
1 陶瓷膜澄清苹果汁
浓缩苹果汁生产工艺中果汁的澄清是关系浓缩汁质量的关键,传统工艺澄清果汁采用硅藻土滤器与微滤纸板过滤相结合来进行,此方法不仅工作量大,而且由于加入了硅藻土使果汁失去了原有的芳香味,同时受设备的限制,滤出清汁的质量也受到制约。采用 的膜过滤装置来澄清果汁是目前较为可行的工艺。陶瓷膜由于其具有耐酸、耐碱、耐溶剂、耐高温等独特的特点,在澄清果汁中迅速得到发展。
应用于果汁澄清的陶瓷膜径一般采用0.2μm,考察国内几家果汁厂所用陶瓷膜过滤设备都采用管式陶瓷膜,每根膜管有通道7个或19个。
陶瓷膜澄清果汁主要动力来自循环泵,通过泵使果汁在膜通道内保持一定的流速,同时使通道内与膜管外侧产生压差,澄清果汁通过膜滤出,浓缩后的原果汁回到原料罐中,再由进料泵进入膜滤装置进行过滤,因此用膜过滤是一个连续生产的过程。设备运行到原料罐中原料液固形物含量达到40%时加水提糖,提糖完成后将原料罐中残渣排掉,膜滤装置进行化学清洗,清洗后膜通量得到恢复,可以再次进行果汁的澄清。采用陶瓷膜处理苹果汁可以处理糖度高达25Brix的预浓缩果汁,处理后果汁的NTU<2,透光率大于96%。
陶瓷膜过滤装置在整条苹果汁浓缩工艺路线中可由两种组合, 种为走预浓缩工艺,此时苹果汁进膜滤前 入一效蒸发进行预浓缩。浓缩后果汁的糖度高达25Brix,采用此工艺可以降低陶瓷膜处理量,但由于糖度比未浓缩高因此对膜通量有一定的影响。另一种工艺为不走预浓缩工艺,此工艺苹果汁从榨机出来后进巴氏杀菌后直接进入膜滤装置,由于预浓缩所以陶瓷膜的处理量相对预浓缩工艺来说要大,但由于此时果汁的糖度低因此膜通量相对较大。此两种不同的工艺可以根据各厂家实际情况进行选择。
采用陶瓷膜澄清果汁不仅在清汁的浊度、透光率上比传统工艺要优,而且从工作量与生产的连续性上也比传统工艺优,同时它还具有以下特点:
(1)陶瓷膜过滤装置对温度不敏感,0~100℃果汁都可以直接进入陶瓷膜进行过滤。
(2)不发生相变化,所以挥发性成分如芳香物质损失较少,可保持原有的芳香,与有相变化的分离法和其他分离法相比,能耗低。
(3)在密闭系统中进行,被分离食品无色素分解和褐变反应。
(4)不用化学试剂和添加剂,产品不受污染。
(5)处理规模可大可小,可以连续也可以间歇进行,膜组件可单独使用也可联合使用,工艺简单,操作简便,易于实现自动化操作。
目前有机膜在膜法澄清苹果汁中得到应用,由于有机膜采用有机物质作为膜材料,因此它在使用寿命上不如无机陶瓷膜,一般无机陶瓷膜的寿命不会低于3年,有文献显示无机陶瓷膜的苹果汁澄清中应用了4年不用更换膜的记录。
2 陶瓷膜应用于浓缩苹果汁的除菌
目前我国生产的浓缩苹果汁主要用于出口,而欧、美等国对果汁进口有严格的控制条件,特别是对果汁的含细菌总数上有严格的要求。
浓缩苹果汁糖度一般为70~71Brix,浊度小于1。用陶瓷膜处理浓缩苹果汁工艺流程与澄清苹果汁相同,由于浓缩苹果汁糖度较大,粘度也较大,因此处理浓缩苹果汁时通量比澄清果汁要小。为弥补通量较低,在处理浓缩果汁时考虑采用相对较高的温度,从实际应用中发现60~70℃较为合理,此温度下可得到较大的通量,同时又对果汁风味没有影响,又可以防止浓缩果汁结焦。从苹果汁生产工艺来看,采用陶瓷膜除菌可将该设备设于包装机前,这样可以有效地除去由于生产过程中引入的细菌,同时原工艺包装前的巴氏杀菌可以省略。陶瓷膜处理后的浓缩果汁与未处理的原样比较:原样果汁检验细菌含量为100个/ml,处理后的浓缩果汁含细菌量为未检出。同时采用陶瓷膜处理浓缩果汁后可以提高果汁的透光率、降低浓缩果汁的浊度。