不同国产超滤膜对苹果浓缩汁产生后混浊影响的比较.pdf

l，一一 Iq )食品工业科技 S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f F o nd I n d u s t r y 不同国产超滤膜对萃果浓缩汁产生后混浊影响的比较 蔡 同一 倪元颖 闫 红 张 欣 一 一(中国农业大学西校区食品学院，北京 1 0 0 0 9 4)摘要P S S P S、P S、S P S、P A N 四种国产超滤 膜对 苹果浓缩汁 产生后混浊 的影 响不同 利用上述四种膜澄清制 得的澄清汁经减 压蒸发 丧 缩 制成苹果 丧 缩汁常温放 置三个 月后 涮 T值及后混浊沉淀湿重，以用 P s澄清制成 的浓缩 汁发生后混浊最为严重，其余三种差异不显著 P S S P S共混膜 具有较高的工业 化应 用价值。关 键 词 望 塑超 滤!墨 超范膜 荤 蒙升 A b s t r a c t A s t u d y o n t h e c o mp a r e t h e a f f e c t o f P S S P S，P S，S P S，P AN t o t h e b 0 s t t u r b i d i t y o f c o n c e n t r a t e d a p p l e J u i c e Th e r e s u l t s h o we d t h e p o s t t u r b i d i t y o f c o n c e n t r a t e d a p p l e J u i c e ma d e b y c l a r i f y i n g wi t h P S wa s t h e mo s t s e r l o u s Ke y wo r d s p o s t t u r b i d i t y；u l t r a f i l t r a t i o n；c o n c e n t r a t e d a p p l e j u i e e I 一 近年来，随着苹果产量 的提高，我国苹果浓缩汁 的产量有了较大增长，但产品也存在一些 问题，后混 浊问题就是其中之一。所谓后混浊就是指苹果汁经酶 处理，澄清过滤后，再经浓缩、稀释，原 已达到澄清要 求的苹果澄清汁又出现混浊的现象。后混浊的出现会 严重 影响 产品的外观品质，甚至失去其商品流通价 值，因此越来越受到人们的关注。造成后混浊的原因 很复杂，归纳起来有以下三大类：一是苹果汁 中固有 成分的凝聚如果胶、蛋白质、淀粉、酚类、阿拉伯聚糖 等。二是微生物在苹果汁中繁殖后 的菌体及分 泌物造 成的后混浊。三是在苹果汁加工过程中外源物质的混 入，如用硅藻土澄清时，硅藻土混入苹果汁，以及利用 明胶澄清时，明胶过量都是引起 后混蚀的原因 近年来超滤技术已经被成功地引入浓缩汁生产 中，国内也有厂家通过引进设备而采用该项技术，但 由于其设备全部进 口，使用一段时间后就需更换，而 采用国产超滤膜可以大大降低成本。但国内就国产超 滤膜在苹果浓缩汁中应用的基础研究还 比较少，为此 奉试验 旨在将上述生产中亟待解决的问题加以结合，从超滤材料对后混浊的影响入手，以期为国产超滤膜 在苹果浓缩汁生产 中应用积累一些材料。1 材料与方法 1 1 材料 苹果汁完好无病 虫、适宜成熟的小 国光苹果；苹果经挑选，清水洗涤，破碎，榨汁，粗滤，一2 5 C 下速 冻，于一1 8 下冷藏待用；酶制剂P EC TI N EX UL T RA S P L果胶酶，丹 麦 No v o公司提供。1 2 仪器设备 平板超滤器北京冶金化工研 究院提供上下双 层膜组件，单组件面积 0 0 1 4 4 m。；1 原 料槽2 开韧 阀3 粗 滤 器4 多级 离 心泵5 调节阀6 前压力表7 热 交换 器 8 膜分离组件9 后 压力表1。调节 阀1 1 一 分离液流量计1 2 浓缩液流量计1 3 温度计 固 1 平板超 滤器示意图 膜材料聚砜、磺化聚砜、聚砜一磺化聚砜共混 膜和聚丙烯腈分别由北京工业大学和中国科学院生 态环境研究所提供；表 1 试骚 中不 同的膜材料 种类 缩写截 留分子量(d a l t o n)适宜 p H状 态 多切机，裹包式榨汁机，减压旋转蒸发器 1 3 测定方法 1 3 1 可溶性 固形物含量手持式阿贝折光仪。1 3 2 澄清 度 7 5 2型 紫外分光光 度计 在 7 2 O h m 处测果汁透光率(T值)，以蒸馏水为空白。l 7 9 9 9 I I，机 N 2 0 V 维普资讯 http:/ 食品工业科技 S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f F o o d I n d u s t r y V o 1 2 0，No 1，1 9 9 9 1 3 3 颜色 7 5 2型紫外分光光度计在 4 2 0 n m 处 测果汁诮光值(A值)，以蒸馏水为空白。1 3 4 p H值p H Hl g O B型 p H仪 1 3 5 可溶性蛋 白考马斯亮兰法 G 2 5 0法。1 3 6 原果胶、可溶性果胶、总果胶咔唑比色法。1 3 7 总酚福林丹试剂法。1 3 8 淀粉菲林试剂法 1 3 9 单宁靛红指示法。2 结果与分析 2 1 四种国产超滤膜对苹果澄清汁易产生后混浊成 分的影响 表 2不同超滤 膜对易产生 后混 浊成分 的彰响 P S S P S P S S P S P AN 原汁 可溶性 固形物(。B r i x)p H值 T值(j A值 可溶性蛋白(ta g m )总酚(ff g m1)原果皎(mg m1)可溶性果 皎(mg m1)总果皎(r a g m1)淀粉(g m1)单宁(p g m)1 0 0 9 4 9 3 9 5 1 0 4 3 2 3 3 3 3 3 2 3 2 9 9 4 9 7 4 9 9 6 9 8 0 34 8 0 0 79 0 1 50 0 06 0 01 2 6 0 56 4 39 2 3 2 0 49 7 58 8 67 9 1 55 4 l 97 2 1 7 2 6 2 23 0 3 2 4 3 0 1 I7 0 1 83 0 0 05 7 0 456 0 5 21 0 9 2l 0 3 67 0 4 801 32 0 0 6 38 1 10 4 0 3 67 0 5 371 7 76 31 0 37 0 3 02 40 6 4 50 7 3 8 1 23 0 11 0 0 2 0 25 22 8 6 2 1 1 由表 2可以看出，四种超滤膜对可溶性固形 物的截 留不超过 1 1。B r i x。下降最少的是 P S S P S共 混膜，最多的是 S P S膜。这四种超滤膜对 p H值影响 不大，但对 T值提 高极 明显，对 A值 影响也 比较 明 显，其中 S P S、P S S P S膜尤为显著，与原汁相比 T值 分别提高了 6 4 8 和 6 4 6 。P S和 P AN超滤膜 T 值提高量也达到 6 2 以上，完全达到国际上对 苹果 汁的澄清度 9 O 的要求。同时该表也说明不同超滤 膜对苹果汁颜色影响较大。S P S和 S P S P S膜超滤所 得苹果 汁颜色最浅，P S与 P AN膜超滤 所得苹 果汁 颜色较深 2 1 2 用四种超滤膜所得苹果汁蛋白质含量差异显 著，其中 P S膜对蛋白质截留量最大，t 测验达显著水 平，其次是 P S S P S膜和 S P S膜。2 1 3 四种超滤膜对苹果汁中的酚类有较高的截 留 能力，截留率在 3 1 1 5 1 0 ，不同超滤膜之间对 酚类截留能力存在差异。P AN膜对酚类的截留能力 弱，与其它三种超滤膜相比经 t 测验达显著程度。2 1 4 四种超滤膜对原果胶、可溶性果胶、总果胶的 1 8 截留能力差异显著。其中P s膜对可溶性果胶、总果 胶与其它三种超滤膜相 比，t测验 差异达 显著水平。而在 S P S、P S S P S、P AN三种膜中以 S P S膜对上述 三者截 留能力最强，但没有达到显著水平。2 1 5 四种超滤膜对淀粉的截留能力相似，截 留率 在 6 6 7 8 8 9 之间，以 S P S、P S S P S共混 膜截 留能力为最强，其次是 P S膜，最次为 P AN膜。2 1 6 四种超滤膜对单宁截 留能力 以 P S S P S膜和 S P S膜为最强，最次为 P AN膜。P AN膜对单宁的截 留能力与其余超滤膜相比差异经 t 测验达显著水平。2 2 利用不 同国产超滤膜冷杀菌效果比较 图 2 不 同超 滤膜冷杀 菌效果 比较 注 _ a _ 图中深色柱形图表示对 照(原汁)及不 同超 滤 膜制备的苹果汁中细菌总数(十 m1)b，浅色柱形图表示对照(原汁)及 不同超 滤膜制 备 的 苹果汁 中细 菌 减少 量 占总 菌量 的百 分 数()；c 以上数据 为重复九次的平均 值。由图 2可以看出，以上四种国产超滤膜都有较好 的除菌 作用，去除 细菌 总量可达 8 0 以 上，效果 明 显，且这四种超滤膜之间除菌作用差异不明显。2 3 利用不同国产超滤膜澄清后制得的苹果浓缩汁 发生后混浊情况的比较 图 3 不同超滤膜对 T值下降情 况影响的 比较 注 该项试验 是将经超滤 膜澄清后 的苹果汁 减压蒸 发 浓缩 到 7 0。B r i x后，在 2 0 C下放 置 3个 月，再 稀 释 到 1 0。B r i x，测定其 澄清度 T值。2 3 1 不同超滤膜对 T值 下降情况影响的 比较 经 维普资讯 http:/ 食品工业科技 S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f F o o d I n d u s t r y V o 1 2 0，No 1，1 9 9 9 测定利用不同的国产超滤膜，澄清所得澄清汁经浓缩 后，常温 2 0 放置三个月后，稀释到 1 0 0 B r i x(大 约相 当于浓缩前苹果原汁 的浓度)，测定其 T值发 现，经 P S膜澄清制 得的浓缩 汁澄清度下降较大，后混浊程 度较为严重，其余三种也发生了不 同程度 的后混浊，但相比之下，P S膜 T值下降最多，达显著水平。2 3 2 不同超滤膜产生后混浊沉淀量的比较 S P S P AN 图 4 不同超滤 膜产生后混 浊沉淀量的比较 注：沉淀 重量指湿重，mg l O O g指 l O。g浓缩 苹果 汁中有多 少 mg沉淀。由图 4可见，P S膜产生沉淀最多，与其余三种超 滤膜相 比达显著水平。其余三种超滤差异不大。3 结论 由上述分析可见 P S S P S、P S、S P S、P AN四种国 产超滤膜在对苹果浓缩 汁产生后混浊上存在一定差 异。以 P S膜产生后混浊量最多，与其余三者相 比达 显著水平。其余三者之间差异不明显。分析原因可能 是因为 P S膜对果胶截留能力弱，造成果胶凝聚以及 果胶与单宁的凝聚。因此当加工果胶含量较高的原料 且前处理果胶分解不彻底 时，如果采用 P S膜为超滤 膜材料，易造成较严重的后混浊。参考文献 l 张建军，蔡 同一 减轻超滤 苹果汁后混 浊的途径 食品工 业 科技，1 9 9 2(3)t 8 2 奠树平 果汁澄清方法综述 食品工业科技。1 9 9 0(2)：1 9 3 李文炳 不产生沉淀 的猕 猴桃浓缩汁的生产 食品科学，l 9 8 9(2)：7 5 4胡小松 李积 宏等 现代果 蔬汁加工 工艺学 北 京：轻工 业 出版社，1 9 9 4 5 蔡同一，张吉福 超滤技术在苹果澄清上 的应用研 究 食 品工业科技，1 9 8 9(3)：8 6 B e v e r i d g e。T；Ta i n t，V S t r u c t u r e a n d c o mp o s i t i o n o f a p p l e j u i c e h a z e F o o d S t r u c t u r e，1 9 9 3(1 2)l 9 5 1 9 8 7 F r a n c e$c o F d e S e p p i A Th e c h e mi c a l c o mp o s i t i o n o f p u r e f r u i t J u i c e s Ri v i s t a d e l l a S o c i e t a I t a l i a n a d i s c l e n z a d e l l Al l me n t z a i o n e，l 9 7 7(6)9 9 1 0 4 8 S h e u M J，Na t u r e o f p o l y p h e n o l p r o t e i n i n t e r a c t i o n s J o u r n a l o f Ag r i c u t u r a l a n d F o o d Ch e mi s t r y，1 9 9 6(4 4)：8 0 8 5 安平富康织网厂秦皇岛办事处：地址：秦皇岛市海港区 服务里 1 4 1 5 邮编：0 6 6 0 0 0 联系人：何宝强电话：0 1 3 9 3 3 3 6 8 8 6(0 3 3 5)3 0 7 0 7 6 0 传真：[phone] B P：(0 3 3 5)1 2 6呼 1 6 7 1 7 9 7 安平富康织网厂安平办事处：地址：河北省安平县严町村邮编：0 5 2 6 6 0 联系人：何进府电话：0 1 3 9 3 1 8 9 0 1 4(0 3 1 8)7 5 2 7 9 8 2 安平富康织网厂长沙办事处：地址：湖南省长沙市建湘路 1 1 1 号邮编：4 1 0 0 0 5 联系人：安大铅、何宝力电话：0 1 3 8 8 4 6 7 0 5 1(0 7 3 1)4 4 2 8 1 8 9 传真 [phone] m帅鲫 如 如m O 维普资讯 http:/