糖截留率高的膜濃縮至2 3 倍,第二級再用糖截留率低的膜, 最終能夠濃縮到4 5 倍。如此雖能實(shí)現(xiàn)高倍率的濃縮, 但經(jīng)濟(jì)成本高。因此, 一般果汁的濃縮限度為25 30. Bx ,纖維素類膜和新進(jìn)展的聚酰胺膜均能獲得較高的透水速率以及果汁組分的保持率,同樣由于高滲透壓的限制專門難以一級方式把果汁濃縮到蒸發(fā)法所達(dá)到的濃度。正是這一缺陷,使反滲透濃縮技術(shù)遲遲未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。3、 利用聯(lián)合膜分離進(jìn)行果蔬汁濃縮膜材料及膜組件的

18、進(jìn)展以克服反滲透濃縮的缺陷成為要緊的研究課題。利用聯(lián)合的膜分離過程來濃縮果汁,關(guān)于工業(yè)化生產(chǎn)濃縮汁產(chǎn)品而言,越來越受到重視。通常, 果汁除含有糖、酸等可溶性成格外, 還含有果膠、蛋白質(zhì)、纖維素等懸浮性固形物,如此果汁的粘度大。直接用反滲透濃縮,易造成嚴(yán)峻的膜污染和較低的透水速率, 專門難以一級方式把果汁濃縮到蒸發(fā)法所達(dá)到的濃度。一般而言,超濾適用于大分子( 如蛋白質(zhì)、膠體、多糖) 與小分子( 無機(jī)鹽及低分子有機(jī)物等) 溶液的分離, 微濾適用于細(xì)菌、微粒等組分的分離。假如在反滲透往常, 用超濾或微濾除去果汁中的果膠等懸浮性固形物, 如此可降低粘度, 減少膜污染程度, 從而顯著提高反滲透的效率 。

19、超濾和微濾自從80年代以來,已成功地實(shí)現(xiàn)了蘋果、梨和柑桔等果汁的澄清, 通過選擇合適膜孔徑的適宜膜種類, 即用聯(lián)合膜分離過程來濃縮果汁可克服單一膜分離過程的缺點(diǎn)。Separasystems LP研制出一套聯(lián)合的膜分離裝置, 包括超濾、反滲透、殺菌和調(diào)配等步驟, 稱為Freshnote 系統(tǒng), 能把橙汁濃縮到60. Bx 以上, 而且?guī)缀跬耆３至缩r果汁的風(fēng)味芳香成分在Freshnote 系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程中超濾是關(guān)鍵的第一步,是在一組板框式膜組件中進(jìn)行, 當(dāng)橙汁加壓送到超濾裝置中, 原汁就分成兩部分。一部分是澄清果汁大約為原來體積的95% ,另一部分是濃縮的果漿, 大約占5% 。通過膜的選擇和

20、細(xì)心地操縱操作條件,果漿中幾乎含有所有的懸浮性固形物、果膠、細(xì)菌等, 這些組分需要及時(shí)殺菌, 迅速冷卻,以保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。因此就幸免了果汁中芳香成分的熱損失。然后,澄清果汁在一系列反滲透裝置中進(jìn)行濃縮,操作壓力在10. 2MPa到13. 5MPa 之間。所用的膜是芳香性聚酰胺中空纖維式反滲透膜,能有效地截留果汁中的糖、酸、Vc 和礦質(zhì)元素以及風(fēng)味芳香成分, 而且中空纖維式膜組件在單位體積內(nèi)裝填密度大, 并耐高壓。在濃縮過程中, 只要操縱好操作條件, 專門容易把果汁濃縮到60 Bx 以上。最后一步是將殺菌后的果漿和濃縮汁混合,得到了最終的濃縮產(chǎn)品。利用該裝置生產(chǎn)的濃縮汁用水稀釋復(fù)原后, 經(jīng)氣相

21、色譜和感官鑒定證明, 其風(fēng)味同鮮果汁的風(fēng)味幾乎沒有區(qū)不。該裝置的研制成功, 為工業(yè)化規(guī)模采納膜法加工濃縮果汁展現(xiàn)了寬敞前景。4、 膜蒸餾和滲透蒸餾濃縮果蔬汁膜蒸餾是80 年代新進(jìn)展的一種用于分離、純化和濃縮的膜分離過程。它是以膜兩側(cè)溫差而引起的水蒸氣壓力差為傳質(zhì)驅(qū)動力的膜過程。疏水性的微孔膜兩側(cè)存在一溫差,可得到一純水透過速率, 其傳質(zhì)過程可分為:水分子在熱側(cè)膜面處蒸發(fā)形成水蒸氣;水蒸氣通過膜的微孔從膜面的熱側(cè)擴(kuò)散到冷側(cè);傳遞到冷側(cè)膜面的水蒸氣重新冷凝成水 。因而膜蒸餾是一蒸發(fā)過程。它能把非揮發(fā)性溶質(zhì)的水溶液濃縮到極高濃度,甚至達(dá)到飽和狀態(tài)。另外,一些廉價(jià)的能源和太陽能、地?zé)崮芗肮I(yè)廢汽所產(chǎn)生

22、的熱能都可用于膜蒸餾過程,如此可大大降低能耗。由于膜蒸餾能在低溫常壓下運(yùn)行,在用于濃縮熱敏性和高滲透壓的溶液具有十分寬敞的應(yīng)用前景。滲透蒸餾也是新進(jìn)展的膜分離過程,從概念上講與膜蒸餾過程極為相似。典型的滲透蒸餾是在膜的純水側(cè)添加飽和食鹽水或高糖溶液( 通常為72Bx ) 作為滲透劑。滲透劑的添加濃度應(yīng)足夠使其滲透壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于果汁的滲透壓。例如72 Bx的糖液的滲透壓為83 個大氣壓,可將果汁濃縮到42Bx從傳質(zhì)過程看,膜蒸餾和滲透蒸餾這兩個過程的脫水速度均依靠于在疏水性微孔膜的兩側(cè)保持一定的水蒸氣壓力差, 只有如此水蒸氣才能穿過膜孔從進(jìn)料液一側(cè)傳遞另一側(cè)。然而, 所不同的是, 膜蒸餾的水蒸氣壓力

23、差是由膜兩側(cè)溫差而引起, 而滲透蒸餾則取決于膜兩側(cè)的表觀滲透壓差與傳統(tǒng)的蒸發(fā)法和反滲透濃縮相比, 這兩個過程不需要加壓, 在低溫常壓下運(yùn)行, 特不是滲透蒸餾也能在室溫下進(jìn)行,如此幸免了果汁受高溫或高壓的阻礙, 較好地保持了果汁原有的色香味;也可大大減少膜污染的程度,克服反滲透濃縮的缺點(diǎn) 。尤其在高倍濃縮時(shí)膜蒸餾的透水速率顯著高于反滲透過程, 其對果汁中的各種糖、有機(jī)酸和礦質(zhì)元素的截留率幾乎均在100%。從過程機(jī)理來看, 膜兩側(cè)水蒸汽壓力差、進(jìn)料流速和濃縮度等因素對透水速率均有專門大阻礙。提高溫差和進(jìn)料流速, 透水速率提高, 而隨濃縮度的提高透水速率降低。結(jié)合超濾預(yù)處理果汁可降低果汁粘度和果膠量

24、, 也能提高膜蒸餾速率。Sheng 等人 同樣開展了滲透蒸餾和膜蒸餾濃縮甜橙汁、蘋果汁和葡萄汁的研究, 他們依照所得結(jié)果初步建立了傳質(zhì)模型, 并對膜蒸餾和滲透蒸餾的質(zhì)量和熱量的傳遞機(jī)理作了比較。值得指出的是, 由于該系統(tǒng)透水性能低Os.motek 膜公司對滲透蒸餾的膜及組件作了改進(jìn) , 為該過程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化提供了持續(xù)的高透水速率。采納該裝置可把葡萄和甜橙等果汁濃縮到42. Bx。其生產(chǎn)工藝流程如下: 果汁被泵入連續(xù)多級的膜滲透蒸餾裝置, 在每一級中, 果汁通過熱交換器進(jìn)行冷卻, 再通過滲透蒸餾裝置。通過操縱和調(diào)節(jié)最后一級濃縮過程的脫水速率, 使果汁濃縮。作為滲透劑的飽和鹽水或高糖液可在整個濃縮過

25、程反相供給, 通過一個蒸發(fā)/ 熱回收系統(tǒng)進(jìn)持續(xù)性重復(fù)循環(huán)使用, 即滲透劑可通過蒸發(fā)過程達(dá)到飽和和再濃縮。故僅有滲透劑溶液需要高溫處理。因此, 膜蒸餾和滲透蒸餾是專門有進(jìn)展前途的果汁濃縮技術(shù), 也必將對果汁濃縮技術(shù)的革新起著推動作用。5、 膜分離過程與傳統(tǒng)的理化分離方法結(jié)合的果蔬汁濃縮膜分離過程與其他理化分離方法相結(jié)合用來分離和濃縮溶液, 是當(dāng)前膜分離技術(shù)研究及開發(fā)最富成果的領(lǐng)域之一。例如, 冷凍濃縮長期以來被認(rèn)為是一種最有前途的果汁濃縮技術(shù), 但遲遲不能用于商業(yè)化生產(chǎn)。其要緊緣故之一是由于迅速冷卻而形成的微小冰晶, 不能完全地從母液中分離出來,此外投資大成本高。一個把膜分離過程同冷凍濃縮相結(jié)合

26、的過程, 即稱之為. 低溫過濾., 有望克服冷凍濃縮的缺點(diǎn),待濃縮的果汁首先冷卻到結(jié)冰溫度, 并噴射到真空室, 在真空室蒸發(fā)和結(jié)冰同時(shí)發(fā)生, 在相當(dāng)濃的母液中產(chǎn)生了漿狀的微小冰晶。在蒸發(fā)器中除去的水蒸氣在低溫冷卻器中冷凝成冰晶, 然后溶化的冰以純水形式除去。冰/ 濃縮漿的混合物通過多級的橫向流淌膜過濾裝置來除掉冰晶,產(chǎn)生不含冰晶的濃縮汁, 而分離的液態(tài)冰漿溶化成水, 可用于膜裝置的反壓沖洗。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是將進(jìn)料液分成濃縮物和水兩部分, 但也存在缺陷, 假如汁中的某些組分( 如糖) 附著在冰晶上, 降低了產(chǎn)品的得率。6、果汁的澄清果蔬汁的澄清是除去果膠等會引起果蔬汁渾濁的成分。傳統(tǒng)的果蔬汁澄清方

27、法通常是用果膠酶長時(shí)刻處理, 使果膠質(zhì)分解, 然后再用硅藻土過濾除去懸浮物。用超濾法代替上述方法來澄清果蔬汁, 可減少人工及各種試劑，如：果膠酶、硅藻土、過濾助劑的耗費(fèi), 縮短生產(chǎn)周期可降低成本, 具有條件和氣, 澄清效果好和營養(yǎng)成分損失少等特點(diǎn)。Hackert(1986)曾報(bào)道：關(guān)于一個日處理94.6立方米餓超濾系統(tǒng)來講，單省去過濾后111.111 2K的加熱工藝這一項(xiàng)，每年就能夠省去6.7萬美元。應(yīng)用超濾技術(shù)還能夠使出汁率增長5%-7%，澄清度與風(fēng)味質(zhì)量也較傳統(tǒng)方法有所提高。Blank(1985)報(bào)道：增加7%的出汁率可使日產(chǎn)量264.98立方米的工廠每天多贏利6000美元。 Ernest

28、o Hernandez等人在超濾橙汁的研究中發(fā)覺：使用截留分子量為5105聚砜中空纖維膜便可有效去除所有懸浮物，得到澄清透明的產(chǎn)品。由于原果膠，纖維素與果膠的締合，又由于膜濃差極化和凝膠層等因素的阻礙使時(shí)機(jī)孔隙尺寸減少，因此分子量小于2105的果膠物質(zhì)被截留了。同時(shí)，分子量在24100-27500之間的果膠甲基酯酶（PME）由于和懸浮物締合形成不溶解性物質(zhì)，因此也被截留于截留液中。超濾所得橙汁便于濃縮, 在相同溫度和相同流速的蒸發(fā)器中, 清汁可被濃縮至7275Brix, 而未經(jīng)超濾處理的原汁只能達(dá)到56 58Brix 。濃縮清液的粘度明顯比濃縮原汁的粘度小。Emesto Hernandez 等

29、人 對超濾處理后的橙汁透過液與截留液進(jìn)行氣相色譜分析, 結(jié)果表明, 各風(fēng)味成分在透過液與截留液中的分配是不均衡的。許多易溶于水的風(fēng)味物質(zhì)如醇、醛、酯類等會順利地通過膜,而象萜二烯、-蒎烯等極性較小的碳?xì)浠衔飫t與果漿中的某些物質(zhì)締合而留在截留液中。經(jīng)超濾去除了懸浮物的果蔬汁再用反滲透技術(shù)濃縮，便可得到42 Brix的產(chǎn)品。超濾法截留懸浮物的技術(shù)也可用于西番蓮果汁脫酸的前處理和葡萄柚樹脂吸附法脫苦德前處理，還能夠用于葡萄酒的澄清。 此外，還對菠蘿，桃，梨，葡萄等多種果汁的澄清進(jìn)行了超濾的研究。目前已使用酶膜反應(yīng)器的方法來連續(xù)處理果汁，如此的澄清果汁能夠獲得含有較高固形物的產(chǎn)品，比單獨(dú)使用膜超濾會獲得更好的風(fēng)味，而且分離速率也能夠獲得大幅度的提高。傳統(tǒng)的澄清方法和超濾方法的比較如下：目前世界濃縮果汁，不管是產(chǎn)量依舊貿(mào)易量都處于增長的勢頭。而我國的濃縮汁的生產(chǎn)起步盡管較晚，但借鑒與外國的先進(jìn)技術(shù)，加上本地遍野的水果資源，在不久的今后，必能晉身于世界濃縮果汁生產(chǎn)大國的前列地位。參考文獻(xiàn)：(1)飲料專輯CFI6 (1) JAN 19