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苹果汁澄清絮凝剂聚丙烯酰胺pam用量

作者:利星 日期:2021-04-09 13:21 浏览:10711

聚丙烯酰胺澄清果汁的机理是利用*性基团破坏果汁中颗粒的电位,吸附它们,利用长链结构“架桥”形成絮凝共聚物;聚丙烯酰胺澄清苹果汁的较佳条件为:聚丙烯酰胺用量为20ug/mL,温度为40-50,pH值为4.0,澄清苹果汁中还原糖和总酸的保留率在95%以上。

苹果汁澄清絮凝剂聚丙烯酰胺pam用量

果汁澄清是果汁加工中的一个重要过程。果汁挤出时往往含有悬浮的细胞碎片,果胶、淀粉等亲水性胶体悬浮体的保护因子,以及蛋白质和多酚类物质形成的不溶性混浊或沉淀。在果汁的加工或储存过程中,它们与其他成分相互作用,会导致果汁浑浊。果汁的澄清是为了尽可能完全去除以上三种混浊因素,以保证果汁在贮藏过程中质量稳定。

在苹果汁生产过程中,澄清是决定苹果汁外观的关键过程,它不仅影响苹果汁的外观,而且直接决定苹果汁的质量和稳定性。苹果汁常见的澄清方法有自然澄清、热处理、超滤、酶法和添加澄清剂等。本实验主要采用高分子表面活性剂聚丙烯酰胺对苹果汁进行澄清,并对影响聚丙烯酰胺澄清苹果汁的因素进行了研究。分析了聚丙烯酰胺澄清苹果汁的较佳工艺条件及对果汁成分的影响,初步探讨了聚丙烯酰胺澄清苹果汁的机理。

压榨果汁是一种含有果胶、蛋白质、单宁和精细水果纤维素的悬浮液,其中大部分是胶体颗粒。这些胶体能在果汁中保持稳定分散状态的原因有二:一是可溶性大分子有机物受pH值影响,部分基团(如羟基、羰基、氨基)被部分电离,导致胶体颗粒表面存在*性基团,这些*性基团相互排斥,难以聚集;二是胶体颗粒表面的*性基团对水分子有亲和力,从而在胶体颗粒表面形成一层水膜,进而产生胶体聚集的“空间位阻”。

聚丙烯酰胺是一种具有*性基团和长链结构的聚合物,果汁澄清过程与其结构特征有关。

在果汁中加入聚丙烯酰胺,由于其分子含有*性基团和长链结构,根据DLVO理论,会对果汁体系的胶体稳定性产生很大影响:(1)降低胶体颗粒表面的电位。电势与胶体粒子之间的排斥能成正比。聚丙烯酰胺分子中含有的*性基团(-NH3)与果汁中胶体颗粒表面的基团(-OH-,-COOH-)电荷相反,从而降低了胶体颗粒的电位和胶体颗粒之间的排斥能。(2)降低界面张力。聚丙烯酰胺是一种高分子表面活性物质,溶于果汁后降低胶体颗粒与果汁之间的界面张力,界面张力与排斥能成正比。(3)絮凝“架桥”效应。聚丙烯酰胺是一种长链结构,果汁中的胶体颗粒根据静电引力和范德华力吸附在其上,形成一种以聚丙烯酰胺为基本骨架的“螯合”絮状物,增加了共聚物的厚度,易于沉降。综上所述,聚丙烯酰胺澄清果汁的机理是:利用*性基团降低果汁中胶体颗粒表面的电位,使其吸附在聚丙烯酰胺上或相互团聚,利用聚丙烯酰胺的长链“桥联”效应形成共聚体,从而加速沉淀过程。

各种因素对聚丙烯酰胺澄清果汁的影响:

1.聚丙烯酰胺用量

结果表明,当苹果汁澄清絮凝剂聚丙烯酰胺pam用量为20ug/mL时,效果较好。当聚丙烯酰胺的用量较低时,对果汁中胶体颗粒的作用程度不完全,不能完全消除所有胶体颗粒的电势,同时胶体颗粒之间也不能形成完整的共聚物,当聚丙烯酰胺的用量超过20ug/mL时,会有更多的聚丙烯酰胺缠绕在胶体颗粒表面形成胶束,对胶体颗粒起到“屏蔽和保护”的作用,不易与其他胶体颗粒团聚。

2 .酸碱度

结果表明,聚丙烯酰胺澄清果汁的较佳pH值为3-5,这正是果汁的天然pH值。这一结论与壳聚糖澄清果汁的结论相同。pH值的影响可能是对胶体颗粒表面基团和聚丙烯酰胺的电离程度的影响。

3.温度

结果还表明,聚丙烯酰胺澄清果汁的较佳温度范围为40-50,透光率在98%以上。在一定温度范围内(<60),分子热扩散的速度和频率增加;从而促进胶体粒子与聚丙烯酰胺的结合;但当温度过高(> 60)时,热作用减弱了胶体颗粒与聚丙烯酰胺之间的作用力,不利于澄清过程。

4.褐变度

与添加足够量的抗坏血酸相比,不添加抗坏血酸的褐变果汁澄清时间分别缩短了0.77小时和14.21%,这是由于果汁褐变后酚类物质氧化成醌所致。将酚类中的羟基(-OH-)与醌类分子中的羰基(-C=0)进行比较,可以看出后者电负性更强,更容易与聚丙烯酰胺中的氨基(-NH3)结合。另外,醌类的分子量在聚合后增加,因此醌类与聚丙烯酰胺之间的范德华力也增加,有利于它们与聚丙烯酰胺的结合。

综上所述,聚丙烯酰胺澄清苹果汁的较佳条件为:聚丙烯酰胺用量20ug/mL,温度40-50,pH  4.0。

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