不同国产超滤膜对苹果浓缩汁产生后混浊影响的比较

l， 一 一 Iq ) 《食品工业科技》 Science and Technology of Fond Industry 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 100094) 摘 要 PS—SPS、PS、SPS、PAN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 Ps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 PS—SPS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 Abstract A study on the compare the affect of PS—SPS，PS，SPS，PAN’to the b0st—turbidity of concentrated ap— ple Juice．The result showed the post—turbidity of concentrated apple Juice made by clarifying with PS was the most se rlous． Key words post—turbidity；ultrafiltration；concentrated apple juiee ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 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，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，一25"C下速 冻，于一18℃下冷藏待用； 酶制剂 PECTINEX ULTRA SP—L果胶酶，丹 麦Novo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 0．0144m。； 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 11一 分离液流量计 12．浓缩液流量计 13．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(dalton)适宜 pH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 752型紫外分光光度计在 72Ohm 处测果汁透光率(T值)，以蒸馏水为空白。 · l7 · 9 9 9 I I ， ● ． 机 N 2 0 V 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品工业科技》 Science and Technology of Food Industry Vo1．20，No．1，1999 1．3．3 颜色 752型紫外分光光度计在 420nm处 测果汁诮光值(A值)，以蒸馏水为空白。 1．3．4 pH值 pH—HlgOB型pH仪 1．3．5 可溶性蛋白 考马斯亮兰法 G 250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 PS—SPS PS SPS PAN 原汁 可溶性固形物(。Brix) pH值 T值( j A值 可溶性蛋白(tag／m[) 总酚(ffg／m1) 原果皎(mg／m1) 可溶性果皎(mg／m1) 总果皎(rag／m1) 淀粉(~g／m1) 单宁(pg／m[) 10．0 9．4 9 3 9．5 10．4 3．2 3．3 3．3 3．2 3．2 99．4 97．4 99．6 98．0 34．8 0 079 0．1 50 0．060 0．126 0．564 392 320 497 588 679 155．4 l97．2 1 72．6 223 0 324．3 0．1I7 0．183 0 0．057 0．456 0．521 0．92l 0 367 0．4801．320 0．638 1．104 0．367 0．5371．776 310 370 302 406 450 73．8 123．0 110 0 202．5 228 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。Brix。下降最少的是 PS—SPS共 混膜，最多的是SPS膜。这四种超滤膜对 pH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SPS、PS—SPS膜尤为显著，与原汁相比T值 分别提高了 64．8 和 64．6 。PS和PAN超滤膜 T 值提高量也达到 62 以上，完全达到国际上对苹果 汁的澄清度 9O 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。SPS和SPS PS膜超滤所 得苹果汁颜色最浅，PS与 PAN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 PS膜对蛋白质截留量最大，t测验达显著水 平，其次是 PS—SPS膜和SPS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 31．1 ～51．0 ，不同超滤膜之间对 酚类截留能力存在差异。PAN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 ·18 · 截留能力差异显著。其中Ps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 SPS、PS—SPS、PAN三种膜中以SPS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 66．7 ～88．9 之间，以 SPS、PS—SPS共混膜截 留能力为最强，其次是 PS膜，最次为 PAN膜。 2．1．6 四种超滤膜对单宁截留能力以PS—SPS膜和 SPS膜为最强，最次为 PAN膜。PAN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 80 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 70。Brix后，在 20C下放置 3个月，再稀释到 10。Brix，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://www.cqvip.com 《食品工业科技》 Science and Technology of Food Industry Vo1．20，No．1，1999 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 20℃放置三个月后，稀释到 100Brix(大约相 当于浓缩前苹果原汁的浓度)，测定其 T值发现，经 PS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，PS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 SPS PAN 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／lOOg指 lO。g浓缩苹果 汁中有多少mg沉淀。 由图4可见，PS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PS—SPS、PS、SPS、PAN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 PS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 PS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 PS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，1992(3)t8 2 奠树平．果汁澄清方法综述 ．食品工业科技。1990(2)：19 3 李文炳 ．不产生沉淀的猕猴桃浓缩汁的生产 ．食品科学， l989(2)：75 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 ，1994 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，1989(3)：8 6 Beveridge。T；Taint，V．Structure and composition of apple juice haze．Food Structure，1993(12){l95～198 7 France$co F de‘Seppi A The chemical composition of pure fruit Juices．Rivista della Societa Italiana di sclenza dell All— mentzaione，l977(6){99～ 104 8 Sheu M ．J．，Nature of polyphenol—protein interactions． Journal of Agricutural and Food Chemistry，1996(44)：80~85 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14—1—5 邮编：066000 联系人：何宝强 电话：01393336886 (0335)3070760 传真：(0335)3070760 BP：(0335)126呼 1 671797 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：052660 联系人：何进府 电话：01393189014 (0318)7527982 安平富康织网厂长沙办事处： 地址：湖南省长沙市建湘路 111号 邮编：410005 联系人：安大铅、何宝力 电话：01388467051 (0731)4428189 传真}(0731)4428189 ·19· m∞帅鲫 ∞如 如∞m O 维普资讯 http://www.cqvip.com