橙汁降酸工藝技術(shù)研究.pdf

1、橙汁中的糖、酸含量及其糖酸比是決定橙汁風(fēng)味、品質(zhì)的重要指標(biāo)。橙汁甜酸適口的糖酸比大約為10:1～15:1。與國(guó)外橙汁相比，我國(guó)橙汁普遍存在酸度過高的問題，嚴(yán)重影響了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，限制了我國(guó)橙汁工業(yè)的發(fā)展。為了提高橙汁糖酸比，改善橙汁品質(zhì)，尋求一種有效的、不添加任何外來物質(zhì)，保持橙汁原有風(fēng)味的降酸方法非常必要。國(guó)外有研究表明，利用離子交換樹脂和電滲析等物理方法能有效地降低果汁中的含酸量，提高果汁的糖酸比。迄今為止，國(guó)內(nèi)尚未見離子交換樹脂和

2、電滲析法用于橙汁降酸的研究報(bào)道。 本文主要包括兩部分研究：第一部分研究了離子交換樹脂對(duì)橙汁降酸的效果及其影響因素。通過比較九種離子交換樹脂對(duì)橙汁中檸檬酸的靜態(tài)吸附特性，以及測(cè)定橙汁處理前后的主要理化指標(biāo)，篩選出用于橙汁降酸的最佳離子交換樹脂；進(jìn)一步研究了降酸過程中檸檬酸在最佳離子交換樹脂上的交換吸附靜態(tài)動(dòng)力學(xué)、動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)曲線及樹脂再生曲線，優(yōu)化確定了樹脂降酸的工藝技術(shù)參數(shù)。第二部分研究了電滲析對(duì)橙汁降酸的效果及其影響因素。測(cè)定橙

3、汁處理前后的主要理化指標(biāo)，篩選最佳的電滲析裝置；測(cè)定電滲析的極限電流，確定電滲析降酸過程中的控制指標(biāo)，考察了流速、電壓、溫度對(duì)電滲析過程的影響，以及探討膜污染的原因及解決辦法，通過綜合比較降酸效率、能耗等一系列指標(biāo)，確定橙汁電滲析降酸工藝最佳操作條件。 主要研究結(jié)果和結(jié)論如下：(1)210*7、L300、SD-315、IRA95、L400、D318、A7、D301、IRA67陰離子交換樹脂對(duì)橙汁品質(zhì)有不同程度的影響，均能吸附橙汁

4、中的檸檬酸，其中L300陰離子交換樹脂對(duì)可滴定酸的吸附能力較強(qiáng)，對(duì)Vc的吸附能力較弱，確定L300陰離子交換樹脂為用于橙汁降酸研究的最佳的離子交換樹脂。 (2)通過靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，L300陰離子交換樹脂表觀交換吸附量為3.47g/100ml,對(duì)可滴定酸的吸附量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，4小時(shí)后，交換吸附量趨于穩(wěn)定，即該樹脂的吸附平衡時(shí)間為4小時(shí)。流速和溫度對(duì)L300陰離子交換樹脂動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)曲線都有影響，但溫度影響較小，柱處理最佳條

5、件為：流速4BV/h，溫度為15℃。 (3)再生劑的濃度、操作流速及溫度對(duì)樹脂再生都有影響，最佳再生條件為：2﹪NaOH，流速2BV/h，溫度40℃。 (4)全陰膜二隔室頻繁倒極電滲析結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝方便，易于維護(hù)，價(jià)格便宜，膜污染小，降酸率高，能耗低，對(duì)橙汁品質(zhì)影響小，確定其為橙汁降酸的實(shí)驗(yàn)裝置。 (5)電滲析用于橙汁降酸處理，對(duì)橙汁各成分影響有所不同，在一定范圍內(nèi)橙汁理化指標(biāo)的變化隨pH值升高而變大。確定pH值

6、為橙汁降酸過程的控制指標(biāo)，并以pH4.88為降酸終點(diǎn)。電壓、流速以及溫度是影響電滲析分離效果的重要因素，電滲析降酸最佳條件為：電壓60V，流速550L/h，溫度為15℃。 (6)電滲析清洗條件為0.1mol/LNaOH溶液和0.1mol/LHCl溶液，流程為：清水沖洗30分鐘→堿洗30分鐘→清水沖洗1小時(shí)→酸洗30分鐘→清水沖洗1小時(shí)。 綜上所述，L300陰離子交換樹脂和全陰膜二隔室頻繁倒極電滲析均能較好地降低橙汁中大部