蘋果汁成分對(duì)超濾影響與膜通量恢復(fù)研究.pdf

1、超濾技術(shù)是膜分離技術(shù)的一種，在果汁工業(yè)中廣泛被用于果汁的澄清及濃縮。超濾技術(shù)作為一種新型、高效的技術(shù)目前也在我國(guó)蘋果濃縮汁的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。但在生產(chǎn)過(guò)程中，由于蘋果原料成熟度較低，淀粉、酚類物質(zhì)和蛋白質(zhì)含量偏高，腐爛率偏高會(huì)導(dǎo)致超濾膜堵塞，嚴(yán)重降低了生產(chǎn)能力。本文針對(duì)超濾技術(shù)在我國(guó)蘋果濃縮汁生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中存在的膜堵塞問(wèn)題研究了超濾膜污染的機(jī)理及膜通量恢復(fù)技術(shù)。研究結(jié)果表明，超濾可使蘋果汁中的總蛋白、可溶性蛋白、纖維素、淀粉、不溶性果膠等

2、大分子物質(zhì)的含量顯著降低(p<0.05)，對(duì)阿拉伯聚糖有較強(qiáng)的截留能力(p<0.05)，對(duì)黃烷醇類多酚有一定的截留能力，但對(duì)可溶性果膠含量影響較小(p>0.05)。即蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素、果膠、多糖及黃烷醇類多酚是引起超濾膜污染的主要因素。在超濾操作單元截留的不溶性果膠、蛋白質(zhì)、纖維素(含聚糖類)，多酚物質(zhì)，使膜通量在1 h內(nèi)迅速下降，超濾運(yùn)行20 h后，由開機(jī)時(shí)的25.7m3降為9.1m3，為設(shè)計(jì)能力的35.4.％。 使這些大

3、分子物質(zhì)分解是恢復(fù)膜通量的基礎(chǔ)。研究果膠酶、纖維素酶、木聚糖酶.葡聚糖酶、酸性蛋白酶這一復(fù)合酶制劑對(duì)果膠、蛋白質(zhì)、纖維素(含聚糖類)和黃烷醇類多酚物質(zhì)的影響，結(jié)果表明，酶解對(duì)蘋果汁中的單寧、淀粉、纖維素、可溶性果膠及黃烷醇類多酚含量有顯著性影響(p<0.05)，但對(duì)可溶性蛋白質(zhì)含量無(wú)顯著性影響(p>0.05)。最后確定：酶解工序加入復(fù)合生物酶(用于恢復(fù)超濾膜通量)，按重量百分比組成為：果膠酶50％、纖維素酶30％、木聚糖酶+β-葡聚糖酶

4、7-9％、酸性蛋白酶10％、甘露聚糖酶1-3％；復(fù)合生物酶的添加量為0.00175％，采用復(fù)合酶清洗后，開機(jī)時(shí)超濾膜的通量比常規(guī)清洗平均高5 m<'3>/h。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定了常規(guī)化學(xué)清洗結(jié)合生物復(fù)合酶清洗的膜通量恢復(fù)技術(shù)。結(jié)果表明，在酶解后果汁進(jìn)入超濾前45-60min，加入0.00175％的超濾膜恢復(fù)復(fù)合酶，可降低超濾膜通量下降的速率，設(shè)計(jì)能力為25 m<'3>/h的超濾開機(jī)后的通量為19.5m<'3>/h以上，一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)