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,同时受设备的限止,滤出清汁的质量也受到制约。采用先进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工艺流程如下图所示,主要动力来自循环泵,通过泵使原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生产压差,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,第一种为走预浓缩工艺,此时苹果汁进膜滤前先进入一效蒸发进行预浓缩。浓缩后果汁的糖度最高可达到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由一定的影响。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。 本公司为国内唯一一家生产陶瓷膜的厂家,是以南京化工大学为技术依托具有浓厚的技术力,现已在多个领域取得陶瓷膜应用的成功。陶瓷膜澄清苹果汁项目是我公司投入大量资金攻关项目,现已在西安亚秦果品有限公司蒲城果汁厂投入工业化生产,并取得重大成功的项目。
每小时处理品17T苹果汁陶瓷膜装置在浓缩工艺中走预浓缩工艺,处理原果汁糖度为20Brix,处理后得到澄清果汁的NTU<1.5,透光率>95%。该装置采用PLC集中控制,通过上位计算机监控,整套装置自动化程度高,开机、操作、停机只需一个员工便可完成,并且操作十分简单,只许点击鼠标便可完成你所需之操作。现该套经过一个榨季的运行后,客户反映十分满意。认为该设备处理后清汁的各项指标均达到了合同要求;在相同和产条件下,清汁质量优于法国膜;装置的自动化程度高,故障诊断方面具有领先水平,优于法国同类产品。