一、 前言

　　膜分離法現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于飲料的原輔料生產(chǎn)，飲用水處理。膜分離技術(shù)可用于果蔬汁的脫酸、脫苦、澄清、濃縮及過濾等方面。它對于提高果蔬汁產(chǎn)品的質(zhì)量，增加產(chǎn)量，降低飲料生產(chǎn)成本等均具有重要的作用。國初科技(廈門)有限公司的新型膜分離技術(shù)的出現(xiàn)為果蔬汁深加工提供了新的更加有效的途徑。

　　二、 膜分離技術(shù)在果蔬汁加工中的優(yōu)點(diǎn)

　　膜分離法現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于飲料的原輔料生產(chǎn)、飲用水處理、果蔬汁的澄清及過濾等方面。而且作為一種具有產(chǎn)生新的附加值的有效技術(shù)博得了很高的評價。膜分離技術(shù)應(yīng)用于果蔬汁生產(chǎn)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1)膜分離過程為物理過程，不需加入化學(xué)藥劑，屬于“綠色”分離技術(shù)，因此將膜技術(shù)應(yīng)用于果蔬汁生產(chǎn)過程，既可以達(dá)到分離的目的，又可以保持果蔬汁的“綠色、天然”本質(zhì)。

　　2)膜分離過程是在壓力驅(qū)動下，在常溫下進(jìn)行的分離過程，特別適合于對熱敏感的物質(zhì)，如酶、果蔬汁、某些藥品等的分離、濃縮、精制等.因此將膜分離技術(shù)用于果蔬汁生產(chǎn)可以減少果蔬汁中Vc等熱敏性物質(zhì)的損失，減少揮發(fā)性芳香類物質(zhì)的揮發(fā)，保持果蔬汁的的營養(yǎng)成分，有利于保持果蔬汁的“原汁原味”。

　　3)膜分離技術(shù)由于只是以壓力差作為驅(qū)動力，因此，該項(xiàng)技術(shù)所采用的裝置簡單，操作方便。采用該項(xiàng)技術(shù)可以減少果蔬汁的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，簡化生產(chǎn)流程，減少生產(chǎn)損耗，縮短生產(chǎn)周期，有利于避免加工時問過長而導(dǎo)致果蔬色、香、味的損失。

　　4)膜分離技術(shù)適用分離的范圍極廣，分離范圍可以從小分子到大分子;從細(xì)菌到病毒;從蛋白質(zhì)、膠體到多糖;選擇不同分離精度的膜可以滿足果蔬汁生產(chǎn)過程的澄清、濃縮等不同的分離要求。

　　5)膜分離過程不發(fā)生相變化，基本在常溫下進(jìn)行，特別是與其它如蒸餾、冷凍等分離方法比較，節(jié)能效果顯著，因此將膜分離技術(shù)用于果蔬汁生產(chǎn)可以明顯減少能源的消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。

　　鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，膜分離技術(shù)既符合果蔬汁天然、健康的加工要求，又符合當(dāng)今社會發(fā)展節(jié)約型經(jīng)濟(jì)的潮流。

　　目前，果蔬汁產(chǎn)品根據(jù)是否含有果肉和粗纖維分為濁汁、清汁，通常把含有果肉的果蔬汁稱為濁汁，不含果肉的果蔬汁稱為清汁。由于二者生產(chǎn)要求的不同，膜分離技術(shù)在果蔬清汁、濁汁生產(chǎn)中的應(yīng)用也存在一定的差異。

　　三、國初科技膜分離技術(shù)在果蔬清汁生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　1.國初科技微/超濾技術(shù)用于澄清過濾

　　果蔬清汁生產(chǎn)過程中，澄清工序的目的不僅要除去果蔬汁中的果肉等肉眼可見的懸浮性物質(zhì)(懸浮固體、纖維等)，同時濁汁里的蛋白質(zhì)、淀粉、糊精和單寧分子等引起果蔬汁成品的存儲期內(nèi)產(chǎn)生渾濁、二次沉淀的物質(zhì)必須去除，在保證果蔬汁長期保持澄清的同時，很少損失果蔬汁的有效營養(yǎng)成分和芳香成分.果蔬清汁的基本生產(chǎn)工藝流程為：

　　傳統(tǒng)的果蔬汁澄清方法通常是用酶長時間處理，然后再用硅藻土過濾除去懸浮物。傳統(tǒng)的澄清過程需要幾個單元操作，如碟片離心機(jī)分離、酶處理、用硅藻土進(jìn)行轉(zhuǎn)動真空過濾等。

　　超濾作為新型的分離技術(shù)，具有澄清度高，果蔬汁風(fēng)味保持較好，保留Vc，截留可溶性蛋白，褐變程度小等優(yōu)點(diǎn)，近年來國內(nèi)外對超濾澄清蘋果汁、葡萄汁、獼猴桃汁、甘蔗汁、西番蓮汁及桑椹汁等果蔬汁開展了廣泛的研究，其中許多已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。超濾法成為近年來新興的果蔬汁澄清方法。以超濾法結(jié)合酶處理生產(chǎn)果蔬汁比常規(guī)法優(yōu)越之處在于：

　　1)節(jié)省成本，節(jié)省澄清劑，增加澄清度，節(jié)省助濾劑費(fèi)用，減少離心機(jī)、壓濾機(jī)、反應(yīng)罐等設(shè)備的費(fèi)用，可節(jié)省60%的酶;

　　2)操作單元少，減少過程損耗，采用超濾膜可使果蔬汁的工藝損失少于2%～3%;

　　3)質(zhì)量穩(wěn)定可靠，在連續(xù)的操作工藝中始終保持產(chǎn)品質(zhì)量一致;

　　4)減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，過程時間較硅藻土過濾減少近1/2。

　　2. 國初科技微/超濾技術(shù)用于果蔬汁脫色

　　目前，用于果蔬清汁脫色的方法主要有兩種：1)采用樹脂脫色;2)采用結(jié)合微/超濾技術(shù)實(shí)現(xiàn)脫色過程。其中樹脂脫色由于控制較為方便可靠得到廣泛應(yīng)用，但是由于吸附技術(shù)對酚類化合物并無選擇性，使一些具有突出生理功效的小分子酚類化合物中如類黃酮(、槲皮素等)同樣被從果蔬汁中脫出，降低了果蔬汁的營養(yǎng)價值。因此，采用吸附脫色技術(shù)在保持果蔬汁營養(yǎng)、口感方面仍然有獨(dú)特的優(yōu)勢。

　　是一種優(yōu)良的吸附劑，其內(nèi)部有大量的微孔和空隙，表面積可達(dá)200～500m2/g。它對色素、細(xì)菌、熱原等雜質(zhì)有很強(qiáng)的吸附能力通常，采用脫色是在果蔬濁汁酶解脫膠后加入，經(jīng)過一段時問后再進(jìn)行微/超濾，從而實(shí)現(xiàn)果蔬汁脫色。

　　3. 國初科技納濾/反滲透技術(shù)用于果蔬汁濃縮

　　濃縮果蔬汁由于體積小、糖度高，便于運(yùn)輸貯藏，因此目前大部分果蔬汁產(chǎn)品都是以濃縮汁的形式生產(chǎn)。常規(guī)的果蔬汁濃縮方法是采用多級真空蒸發(fā)法，在蒸發(fā)過程中，果蔬汁要承受高達(dá)90多度的高溫，易導(dǎo)致果蔬汁芳香成分的揮發(fā)損失、褐變和產(chǎn)生焦糊味道，而且在蒸發(fā)過程存在相變過程，因此耗能非常高。

　　由于膜分離過程可以在常溫條件下操作，而且分離過程無相變，因此能源的消耗較蒸發(fā)過程少，而且可以減少由于蒸發(fā)受熱導(dǎo)致的芳香成分的揮發(fā)損失、褐變和產(chǎn)生焦糊味道等弊端。多年的研究表明，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，反滲透濃縮的果蔬汁可使?jié)饪s果蔬汁有更好的芳香感與清涼感;采用蒸發(fā)法濃縮的果蔬汁，其中芳香成分幾乎全部損失了，而采用反滲透法芳香成分可保留30%~60%，Vc、氨基酸及香氣成分的損失均比真空蒸餾濃縮要小得多。采用反滲透膜技術(shù)，可有效地將果蔬汁的濃縮至25°~30°Brix，結(jié)合蒸發(fā)等技術(shù)終將濃度提高到60°~70°Brix，因此目前普遍將反滲透作為果蔬汁預(yù)濃縮手段，特別是用于蔬菜汁的預(yù)濃縮，因?yàn)橐话闶卟酥奶嵌缺容^低，如黃瓜汁、胡蘿卜汁的初始糖度一般為3°～5°Brix，如果首先采用反滲透膜預(yù)濃縮到15°Brix再采用蒸發(fā)濃縮到要求糖度，則可減少3～5倍的蒸發(fā)量，可以極大減小蒸發(fā)器的規(guī)模，減少濃縮所需要的能耗。

　　四、國初科技膜分離技術(shù)在果蔬濁汁生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　1. 國初科技超濾技術(shù)用于果蔬濁汁脫苦

　　柑橘類果蔬汁由于含有柚皮苷、檸檬類苦素等苦味物質(zhì)，破壞了產(chǎn)品的風(fēng)味和商業(yè)價值。一般情況下，主要是采用樹脂對這類果蔬汁脫苦處理，但是由于濁汁中的果肉會導(dǎo)致樹脂污染和堵塞，因此在進(jìn)樹脂脫苦前先采用微/超濾技術(shù)分離出果肉，只將清汁用樹脂進(jìn)行脫苦處理后再把先前分離出來的果肉加入脫苦后的清汁。其基本生產(chǎn)工藝流程為：

　　在微/超濾技術(shù)與樹脂聯(lián)合脫苦技術(shù)中，微/超濾技術(shù)的作用不僅僅是起到分離出濁汁中果肉的作用，由于超濾過程除去了一些苦味前體物質(zhì)和易被樹脂吸附的大分子物質(zhì)及懸浮小顆粒，樹脂的使用壽命和脫苦效率明顯改善，柚皮苷和檸檬堿可被完全除去，明顯提高了果蔬汁的風(fēng)味。

　　2. 國初科技膜分離技術(shù)用于果蔬濁汁濃縮

　　濃縮果蔬汁時主要是將果蔬汁中的大部分水分去掉，因此采用膜技術(shù)進(jìn)行果蔬汁濃縮主要是依靠反滲透膜技術(shù)，但是，如果直接采用反滲透膜進(jìn)行濃縮，果蔬汁有果膠、蛋白質(zhì)、纖維素等懸浮性固形物易造成嚴(yán)重的膜污染，而且由于果膠、蛋白質(zhì)、纖維素等懸浮性固形物的存在導(dǎo)致果蔬汁的黏度較高，不利于提高反滲透膜的通量。

　　采用超濾、反滲透和殺菌等多種技術(shù)，能將橙汁濃縮達(dá)到60°Brix，且?guī)缀跬耆３至缩r果蔬汁的風(fēng)味芳香成分。其基本的生產(chǎn)過程如下：

　　六、結(jié)語

　　膜分離技術(shù)應(yīng)用于果汁工業(yè)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，簡化生產(chǎn)工藝，降低能耗等優(yōu)勢，隨著市場對果汁需求量的增加和對高品質(zhì)果汁的需求，膜技術(shù)在果汁行業(yè)領(lǐng)域也將有更廣泛的應(yīng)用。國初科技(廈門)有限公司在果汁行業(yè)擁有豐富的膜分離技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為用戶提供新型分離技術(shù)的綜合解決方案。