膜分离技术在柑桔果汁加工中的应用

作     者：袁列江 

作者单位：中南林学院 

学位级别：硕士

导师姓名：李忠海;钟海雁

授予年度：2002年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：柑桔汁 预处理 超滤 反渗透 膜分离 膜清洗 

摘      要：为了促进柑桔深加工增值，改善果汁产品的质量，降低生产成本，加速中国柑桔产业的发展，将先进的膜分离技术用于柑桔果汁的生产，开展了膜分离技术在柑桔果汁分离浓缩加工中的应用技术研究。通过柑桔果汁的超滤分离和反渗透浓缩实验，弄清了柑桔果汁分离浓缩加工中的加工条件变化规律和技术参数。 1 不同预处理方法对柑桔汁超滤分离产生不同影响。分别采用80目筛滤和150目筛滤后离心过滤两种方法作柑桔汁预处理。实验结果表明，80目筛滤后的果汁超滤时对膜的污染严重，膜的水通量小。除果胶影响膜通量的大小外，类脂和类胡萝卜素等脂溶性物质也是膜污染的重要因素。且类胡萝卜素对膜的污染远比果胶等大分子物质形成的凝胶层产生的污染严重。 2 柑桔汁超滤分离对工作条件有着严格的要求。实验探讨了温度、压力、料液流速对膜通量的影响。膜的通量随着温度、压力和料液流速的升高，但压力为0.3MPa时，膜通量反而减少。结果表明：超滤分离柑桔汁的最佳工作条件为P=0.2MPa，T=40℃，S=1m／s。 3 不同清洗剂的膜清洗效果不同。在压力为0.2MPa，温度为40℃，流速为1m／s的条件下，先用0.1％NaOH溶液，然后用0.5％U10清洗膜可以取得膜的最佳清洗效果。 4 截留分子量为5万的PVDF膜可以作为柑桔汁的超滤用膜。通过对超滤膜对果胶及类胡萝卜素的截留率分析，膜的截留率分别达到97.86％和98.32％，除去了果汁进反渗透装置前的主要污染物。 5 反渗透浓缩的操作工艺条件实验和膜的清洗实验。结果表明：RO-1膜适合于柑桔汁的反渗透浓缩。反渗透浓缩的适宜条件为P=4.5MPa，T=40℃，S=1m／s。用0.1％NaOH和0.5％U10溶液对膜分别清洗90min利60min均能使膜的通量恢复到原始水平。 6 实验后的柑桔汁产品调配后的成分分析。分析结果得知，浓缩果汁的主成分与原汁的浓缩度基本成正比，果汁气味芬香浓郁，以反渗透技术预浓缩柑桔汁切实可行。反渗透浓缩后果汁的色泽、芳香及营养成分均得到保存。