1、超濾澄清龍眼果汁的研究論文摘要：為解決龍眼果汁加工的渾濁問(wèn)題，采用超濾方法澄清龍眼果汁,以膜通量為指標(biāo)，分析超濾過(guò)程中物料前處理、操作壓力、操作溫度和料液流速等因素對(duì)膜通量的影響。結(jié)果說(shuō)明，龍眼果汁先經(jīng)過(guò)離心和微濾,然后控制操作壓力在0.100.14MPa，溫度40左右，料液流速20mL/s時(shí),膜通量高。在該條件下超濾的龍眼果汁，澄清透明, 微生物指標(biāo)得以改善，營(yíng)養(yǎng)成分也根本得到保持。研究說(shuō)明采用超濾澄清生產(chǎn)高質(zhì)量的龍眼果汁是可行的。論文關(guān)鍵詞：龍眼,果汁,超濾,澄清龍眼(DimocarpuslonganLour.)俗稱桂圓，是一種廣泛種植在亞洲南部的熱帶水果。新鮮龍眼果實(shí)核果狀，肉質(zhì)細(xì)嫩，色

2、白似乳，飽含漿汁，味甜如蜜，是人們喜愛(ài)的時(shí)鮮果品。龍眼果肉干后色澤暗褐，肉質(zhì)柔韌，甜味更濃，宛如龍;的眼珠，因此得名。龍眼營(yíng)養(yǎng)豐富，被譽(yù)為南方人參;。龍眼已經(jīng)被加工為許多產(chǎn)品，如龍眼酒、龍眼醬和龍眼果汁等。其中龍眼果汁由于具有獨(dú)特的風(fēng)味且營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。但龍眼果汁加工過(guò)程中容易產(chǎn)生渾濁，為解決此問(wèn)題，傳統(tǒng)的處理方法是在加工過(guò)程中添加一些澄清劑，如膨潤(rùn)土、硅藻土、明膠、單寧和PVPP等Janetal.,2007。這些方法盡管在澄清方面有一定效果，但澄清后營(yíng)養(yǎng)成分大量損失。超濾(UF)技術(shù)澄清果汁，具有別離效果好，對(duì)果汁的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)損失小，可在常溫低壓下過(guò)濾和連續(xù)使用

3、，并具有一定的除菌能力等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，超濾技術(shù)被應(yīng)用于一些果汁的澄清處理中Pereiraetal.,2002,Yazdanshenasetal.,2005，但超濾技術(shù)應(yīng)用在龍眼果汁的澄清處理中，還少見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。因此，本文采用超濾超濾技術(shù)處理龍眼果汁,以膜通量為指標(biāo)，分析超濾過(guò)程中物料前處理、操作壓力、操作溫度和料液流速等因素對(duì)膜通量的影響，研究超濾對(duì)龍眼果汁的澄清效果，以期獲得較為優(yōu)化的工藝條件，提高龍眼果汁產(chǎn)品的質(zhì)量。1材料和方法1.1材料新鮮龍眼采購(gòu)于鄭州農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；所用實(shí)驗(yàn)藥品為分析純，采購(gòu)于鄭州大藥房；聚砜中空纖維膜超濾裝置，截留相對(duì)分子質(zhì)量5萬(wàn)，張家港市凈化設(shè)備廠生產(chǎn)。1.2龍眼果汁的

4、超濾龍眼經(jīng)清洗、去皮、去核，果肉在95熱水中熱燙3s5s，加100mg/kgHSO打漿，得原果汁，原果汁采用離心或離心后經(jīng)過(guò)微濾進(jìn)行前處理，然后將龍眼汁在一定操作溫度和操作壓力下進(jìn)行超濾。超濾通量為J，計(jì)算式如下：式中，J為通量，L/(-h)；V為透過(guò)液體積，L；S為有效膜面積，m2；t為超濾時(shí)間，h。1.3測(cè)定方法總可溶性固形物的測(cè)定：果汁離心20min后，采用濾紙過(guò)濾，然后采用手持折光儀測(cè)定固形物；總糖的測(cè)定采用蒽酮比色法；總酸的測(cè)定采用酸堿滴定法；維生素C的測(cè)定采用2,6-二氯酚靛酚法；蛋白質(zhì)的測(cè)定采用凱氏定氮法；澄清度的測(cè)定采用在分光光度計(jì)測(cè)定640nm透光率表示(Chenetal.,

5、1986)。2結(jié)果與討論2.1原料預(yù)處理對(duì)膜通量的影響果汁超濾前進(jìn)行前處理已有文獻(xiàn)報(bào)道(Vural，2001)。將龍眼汁分別進(jìn)行離心2000r/min,30min和離心結(jié)合微濾2種預(yù)處理，然后在操作溫度40，操作壓力0.14MPa，果汁流速20mL/min下進(jìn)行超濾，圖1為不同的預(yù)處理對(duì)超濾通量的影響。Figure1Effectofpretreatmentonpermeateflux圖1物料的預(yù)處理對(duì)超濾通量的影響由于中空纖維膜對(duì)堵塞敏感，物料必須經(jīng)過(guò)預(yù)處理，除去微粒和絮狀物，使物料較澄清，否那么超濾膜很容易被堵塞而污染，發(fā)生濃差極化。從圖中可見(jiàn)，在超濾之前對(duì)龍眼汁先進(jìn)行離心結(jié)合微濾的前處理對(duì)

6、防止膜污染,提高膜通量非?？尚小?.2操作壓力對(duì)膜通量的影響前處理的果汁，在操作溫度40，果汁流量20mL/min下，分別采用不同壓力進(jìn)行超濾，圖為不同的操作壓力對(duì)超濾通量的影響。Figure2Effectofpressureonpermeateflux圖2操作壓力對(duì)超濾通量的影響由圖2可知，在壓力小于0.10MPa范圍內(nèi)，通量隨壓力的增加而線性增加;壓力在0.100.14MPa之間，通量保持穩(wěn)定，但當(dāng)壓力大于0.14MPa后，由于較高壓力下濃差極化層不斷被壓緊形成動(dòng)態(tài)的膜層，并成為超濾時(shí)的主要阻力，導(dǎo)致通量下降。2.3操作溫度對(duì)膜通量的影響前處理的果汁，在操作壓力0.14MPa，果汁流速20

7、mL/min條件下，分別采用不同操作溫度進(jìn)行超濾，圖3為不同的操作溫度對(duì)超濾通量的影響。隨著溫度的增加，汁液的粘度下降，擴(kuò)散系數(shù)增加，通量增加,但是，雖然高溫超濾過(guò)濾通量比擬好，但是考慮到膜的最高使用溫度要求小于50，所以一般保持在4050下進(jìn)行超濾，本文選用40。Figure3Effectoftemperatureonpermeateflux圖3操作溫度對(duì)超濾通量的影響2.4料液流速對(duì)膜通量的影響前處理的果汁，在操作溫度0.14MPa、40下，采用不同果汁流速進(jìn)行超濾，圖4為不同的果汁流速對(duì)膜通量的影響。Figure4Effectoffeedrateonpermeateflux圖料液流速度對(duì)

8、膜通量的影響流速不同，物質(zhì)傳遞特性不同，從而具有不同的膜通量。圖中料液流速對(duì)膜通量的影響可分為二個(gè)不同時(shí)期。第一時(shí)期是當(dāng)流速小于20mL/s時(shí)，該時(shí)期，流速增加，膜通量增加；第二時(shí)期是當(dāng)流速大于20mL/s時(shí)，該時(shí)期，因?yàn)橘|(zhì)量傳遞到達(dá)平衡，流速的變化對(duì)膜通量影響很小。2.5超濾對(duì)龍眼果汁理化指標(biāo)的影響超濾對(duì)龍眼果汁理化指標(biāo)的影響見(jiàn)表。表超濾對(duì)龍眼果汁理化指標(biāo)的影響Table1EffectofUFonphysicalandchemicalindexofjuice 指標(biāo) TSS(%) TS(%) TA(%) V (mg/100ml) TSP 澄清度 未經(jīng)超濾處理果汁 8.12 12.42 0.74

9、91 20.60 0.0135 0.56 超濾處理果汁 7.96 12.31 0.7502 20.41 0.0042 0.92 注：TSS,總可溶性固形物；TS,總糖；TA,可滴定酸；V,維生素C；TSP,總可溶性蛋白。從表中可見(jiàn)，同未經(jīng)超濾膜處理的龍眼果汁相比，經(jīng)過(guò)超濾后，龍眼汁澄清透明，640nm處透光率到達(dá)92%；同時(shí)，超濾前后龍眼果汁總糖、可滴定酸和維生素C差異不顯著，但在可溶性蛋白質(zhì)方面差異顯著，說(shuō)明超濾后蛋白質(zhì)被截留很多，而這些蛋白質(zhì)一般是引起果汁渾濁的主要原因。3結(jié)論超濾澄清龍眼汁的適宜條件是：果汁首先采用離心和微濾進(jìn)行預(yù)處理，然后在操作壓力0.1MPa0.14MPa、操作溫度40，流速20mL/s的條件進(jìn)行超濾。超濾后，龍眼果汁澄清，營(yíng)養(yǎng)成分根本得到保存，說(shuō)明超濾是一種可行的澄清龍眼果汁的技術(shù)。參考文獻(xiàn)4 Pereira,C.C,Rufino,J.M.,Habert,A.C.,et al 2002. Memb-6 Yazdanshenas,M.,T