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哈密瓜澄清汁的制取及膜技术在其除菌方面的应用

崔伟荣  
【摘要】:哈密瓜营养丰富,口感极佳,但不耐贮藏,易腐烂变质,将其加工成哈密瓜果汁是有效的解决途径之一。哈密瓜汁是典型的热敏性果汁,采用加热杀菌的方法将导致其香气成分的变化并产生异味,膜除菌技术属冷杀菌技术,既能有效滤除果汁中的有害微生物,提高果汁的澄清度又能较好的保留果汁的营养成分和风味物质。本论文对哈密瓜汁的膜除菌及前处理工艺进行了探讨,期望为工业化提供理论依据和参考。 本论文的主要研究内容及结果如下: 对适合榨汁的哈密瓜品种进行了筛选。结合新疆哈密瓜的种植资源,分析了5个哈密瓜品种的感官品质、营养成分含量、果实的出汁率,筛选出香气浓郁、营养成分含量高、出汁率在50%以上的伯谢克辛做为榨汁品种。 为避免褐变引起的果汁颜色及风味的变劣,对哈密瓜汁进行了护色工艺研究,通过单一护色剂和复合护色剂的护色试验,添加0.25%柠檬酸和0.2%的还原性抗坏血酸可得到良好的护色效果。 膜除菌前的果胶酶解澄清预处理。通过单因素及正交实验确定了各因素对于澄清效果的影响次序为,酶解pH值果胶酶添加量酶解时间酶解温度,其中酶解pH值为最主要影响因素;最佳澄清条件为,果胶酶添加量0.02g/100mL、酶解pH值4.0、酶解温度30℃、酶解时间60min。澄清后果汁透光率达到97%,可溶性固形物含量略有上升,果胶含量降低了97.5%,蛋白质含量降低了92%,总糖、总酸和维生素C含量无明显变化。 采用有机平板膜进行除菌试验。在PTFE、PES、PAN三种有机膜材料中,选出了的膜通量较高且稳定、抗污染能力强、膜通量恢复率高的PTFE膜做为后续试验的膜材料。对工艺中涉及到的膜孔径、操作压力、过滤温度等参数进行了筛选。0.2μm孔径的PTFE膜,在25℃,0.05MPa条件下过滤果汁,可以获得较高且稳定的膜通量、最大程度的保留果汁的营养物质和香气成分、有效的去除果汁中的微生物。 采用管式无机陶瓷膜进行了除菌试验。通过单因素试验,0.2μm孔径的陶瓷膜可以有效去除果汁中的微生物,保留果汁的绝大部分营养物质和香气成分,在25℃,0.20MPa、8L/min进料流量下获得了较高且稳定的膜通量。获得的果汁品质令人满意。和有机膜相比,陶瓷膜虽动力消耗大,但膜组件拆装方便,膜耐热、耐酸碱、耐微生物腐蚀能力强,工作效率高,膜机械强度高,不易损坏,更适合工业化应用。


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