NL1023665C2 - Werkwijze voor het concentreren van vruchten-, fruit- en groentesappen, alsmede aldus verkregen concentraten. - Google Patents
Werkwijze voor het concentreren van vruchten-, fruit- en groentesappen, alsmede aldus verkregen concentraten. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1023665C2 NL1023665C2 NL1023665A NL1023665A NL1023665C2 NL 1023665 C2 NL1023665 C2 NL 1023665C2 NL 1023665 A NL1023665 A NL 1023665A NL 1023665 A NL1023665 A NL 1023665A NL 1023665 C2 NL1023665 C2 NL 1023665C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- juice
- fruit
- concentration
- subjected
- permeate
- Prior art date
Links
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 title claims abstract description 11
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title abstract description 17
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 title description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 26
- 235000015205 orange juice Nutrition 0.000 claims description 16
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 7
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 6
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 claims description 4
- 241000207199 Citrus Species 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 2
- 235000015192 vegetable juice Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract 1
- XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N limonene Natural products CC(=C)C1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 229940087305 limonene Drugs 0.000 description 16
- 235000001510 limonene Nutrition 0.000 description 15
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 1S,5S-(-)-alpha-Pinene Natural products CC1=CC[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1C2 GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 0.000 description 9
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N α-pinene Chemical compound CC1=CCC2C(C)(C)C1C2 GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N alpha-pinene Natural products CC1=CCC23C1CC2C3(C)C MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 4
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N alpha-Terpineol Natural products CC(=C)C1(O)CCC(C)=CC1 OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940088601 alpha-terpineol Drugs 0.000 description 3
- 238000011021 bench scale process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N (S)-(-)-alpha-terpineol Chemical compound CC1=CC[C@@H](C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000021022 fresh fruits Nutrition 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000005418 vegetable material Substances 0.000 description 2
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229920003231 aliphatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000021581 juice product Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 108020004410 pectinesterase Proteins 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- -1 α-terpineol compound Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Preparation or treatment thereof
- A23L2/02—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Preparation or treatment thereof containing fruit or vegetable juices
- A23L2/08—Concentrating or drying of juices
- A23L2/082—Concentrating or drying of juices by membrane processes
- A23L2/087—Concentrating or drying of juices by membrane processes by ultrafiltration, microfiltration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
, «
Titel: Werkwijze voor het concentreren van vruchten-, fruit- en groentesappen, alsmede aldus verkregen concentraten
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het concentreren van vruchtensappen, fruitsappen en groentesappen, welke sappen hieronder zullen worden aangeduid met de term "sap", alsmede op aldus verkregen concentraten. In een voorkeursuitvoeringsvorm heeft de 5 uitvinding betrekking op het concentreren van citrusvruchten, bijvoorbeeld en bij voorkeur op het concentreren van sinaasappelsap.
Met de term "sap" wordt in het algemeen een waterige oplossing afgeleid van fruit, vruchten en groente bedoeld.
Vers fruit, verse vruchten en verse groente zijn in het algemeen 10 slechts beschikbaar tijdens specifieke seizoenen, en laten zich niet lang bewaren zonder kwaliteitsverlies, terwijl deze dan bovendien nog veel plaats innemen. Het is mede om deze redenen dat voor sapproductie bedoelde plantaardige producten voor verwerking op industriële schaal kort na de oogst worden onderworpen aan persen, waarna het geproduceerde sap wordt 15 opgeslagen voor latere verwerking.
Hierbij is het uiteraard gewenst dat de sappen de eigenschappen van vers sap zoveel mogelijk behouden, zowel in smaak, aroma, en uiterlijk als in mondgevoel.
Voor opslag wordt echter gestreefd naar een minimaal volume en 20 een maximale houdbaarheid. Derhalve wordt in de regel een concentratiestap uitgevoerd en worden maatregelen genomen om de invloed van micro-organismen en/of degraderende enzymen te beperken.
Een industrieel op grote schaal toegepaste concentratiewerkwijze omvat de volgende stappen: het sap wordt uit het plantaardige materiaal 25 geëxtraheerd, waarna het aan een (grove) filtratie stap wordt onderworpen; eventueel wordt een centrifugestap uitgevoerd om pulpdeeltjes te verwijderen; het sapproduct wordt gepasteuriseerd om enzymen te 2
I I
inactiveren en micro-organismen af te doden; het sap wordt vervolgens ingedampt, gebruikelijk in een aantal verdampingsstappen, waarna een concentraat resteert dat wordt gekoeld tot onder 25°C en liever onder 10 °C.
De pasteurisatiestap neemt in de regel een tijd van 4 tot 30 5 seconden bij een temperatuur in het traject van 77 tot 121 °G. In de verdampers heeft het sap een verblijftijd van zo'n 6-8 minuten. Met name in deze twee stappen reageren aroma- en smaakstofcomponenten tot off-flavors. Tevens worden aroma- en smaakcomponenten afgebroken en/of vervluchtigd en/of met het te verwijderen water afgevoerd.
10 In een aantal gevallen kunnen met het verdampingswater afgevoerde aroma- of smaakstoffen teruggewonnen worden uit de eerste stap van het verdampingsproces en later aan het concentraat worden toe gevoegd.
Verder is wel voorgesteld concentratie te laten plaatsvinden door 15 het gap niet te onderwerpen aan een verhittingsstap. Met name kan gewezen worden op vriesconcentratie, sublimatieconcentratie en combinaties van ultrafiltratie en reverse osmose.
Bij vriesconcentratie wordt water aanwezig in het geëxtraheerde sap langzaam en gecontroleerd bevroren tot ijskristallen, welke ijskristallen 20 daarna worden verwijderd, vriesconcentratie onderworpen. Eventueel kan het geëxtraheerde sap worden gecentrifugeerd waarbij een serum- en een pulpstroom worden gegenereerd. De serumetroom wordt daarna aan vriesconcentratie onderworpen en het verkregen concentraat kan daarna weer met de pulp worden samengebracht.
25 Een subhmatieconcentratiewerkwijze maakt eveneens gebruik van het splitsen van de sapstroom in een serum- en pulpstroom, waarna het serum aan vriesdrogen onderworpen wordt.
In het Amerikaanse octrooischrift 4,643,902 wordt een werkwijze beschreven waarbij sap wordt onderworpen aan een ultrafiltratie (UF) stap, 30 waarbij de smaak- of aromacomponenten het UF-membraan passeren en het 3 permeaat vervolgens aan reverse osmose wordt onderworpen. De toegepaste membranen hebben bij voorkeur een molecuulgewichts "cutoff' van ten minste 50 kDa, omdat dan microorganismen en pectinesterases in het retentaat achterblijven. Het retentaat wordt aan een behandeling 5 onderworpen om genoemde microorganismen en enzymen te inactiveren, in de regel door verhitting. Tot slot worden de behandelde retentaat-permeaatstromen weer bijeen gebracht.
Ook in Chemical Engineering 96(8) (1989) blz. 17, wordt beschreven dat FreshNote, "a juice-concentration system combining 10 ultrafiltration and reverse osmosis", van SeparaSystems LP, na ultrafiltratie een permeaat geeft dat ongeveer alle geur- en smaakcomponenten bevat. Het retentaat wordt gepasteuriseerd.
Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een werkwijze te verschaffen waarmee een sapconcentratie mogelijk wordt, waarbij zo min 15 mogelijk semi-vluchtige smaakstof- en aromacomponenten verloren gaan, en waarbij er in hoofdzaak geen off flavor producerende reacties zoals Maillard reacties optreden bij evaporatieve concentratie.
Dit doel wordt bereikt door het verschaffen van een werkwijze voor het concentreren van groente-, fruit- of vruchtensap, waarbij een 20 permeaatstroom en een retentaatstroom worden gevormd door het sap te onderwerpen aan een ultrafiltratiestap over een hydrofiel membraan met een molecular weight cut-off van maximaal 80 kDa tot een concentratiefactor van ten minste 5, waarna de permeaatstroom wordt onderworpen aan evaporatieve concentratie.
25 In de werkwijze volgens de uitvinding wordt - anders dan in het
Amerikaanse octrooi nummer 4,643,902 - gebruik gemaakt van hydrofiele ultrafiltratiemembranen. Hoewel er een grote voorkeur is voor polysulfon en/of polyethersulfon membranen, zijn andere geschikte hydrofiele membranen, membranen op basis van cellulose-esters, polycarbonaat, I Λ Λ Λ Λ a I polyimide en polyetherimide, (alifatische) polyamiden, en I polyetheretherketon.
I Overigens beschrijven Johnson et al. in J. Food Sc. 61(3) (1996), I 540 een werkwijze voor het verbeteren van het winnen van in water I 5 oplosbare geurstofcomponenten tijdens indampen. Hierbij wordt een 500 I kDa polysulfonmembraan in een ultrafiltratiestap toegepast om de I viscositeit van het sap te reduceren door pulp- en pectineverwijdering. De geurstofcomponenten uit de heldere waterfase, het permeaat, worden I teruggewonnen na afdampen van dat water. In het permeaat komen ook I 10 eiwitten en enzymen terecht die tot de vorming van bruinkleuring en off I flavours leiden.
I Bij een vergelijking tussen de resultaten bij toepassing van een hydrofiel polysulfonmembraan als volgens de uitvinding en bij toepassing I van een hydrofoob polyvinylideenfluoridemembraan blijkt een aanmerkelijk I 15 deelvan de aromastoffen het hydrofobe membraan te passeren.
I Hoewel er een aantal parameters is dat van invloed is op het I scheidend vermogen van een UF-membraan, zoals de vorm en de flexibiliteit van de macromoleculen in de oplossing, de interactie daarvan met het I membraan en de aanwezigheid van andere deeltjes in de oplossing, blijkt I 20 het scheidend vermogen van de UF-membranen die volgens de uitvinding I worden toegepast goed te duiden met de MWCO (molecular weight cut-off).
I Verwezen zij in dit aspect naar Marcel Mulder, Basic Principle of Membrane I Technology, 2nd edition (1996) Kluwer Academie Publishers.
I In de werkwijze volgens de uitvinding wordt een MWCO van 25 maximaal 80 kDa, liever maximaal 60 kDa, nog liever maximaal 50 kDa, en I het liefst maximaal 30 kDa geprefereerd, hoewel er ook al enig effect optreedt bij een MWCO van 100 kDa. De ondergrens is niet kritisch, en I wordt in feite bepaald door de snelheid van de ultrafiltratiestap. Teneinde I een rendabel proces te krijgen zal een geschikt membraan een MWCO van 5 I 30 kDa, en liever 10 kDa hebben.
, » 5
In een praktische uitvoering zal het sap dat volgens de uitvinding wordt geconcentreerd uit het plantaardige uitgangsmateriaal worden gewonnen, in de regel door persen. Het aldus verkregen sap wordt bovendien in de regel onderworpen aan een finishstap, waarin pitten en 5 dergelijke worden verwijderd. Voorts kan eventueel een centrifugestap worden uitgevoerd teneinde een deel van de pulp te verwijderen.
Bij voorkeur worden - tenzij anders aangegeven - alle behandelingeetappen ter verkrijging van het geconcentreerde sap uitgevoerd bij temperaturen onder kamertemperatuur, en liever gekoeld tot maximaal 10 15°C.
Het sap wordt vervolgens onderworpen aan een pasteurisatiestap, waarbij de enzymatische activiteit wordt geïnactiveerd en micro-organismen worden afgedood. Deze pasteurisatiestap is, zoals de deskundige weet, afhankelijk van het sap: in de regel omvat deze het handhaven van het sap 15 gedurende een tijd van 4-30 seconden bij 77 tot 121°C..De voorkeurspasteurisatie citrussap en met name sinaasappelsap vindt gedurende 4 seconden bij 95°C plaats. Deze pasteurisatiestap kan voor of na de eventuele centrifiigeeretap worden uitgevoerd.
Het aldus verkregen sap wordt daarna geültrafiltreerd, waarbij het 20 retentaat (of concentraat) ten minste een factor 5, doch liever ten minste een factor 7 wordt geconcentreerd.
Het retentaat van de ultrafiltratiestap bevat de aroma- en geurstoffen (in de regel semi-vluchtige stoffen, waarbij α-pineen en limoneen als belangrijke voorbeelden kunnen worden genoemd), althans in 25 hoofdzaak, de aanwezige eiwitten en andere macromoleculen. Zonder aan enige theorie te willen worden gebonden, wordt aangenomen dat deze stoffen in of aan een oliefaee opgenomen zijn, welke oliefase mogelijk met macromoleculen in het retentaat geassocieerd zijn. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het retentaat tot gebruik ingevroren en in ^ . v o q c c ir I deze toestand opgeslagen, bijvoorbeeld bij —8 of -18°C. Een andere I voorkeursuitvoeringsvorm omvat een vriesconcentratie tot bijvoorbeeld 40° I Brix; dit concentraat wordt gekoeld bewaard tot zo'n -18°C.
Het permeaat (ongeveer 10° Brix) omvat aminozuren, suikers en I 5 allerhande wateroplosbare componenten. Het wordt na verkrijging I onderworpen aan een evaporatiestap (evaporative concentration), tot een I concentratie van ten minste 40° Brix, liever ten minste 50° Brix en het liefst I boven 60° Brix, bijvoorbeeld 70° Brix. Het permeaat blijkt weinig tot geen I reacties te ondergaan die tot "off flavors" leiden, bijvoorbeeld I 10 Maillardreacties. Het UF-permeaat wordt geschikt aan evaporatieve I concentratie in een multi-effect of meerstaps vacuumevaporator I onderworpen. Hierbij is het sappermeaat in de regel 6-8 minuten in de I evaporator aanwezig. Na indampen wordt dit permeaatconcentraat eerst door flashkoelen op een temperatuur van zo'n 25 °C gebracht, en daarna bij I 15 voorkeur in gevroren toestand, bijvoorbeeld bij -8°C, maar liever bij -18 °C, I bewaard tot gebruik.
I Ten slotte betreft de uitvinding de toepassing van het I permeaatconcentraat en het retentaat verkrijgbaar uit de werkwijze volgens de uitvinding voor het bereiden van een groente-, fruit- of vruchtensap door I 20 toevoegen van een geschikte hoeveelheid water aan de concentraten.
I Eventueel kunnen dan ook nog aanvullende aroma- en/of voor dit type I product conventionele toeslagstoffen worden toegevoegd.
I In flowschema 1 wordt de werkwijze volgens de uitvinding I schematisch weergegeven. Volgens dit schema wordt saphoudend I 25 plantaardig materiaal, bijvoorbeeld sinaasappels, aan een persstap en I finishstap onderworpen. Dit geeft een gefinishte sapstroom 2. Deze I sapstroom wordt gepasteuriseerd en vervolgens aan centrifugeren onderworpen. Deze laatste twee stappen kunnen overigens in omgekeerde I volgorde worden uitgevoerd, doch eerst pasteuriseren heeft de voorkeur. In * · 7 de pasteurisatiestap worden enzymen geïnactiveerd en micro-organiemen afgedood.
Stroom 5/6 wordt toegevoerd aan een ultrafiltratie-eenheid. Dit levert een retentaatstroom 7 en een permeaatstroom 10. Het retentaat kan 5 eventueel aan een vriesconcentratie, voor sinaasappelsap bijvoorbeeld tot 30° Brix, worden onderworpen.
Stroom 10 wordt onderworpen aan evaporatieve concentratie, waarbij eventueel de verdampte waterfase van meegetrokken geur- of smaakstoffen wordt ontdaan. De evaporatieve concentratie geeft voor 10 sinaasappelen bijvoorbeeld een concentraat van zo'n 66° Brix.
Thans zal de uitvinding nader worden uitgewerkt aan de hand van de volgende niet-beperkende voorbeelden. Waar percentages vermeld staan in de voorbeelden en in de beschrijving zijn dit steeds gewichtspercentages betrokken op de totale vloeistof, tenzij anders aangegeven.
15
Voorbeeld 1: Bench scale ultrafiltratie
Vers geperst, voorgefiltreerd (filterporiegrootte: 360 * 360 pm) sinaasappelsap werd onderworpen aan een ultrafiltratie op een bench scale ultrafiltratie-eenheid. Deze UF-eenheid van PVC omvatte een 20 kDalton 20 polysulfonmembraan (4 buizen, buisdiameter 11 mm; membraantype: Berghof P4C 07 AD 3320).
Het ultrafiltraat werd charge-gewijs geconcentreerd tot een concentratiefactor 7 bij een procestemperatuur van 7°C.
Tijdens het proces werden monsters getrokken van UF-permeaat 25 en -concentraat en geanalyseerd op α-pineen en limoneen, welke belangrijke semi-vluchtige aromacomponenten zij, met GC, bijvoorbeeld met de methode beschreven door Johnson et al. in bovenbesproken artikel in J. Food Sc. (1996). Figuur 1 toont de pineen- en limoneenconcentraties in UF- § fel .C ».» ü Ki Η I concentraat als functie van de concentratiefactor; figuur 2 toont deze I concentraties in het UF-permeaat.
I Uit figuur 1 volgt dat beide componenten in het UF-concentraat I achterblijven, althans worden geconcentreerd; figuur 2 laat zien dat na een 5 concentratiefactor 2 de concentratie van beide componenten in het permeaat I nagenoeg constant blijft.
I Voorbeeld 2: Ultrafiltratie van sinaasappelsap op pilot-plant scale
Vers geperst (zoet/zuurratio 10,6 11; Brix 10,2 °), voorgefiltreerd I 10 (filterporiegrootte: 360 * 360 pm) sinaasappelsap werd gepasteuriseerd (4 seconden bij 95°C). Het pulpgehalte was na de filtreerstap 7,3%. Dit sap I werd gekoeld bewaard bij 4°C.
Een dubbelwandig roestvrij stalen vat van 500 liter werd gevuld I met gepasteuriseerd sinaasappelsap. Het sap werd met een I 15 centrifugaalpomp gecirculeerd. Een tweede centrifugaalpomp circuleerde I het sap over de membranen (20kDa polysulfonmembranen; pH-gebied 2-12; maximale druk 8 bar); de inlaat- en uitlaatdruk waren respectievelijk 5,3 en I 4,0 bar, de gemiddelde transmembraandruk was 4,7 bar, de cross flow I velocity bedroeg 4 m/s, de bedrijfstemperatuur was ongeveer 10°C. Het I 20 permeaat werd in roestvrijstalen vaten verzameld. Het 500-litervat werd I zolang gevuld tot het gewenste volume sap geconcentreerd was.
I Voorafgaand en tijdens de UF werden monsters getrokken en de a- pineen- en limoneenconcentraties werden bepaald. In tabel 1 staan de concentraties voor de uitgangsmaterialen. In de figuren 3 en 4 staan de I 25 pineen- en limoneenconcentraties in respectievelijk UF-concentraat en UF- I permeaat gemeten in de tijd. Uit figuur 3 volgt dat de α-pineen- en I limoneenconcentraties vrij constant bleven gedurende 8 uur. Na die 8 uur I werd niet langer nieuw sinaasappelsap toegevoerd, waarna de concentraties pineen en limoneen toenamen. Figuur 4 toont dat de pineenconcentratie * « 9 zich op een waarde van 1,2 ppb stabiliseert; de limoneenconcentratie komt op ongeveer 400 ppb uit.
Tabel 1 5 pineen- en limoneenconcentraties in sinaasappelsap
Sinaasappelsap Pineen Pineen Limoneen Limoneen (ratio. 10,611 (duplo) [ppb] (duplo)
Br“: 10’2) [ppb] [ppb] vers geperst 1100 - 120688 sap gefiltreerd sap 1191 1268 125387 132466 gepasteuriseerd 1004 989 105820 107837 sap 10
Voorbeeld 3: Effect van de bedrijfstemperatuur op de α-pineen- en limoneenconcentraties in het UF-permeaat In de pilot-plant inrichting beschreven in voorbeeld 2 werd vers geperst, gepasteuriseerd sinaasappelsap geconcentreerd bij een 15 bedrijfstemperatuur van 7°C tot een concentratie-factor van 8. Hierna werd de bedrijfstemperatuur opgehoogd naar 15°C en 27°C.
De concentaties α-pineen en limoneen in het UF-permeaat staan weergegeven in figuur 5 als functie van de temperatuur. Bij de relatief hoge temperatuur van 27°C blijken de concentraties limoneen en pineen niet in 20 hoge mate toe te nemen; de bedrijfstemperatuur heeft derhalve in het traject 7-27°C geen, althans geen grote, invloed op de selectiviteit van het membraan.
i m *> ft & π « * 10
Voorbeeld 4: Ontwikkeling van off-flavors uit limoneen
Sinaasappelsap werd geconcentreerd op een zogenoemde 4-effect 7-5 etaps TASTE citrus evaporator conform de werkwijze beschreven door Nagy et al in: Fruit Juice Processing Technology, AGScience, Ine., Aubumdale, Florida 1993 (voorverwarmen van 7-76,7°C in 80 sec.; effect 1, voorverhitten 10 seconden van 76,7-96,1°C; effect 2,2® stap, 96,1-81,1°C; effect 3,3® stap, 81,1-70,6°C; effect 3,4® stap, 70,6-53,9°C; effect 4, 5® stap, 53,9-41,1°C; effect 10 4, 6® stap, 45,0-39,4°C; effect 4, 7® stap, 45,0-39,4°C). De uit limoneen gevormde verbinding α-terpineol, een sterke "off flavor" werd bepaald voor vers geperst sinaasappelsap, en voor het permeaat van vers geperst sinaasappelsap onderworpen aan ultrafiltratie onder toepassing van de bench scale unit van voorbeeld 2. Voor vers sinaasappelsap werd een 15 concentratie α-terpineol gevonden van 0,012 mg/liter; voor het permeaat volgens de uitvinding werd een concentratie van 0,0012 mg/liter gevonden. Er wordt een factor 10 α-terpineol gevormd bij wanneer de ultrafiltratiestap wordt uitgevoerd.
Claims (8)
1. Werkwijze voor het concentreren van groente·, fruit- of vruchtensap, waarbij een permeaatstroom en een retentaatstroom worden gevormd door het sap te onderwerpen aan een ultrafiltratiestap over een hydrofiel membraan met een molecular weight cut-off van maximaal 80 kDa 5 tot een concentratiefactor van ten minste 5, waarna de permeaatstroom wordt onderworpen aan evaporatieve concentratie.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij als hydrofiel membraan een membraan met een molecular weight cut-off van maximaal 60 kDa, en liever maximaal 50 kDa wordt toegepast.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij als hydrofiel membraan een polysulfon en/of een polyethersulfon membraan wordt toegepast. 4. ^ Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een citrusvruchtensap en bij voorkeur een sinaasappelsap wordt geconcentreerd.
5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de 15 retentaatstroom en de permeaatstroom verkregen volgens de voorgaande conclusies worden gecombineerd.
6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij alvorens de ultrafiltratiestap uit te voeren het sap wordt onderworpen aan een paeteurieatiestap.
7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de permeaatstroom wordt onderworpen aan evaporatieve concentratie tot een concentratie van ten minste 40° Brix, liever ten minste 50° Brix.
8. Toepassing van het product verkrijgbaar volgens de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies voor het bereiden van een groente-, 25 fruit- of vruchtensap door toevoegen van een geschikte hoeveelheid water.
1 RR
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1023665A NL1023665C2 (nl) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Werkwijze voor het concentreren van vruchten-, fruit- en groentesappen, alsmede aldus verkregen concentraten. |
| ES04076741T ES2264081T3 (es) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Procedimiento para concentrar zumos de frutas y vegetales y los concentrados asi obtenidos. |
| MXPA05013545A MXPA05013545A (es) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Proceso para concentrar jugos de fruta y vegetales y concentrados obtenidos de los mismos. |
| US10/504,808 US7815961B2 (en) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Process for concentrating fruit and vegetable juices, and concentrates thereby obtained |
| DE602004001089T DE602004001089D1 (de) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Verfahren zum Konzentrieren von Obst- und Gemüsesäften und damit erhaltene Konzentrate |
| BRPI0411283-0B1A BRPI0411283B1 (pt) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Processo para concentrar suco de legume ou suco de fruta, e, uso do concentrado obtido de acordo com o referido processo |
| PT04076741T PT1486128E (pt) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Processo para a concentracao de sumos de fruta e de vegetais, e concentrados obtidos por este processo |
| PCT/NL2004/000414 WO2004110177A1 (en) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Process for concentrating fruit and vegetable juices, and concentrates thereby obtained |
| EP04076741A EP1486128B1 (en) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Process for concentrating fruit and vegetable juices, and concentrates thereby obtained |
| AT04076741T ATE328493T1 (de) | 2003-06-13 | 2004-06-11 | Verfahren zum konzentrieren von obst- und gemüsesäften und damit erhaltene konzentrate |
| CR8130A CR8130A (es) | 2003-06-13 | 2005-12-12 | Proceso para concentrar jugos de frutas y vegetales, y concentrados obtenidos mediante el mismo |
| MA28659A MA27882A1 (fr) | 2003-06-13 | 2005-12-13 | Procede de concentration de jus de fruits ou de legumes et concentres obtenus par ce procede |
| ZA200510149A ZA200510149B (en) | 2003-06-13 | 2005-12-13 | Process for concentrating fruit and vegetable juices, and concentrates thereby obtained |
| IL172559A IL172559A (en) | 2003-06-13 | 2005-12-13 | Process for concentrating fruit and vegetable juices |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1023665 | 2003-06-13 | ||
| NL1023665A NL1023665C2 (nl) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Werkwijze voor het concentreren van vruchten-, fruit- en groentesappen, alsmede aldus verkregen concentraten. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1023665C2 true NL1023665C2 (nl) | 2004-12-14 |
Family
ID=33297545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1023665A NL1023665C2 (nl) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Werkwijze voor het concentreren van vruchten-, fruit- en groentesappen, alsmede aldus verkregen concentraten. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7815961B2 (nl) |
| EP (1) | EP1486128B1 (nl) |
| AT (1) | ATE328493T1 (nl) |
| BR (1) | BRPI0411283B1 (nl) |
| CR (1) | CR8130A (nl) |
| DE (1) | DE602004001089D1 (nl) |
| ES (1) | ES2264081T3 (nl) |
| IL (1) | IL172559A (nl) |
| MA (1) | MA27882A1 (nl) |
| MX (1) | MXPA05013545A (nl) |
| NL (1) | NL1023665C2 (nl) |
| PT (1) | PT1486128E (nl) |
| WO (1) | WO2004110177A1 (nl) |
| ZA (1) | ZA200510149B (nl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL2000006C2 (nl) * | 2006-02-10 | 2007-08-13 | Provalor B V | Werkwijze en inrichting voor het verwijderen van ongewenste zouten en/of ionen uit groentesappen. |
| CN105473450B (zh) * | 2013-06-25 | 2019-12-06 | 可口可乐公司 | 瓶内巴氏灭菌 |
| EP3320784A1 (en) * | 2016-11-10 | 2018-05-16 | GNT Group B.V. | Concentrated orange carrot permeates |
| US11191289B2 (en) | 2018-04-30 | 2021-12-07 | Kraft Foods Group Brands Llc | Spoonable smoothie and methods of production thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4643902A (en) * | 1984-09-07 | 1987-02-17 | The Texas A&M University System | Method of producing sterile and concentrated juices with improved flavor and reduced acid |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857205B2 (ja) * | 1976-02-02 | 1983-12-19 | 住友化学工業株式会社 | 半透膜の製造方法 |
| DE2949215C2 (de) * | 1979-12-07 | 1988-12-01 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verfahren zum Konzentrieren wäßriger Lösungen temperaturempfindlicher Stoffe |
| UA51613C2 (uk) * | 1995-03-06 | 2002-12-16 | Еміль Флахсман Аг | Спосіб вилучення небажаних ліпофільних домішок та/або залишків, що містяться в напоях або рослинних препаратах |
| US5756141A (en) * | 1996-03-20 | 1998-05-26 | Chen; Chin Shu | Method for producing ready to pour frozen concentrated clarified fruit juice, fruit juice produced therefrom, and high solids fruit product |
-
2003
- 2003-06-13 NL NL1023665A patent/NL1023665C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-06-11 PT PT04076741T patent/PT1486128E/pt unknown
- 2004-06-11 BR BRPI0411283-0B1A patent/BRPI0411283B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2004-06-11 MX MXPA05013545A patent/MXPA05013545A/es active IP Right Grant
- 2004-06-11 EP EP04076741A patent/EP1486128B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-11 US US10/504,808 patent/US7815961B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-11 DE DE602004001089T patent/DE602004001089D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-11 ES ES04076741T patent/ES2264081T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-11 AT AT04076741T patent/ATE328493T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-06-11 WO PCT/NL2004/000414 patent/WO2004110177A1/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-12-12 CR CR8130A patent/CR8130A/es unknown
- 2005-12-13 ZA ZA200510149A patent/ZA200510149B/en unknown
- 2005-12-13 IL IL172559A patent/IL172559A/en not_active IP Right Cessation
- 2005-12-13 MA MA28659A patent/MA27882A1/fr unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4643902A (en) * | 1984-09-07 | 1987-02-17 | The Texas A&M University System | Method of producing sterile and concentrated juices with improved flavor and reduced acid |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| BRESLAU B R ET AL: "Ultrafiltration cuts fruit juice processing costs.", PROCESS BIOCHEMISTRY 1984 ROMICON INC., 100 CUMMINGS PARK, WOBURN, MASSACHUSETTS 01801, USA, vol. 19, no. 4, Supplement, pages iv, vii, ix, XP008025944 * |
| HERNANDEZ E ET AL: "ULTRAFILTRATION OF ORANGE JUICE: EFFECT ON SOLUBLE SOLIDS, SUSPENDED SOLIDS, AND AROMA", JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. WASHINGTON, US, vol. 40, no. 6, 1 June 1992 (1992-06-01), pages 986 - 988, XP000275945, ISSN: 0021-8561 * |
| JOHNSON J R ET AL: "Flavor losses in orange juice during ultrafiltration and subsequent evaporation.", JOURNAL OF FOOD SCIENCE 1996 INST. OF FOOD & AGRIC. SCI., CITRUS RES. & EDUCATION CENT., UNIV. OF FLORIDA, LAKE ALFRED, FL 33850, USA, vol. 61, no. 3, pages 540 - 543, XP002265969 * |
| YU Z R ET AL: "PASSION FRUIT JUICE CONCENTRATION BY ULTRAFILTRATION AND EVAPORATION", JOURNAL OF FOOD SCIENCE, INSTITUTE OF FOOD TECHNOLOGISTS. CHICAGO, US, vol. 51, no. 6, 1986, pages 1501 - 1505, XP000952716, ISSN: 0022-1147 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1486128B1 (en) | 2006-06-07 |
| EP1486128A1 (en) | 2004-12-15 |
| BRPI0411283A (pt) | 2006-08-01 |
| BRPI0411283B1 (pt) | 2014-08-26 |
| ZA200510149B (en) | 2007-04-25 |
| MA27882A1 (fr) | 2006-05-02 |
| ES2264081T3 (es) | 2006-12-16 |
| WO2004110177A1 (en) | 2004-12-23 |
| US20050276899A1 (en) | 2005-12-15 |
| PT1486128E (pt) | 2006-10-31 |
| IL172559A0 (en) | 2006-04-10 |
| IL172559A (en) | 2010-12-30 |
| CR8130A (es) | 2006-05-29 |
| ATE328493T1 (de) | 2006-06-15 |
| US7815961B2 (en) | 2010-10-19 |
| DE602004001089D1 (de) | 2006-07-20 |
| MXPA05013545A (es) | 2006-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4959237A (en) | Reverse osmosis concentration of juice products with improved flavor | |
| Cassano et al. | Clarification and concentration of citrus and carrot juices by integrated membrane processes | |
| JP2725889B2 (ja) | ジュース類から糖の分離 | |
| EP0402121B1 (en) | Process to make juice products with improved flavor | |
| Galaverna et al. | A new integrated membrane process for the production of concentrated blood orange juice: Effect on bioactive compounds and antioxidant activity | |
| JPH0332989B2 (nl) | ||
| JP4880037B2 (ja) | 減カロリー食品の製造方法 | |
| JP6900386B2 (ja) | 根または塊茎ジュースの凍結濃縮法 | |
| WO2009012070A1 (en) | Process for producing a proanthocyanidin extract | |
| JP7663614B2 (ja) | 浸透による香料濃縮物の製造 | |
| NL1023665C2 (nl) | Werkwijze voor het concentreren van vruchten-, fruit- en groentesappen, alsmede aldus verkregen concentraten. | |
| Cassano et al. | Reverse osmosis in food processing | |
| Cassano et al. | Integrated membrane operations in fruit juice processing | |
| Cassano et al. | Integrated membrane operations in citrus processing | |
| US20040166223A1 (en) | Concentrated juice and methods for producing the same | |
| Cassano et al. | Membrane-based operations and integrated membrane systems in fruit juice processing | |
| Kazeniac | Recovery of Flavor Compounds During the | |
| AU2007203320B8 (en) | Process for enzymatic treatment and filtration of a plant and products obtainable thereby | |
| Cassano et al. | 3 Integrated membrane operations in fruit juice | |
| Galaverna et al. | A new integrated membrane process for the production of concentrated blood orange juice: Effect on bioactive compounds... | |
| JPS63237768A (ja) | 柑橘類天然混濁果汁の製法 | |
| MXPA06003707A (en) | Process for enzymatic treatment and filtration of a plant and products obtainable thereby |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| HC | Change of name(s) of proprietor(s) |
Owner name: FRIESLANDCAMPINA NEDERLAND B.V.; NL Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CHANGE OF OWNER(S) NAME; FORMER OWNER NAME: FRIESLAND BRANDS B.V. Effective date: 20180531 |
|
| PD | Change of ownership |
Owner name: RIEDEL BRANDS B.V.; NL Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), ASSIGNMENT; FORMER OWNER NAME: FRIESLANDCAMPINA NEDERLAND B.V. Effective date: 20180531 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20180701 |