论文摘要：为解决龙眼果汁加工的浑浊问题，采用超滤方法澄清龙眼果汁,以膜通量为指标，分析超滤过程中物料前处理、操作压力、操作温度和料液流速等因素对膜通量的影响。结果表明，龙眼果汁先经过离心和微滤,然后控制操作压力在0.10～0.14MPa，温度40℃左右，料液流速20mL/s时,膜通量高。在该条件下超滤的龙眼果汁，澄清透明, 微生物指标得以改善，营养成分也基本得到保持。研究表明采用超滤澄清生产高质量的龙眼果汁是可行的。
论文关键词：龙眼,果汁,超滤,澄清
龙眼(DimocarpuslonganLour.)俗称桂圆，是一种广泛种植在亚洲南部的热带水果。新鲜龙眼果实核果状，肉质细嫩，色白似乳，饱含浆汁，味甜如蜜，是人们喜爱的时鲜果品。龙眼果肉干后色泽暗褐，肉质柔韧，甜味更浓，宛如“龙”的眼珠，因此得名。
龙眼营养丰富，被誉为“南方人参”。龙眼已经被加工为许多产品，如龙眼酒、龙眼酱和龙眼果汁等。其中龙眼果汁由于具有独特的风味且营养丰富，深受消费者喜爱，具有广阔的市场前景。但龙眼果汁加工过程中容易产生浑浊，为解决此问题，传统的处理方法是在加工过程中添加一些澄清剂，如膨润土、硅藻土、明胶、单宁和PVPP等（Janetal.,2007）。这些方法尽管在澄清方面有一定效果，但澄清后营养成分大量损失。
超滤(UF)技术澄清果汁，具有分离效果好，对果汁的风味和营养损失小，可在常温低压下过滤和连续使用，并具有一定的除菌能力等优点。近年来，超滤技术被应用于一些果汁的澄清处理中（Pereiraetal.,2002,Yazdanshenasetal.,2005），但超滤技术应用在龙眼果汁的澄清处理中，还少见文献报道。因此，本文采用超滤超滤技术处理龙眼果汁,以膜通量为指标，分析超滤过程中物料前处理、操作压力、操作温度和料液流速等因素对膜通量的影响，研究超滤对龙眼果汁的澄清效果，以期获得较为优化的工艺条件，提高龙眼果汁产品的质量。
1材料和方法
1.1材料
新鲜龙眼采购于郑州农贸市场；所用实验药品为分析纯，采购于郑州大药房；聚砜中空纤维膜超滤装置，截留相对分子质量5万，张家港市净化设备厂生产。
1.2龙眼果汁的超滤
龙眼经清洗、去皮、去核，果肉在95℃热水中热烫3s～5s，加100mg/kgHSO打浆，得原果汁，原果汁采用离心（或离心后经过微滤）进行前处理，然后将龙眼汁在一定操作温度和操作压力下进行超滤。超滤通量为J，计算式如下：
式中，J为通量，L/(㎡·h)；V为透过液体积，L；S为有效膜面积，m2；t为超滤时间，h。
1.3测定方法
总可溶性固形物的测定：果汁离心20min后，采用滤纸过滤，然后采用手持折光仪测定固形物；总糖的测定采用蒽酮比色法；总酸的测定采用酸碱滴定法；维生素C的测定采用2,6-二氯酚靛酚法；蛋白质的测定采用凯氏定氮法；澄清度的测定采用在分光光度计测定640nm透光率表示(Chenetal.,1986)。
2结果与讨论
2.1原料预处理对膜通量的影响
果汁超滤前进行前处理已有文献报道(Vural，2001)。将龙眼汁分别进行离心（2000r/min,30min）和离心结合微滤2种预处理，然后在操作温度40℃，操作压力0.14MPa，果汁流速20mL/min下进行超滤，图1为不同的预处理对超滤通量的影响。
Figure1Effectofpretreatmentonpermeateflux
图1物料的预处理对超滤通量的影响
由于中空纤维膜对堵塞敏感，物料必须经过预处理，除去微粒和絮状物，使物料较澄清，否则超滤膜很容易被堵塞而污染，发生浓差极化。从图中可见，在超滤之前对龙眼汁先进行离心结合微滤的前处理对防止膜污染,提高膜通量非常可行。
2.2操作压力对膜通量的影响
前处理的果汁，在操作温度40℃，果汁流量20mL/min下，分别采用不同压力进行超滤，图２为不同的操作压力对超滤通量的影响。
Figure2Effectofpressureonpermeateflux
图2操作压力对超滤通量的影响
由图2可知，在压力小于0.10MPa范围内，通量随压力的增加而线性增加;压力在0.10~0.14MPa之间，通量保持稳定，但当压力大于0.14MPa后，由于较高压力下浓差极化层不断被压紧形成动态的膜层，并成为超滤时的主要阻力，导致通量下降。
2.3操作温度对膜通量的影响
前处理的果汁，在操作压力0.14MPa，果汁流速20mL/min条件下，分别采用不同操作温度进行超滤，图3为不同的操作温度对超滤通量的影响。
随着温度的增加，汁液的粘度下降，扩散系数增加，通量增加,但是，虽然高温超滤过滤通量比较好，但是考虑到膜的最高使用温度要求小于50℃，所以一般保持在40~50℃下进行超滤，本文选用40℃。
Figure3Effectoftemperatureonpermeateflux
图3操作温度对超滤通量的影响
2.4料液流速对膜通量的影响
前处理的果汁，在操作温度0.14MPa、40℃下，采用不同果汁流速进行超滤，图4为不同的果汁流速对膜通量的影响。
Figure4Effectoffeedrateonpermeateflux
图４料液流速度对膜通量的影响
流速不同，物质传递特性不同，从而具有不同的膜通量。 1/2 1 2 下一页 尾页 |
