用于果胶提取物的陶瓷膜

果胶是从柑橘和苹果渣中提取的高分子多糖。它在食品工业中广泛用作胶凝剂，增稠剂，乳化剂和稳定剂。所有地上植物均含有果胶，果胶与纤维素一起维持植物的结构。果胶是一种复杂的高分子聚合物，包含半乳糖，鼠李糖，阿拉伯糖，葡萄糖，木糖，甘露糖等。某些果胶还含有少量乙酰基，但基本结构是半乳糖。通过ot-1,4-糖苷键聚合形成的酸，半乳糖醛酸聚糖J。当前，用于生产商业果胶的原料主要来自柠檬，柑橘和苹果，以及葵花籽和甜菜。等待。榨汁后，将残留物送到果胶厂生产果胶。生产果胶的传统方法是用低pH值的热水萃取，分离出液体残留物，将其浓缩，然后用醇沉淀，最后干燥并粉碎，得到成品果胶。浓缩通常通过真空浓缩或连续真空浓缩J进行。该工艺能耗高，操作复杂，不能减少果胶提取物中的糖和低分子杂质，不能改善果胶的质量。近年来，国外在果胶生产中采用了超滤和浓缩等新技术。与真空浓缩相比，膜分离浓缩技术能耗低（无液相），操作过程简单，选择性好，可去除果胶提取物中的糖和低聚物，提高了果胶的品质，加热，对果胶无损害。果胶质量高，设备维护方便简单。当前使用的分离膜包括高聚物膜（有机膜）和无机膜。与有机膜相比，无机膜具有以下特性：良好的热稳定性，较高的使用温度，良好的化学稳定性和宽的pH范围。较强的抗微生物能力，不与微生物相互作用，机械强度大，清洁状态好，易于再生和清洁，孔径分布窄，分离性能好等。除去除了果胶中的大部分水分外无机膜可以去除大部分杂质，例如糖和低聚物，不仅可以浓缩提取物，还可以提取提取物。纯化可以提高成品果胶的质量。本研究采用国产陶瓷膜对果胶提取液进行浓缩实验，研究了各种操作参数对浓缩工艺的影响。将膜的浓缩果胶与真空浓缩的成品果胶进行比较。结合膜分离技术的工业应用，为膜技术在果胶浓缩中的应用提供参考。 1材料与方法1.1材料与设备果胶提取物（在车间提取区生产），陶瓷膜试验机（由国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心提供），陶瓷膜（南京工业大学膜科学与技术中心）研究所和合肥世杰膜工程有限公司，19通道多通道膜管，长度500n'ifn。实验装置和过程如图1所示。过滤面积为0.22m。 1.2操作方法经过车间精细过滤后，测量真空浓缩前的果胶提取物，并分析陶瓷膜的过滤压力，温度，主流液流量，果胶的pH值和pH值之间的关系。确定渗透液的流量，并获得合适的操作条件和合适的操作条件，通过实验装置将膜浓缩，将浓缩的液体和车间真空浓缩物同时用乙醇沉淀，洗涤并真空干燥。根据轻工业部的工业标准QB2484-2000（食品添加剂-果胶）对成品进行分析。 2结果与讨论2.1操作压力的影响对浓缩过程的影响图2显示了工作压力对浓缩过程的影响。从图2可以看出，当工作压力低于0.25 MPa时，渗透流量随浓缩率的增加而增加。当工作压力超过0.25 MPa时，渗透流量随压力的增加而降低，这是因为过滤器驱动力的增加会加速浓差极化，从而增加过滤阻力，并使渗透流量降低。因此，在实验中，将工作压力选择为约0.25MPa。 2.2回流对浓缩过程的影响回流对浓缩过程的影响如图3所示。从图3可以看出，回流液体的流量越大，流量越高。膜表面的渗透率越大，渗透物的流量越大。然而，回流液体的流量越大，所需的循环泵的功率就越大。回流液的流量为60L / min。 2.3溶液温度对浓缩过程的影响温度越高，溶液的粘度越低，传质扩散系数越大，薄膜的浓差极化层越薄，过滤度越高率。膜的渗透通量较大。但是，果胶作为一种高分子有机物，其耐热性有限，长期高温会破坏果胶本身的结构，从而影响果胶产品的质量，因此在果胶中选择实验。进料液的温度为50-70°C。2.4进料液的pH值对浓缩过程的影响进料液的pH值对浓缩过程的影响如图4所示。由图4可见，进料液体的pH值越高，过滤速率越高。较大，渗透通量较大，但果胶在pH 2.5-4.5下稳定。当pH＞ 4.5时，将发生不稳定性并且半乳糖醛酸主链将解聚。在实验中，进料溶液的pH选择为约3.5。 3两种浓缩方法获得果胶的质量比较结果如表1所示。从表1可以看出，用陶瓷膜完成的果胶成品具有灰分，总半乳糖醛酸，明胶性和大部分糖分，去除色素和低分子杂质。透过率和其他指标比真空浓缩产品要好得多。4结论4.1使用陶瓷膜浓缩果胶提取物是可行的。陶瓷膜作为无机膜材料，具有通量大，耐高温，易清洗的优点。使用陶瓷膜浓缩可以减少果胶提取物中的糖，色素和低分子杂质，大大提高了果胶的质量。 4.2用陶瓷膜浓缩果胶提取物合适的操作参数为：工作压力为0.25MPa回流流量为60L / min，液温为50-70°C，进料液的pH为3.5。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器