從西瓜中提取天然西瓜糖漿的方法
2024-04-10 18:08:05 1
專利名稱：從西瓜中提取天然西瓜糖漿的方法
技術領域：
本發明涉及一種食品添加劑的天然產物提取技術，特別是一種不經過任何化
學反應以西瓜為原料，提取高濃度(Brix%60—70)、高純度天然西瓜糖漿產品 的工業方法。
背景技術：
西瓜含糖量高，含糖量在8%以上，其中以果糖、葡萄為主，還有蔗糖。目 前市場上尚無西瓜糖眾的產品。西瓜糖漿的製備不同於濃縮果汁，濃縮果汁只 是將果汁中的水分濃縮掉。製備西瓜糖漿，首先要將西瓜中其它成分(包括蛋 白質、胺基酸、色素、粗纖維等)除掉，然後再濃縮脫水製成糖漿。
發明內容
本發明的目的在於提供一種從西瓜中提取天然糖漿的方法，所得到的天然糖 漿濃度高、純度高，口感純正新鮮。具有良好的安全性，可直接用於調製飲料、 甜食品的添加劑。
本發明提供的技術方案是 一種從西瓜中提取天然糖漿的方法，該方法包 括以下步驟
(1) 將西瓜破碎後進行榨汁，得到西瓜汁液，過濾後得到西瓜汁濾液；
(2) 將所得西瓜汁濾液先用微濾膜再用超濾膜進行兩級分離，先後除去固 形不溶物和大分子類雜質，得到超濾清液。其中微濾膜的孔徑為0. l —0微米;
超濾膜的孔徑為10000—4000分子量；
(3) 將所得西瓜汁超濾清液先用截留分子量為50—80反滲透膜濃縮脫水， 然後用截留分子量為1000 — 500納濾膜錯流過濾；
(4) 將所得納濾膜透過液用酸調節PH值5.0—3.0，然後通入大孔型強酸 性陽離子交換樹脂柱，交換吸附胺基酸，收集樹脂柱透過液；(5)交換吸附完畢後，用1倍樹脂體積的水洗漆樹脂柱，收集樹脂柱透過 水洗液；
(6 )將收集到的陽離子樹脂柱透過液和水洗透過液依次通入大孔型弱鹼性 陰離子交換樹脂柱；並收集Brix%3以上的透過液，此透過液為西瓜糖液，糖 度BrixX5以上；
(7) 用50 — 100分子量反滲透膜將西瓜糖液濃縮，使糖度由Brix%5以上 提高到Brix^20以上；
(8) 將第(7)步所得到的Brix%20以上的西瓜糖液，用真空濃縮器濃縮 到糖度為Brix%60 — 70，得到高濃度的西瓜糖漿產品。
在上述第(2)步中，所述微濾膜濾的孔徑為0. 2微米管式膜，超濾膜的孔 徑為5000分子量的巻式膜。
在上述第(3)步中，所述反滲透膜的截留分子量為80，納濾膜截留的分子 量為600。
在上述第(4)步中，將所得納濾透過液用酸調節PH值至3.5，然後通入強 酸性陽離子交換樹脂柱交換吸附，所述酸為鹽酸、冰乙酸、檸檬酸、蘋果酸中 的任種。
在上述第(4)步中，所述強酸性陽離子交換樹脂為苯乙烯系大孔型或凝膠 型樹脂。
在上述第(4)步中，上柱流速為l一2BV/h，樹脂預處理成氫型，PH值為5， 柱床的長徑比為4一2: 1。
在上述第(6)步中，上柱流速為l一2BV/h，樹脂處理成0H型，PH值為9， 主床的長徑比為4一2: 1。
在上述第(7)步中，反滲透膜的截留分子量為60。
在上述第(8)步中，減壓濃縮的溫度為50—6(TC。
本發明的原料為西瓜瓤或/和西瓜皮。
本發明的具有如下優點本發明所使用的方法，以西瓜這種日常食用的水果為提取原料，通過壓 榨、膜澄清、膜分離和離子交換樹脂分離等清潔的生產方式，在原料和生產 工藝的安全性上都有明顯的優勢，工藝更簡單合理；分離過程中採用了微濾、 超濾、反滲透、納濾聯用的技術，顯著降低了工藝的能耗與時間，並有效的 提高了終端產品的產品質量，所得西瓜糖漿純度高、濃度高、口感好，產品 性狀好。整個分離過程中不加入任何有機溶劑，所得產品天然安全。本發明 產品西瓜糖漿可用來調製飲料和甜食品添加劑。
圖1為本發明方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖通過具體實施方式
的詳細描述來進一步闡明本發明，但並不 是對本發明的限制，僅僅作示例說明。
實施例一-
1. 切分將20噸西瓜用水清洗乾淨後，再用西瓜切碎機切碎。
2. 皮瓤分離用膠棒軟分離機和兩道分離機組進行一次和二次分離，使西 瓜皮和西瓜瓤徹底分開。
3. 榨汁大約有6噸西瓜皮用帶式壓榨機或板框壓濾機壓榨，收集瓜皮汁
液。瓜皮渣纖維乾燥粉碎後可用於西瓜纖維口服製劑生產。
4. 分離大約14噸西瓜瓤通過籽汁分離機(用新疆機械研究所研製的西瓜 籽和西瓜瓤纖維與西瓜瓤汁液分離籽汁分離機效果較好)，使西瓜瓤纖維、西瓜 子與西瓜瓤汁液分開。
5. 澄清將西瓜皮汁液與西瓜瓤汁液合併，依次過0.2微米的微濾膜(K0CH 公司生產的4. 3〃 SuperCorHFM180管式膜元件)和5000分子量超濾膜(8338巻 式膜元件)澄清，進料的流量為100升/分，過濾壓力為1.5MPa，先後除去固形 不溶物和大分子類雜質，得到超濾清液。
6. 納濾西瓜汁超濾清液先用截留分子量為60的反滲透膜脫水，再用截留 分子量為600的納濾膜濃縮，流量為45升/分，壓力1. 5MPa，得到納濾透過液。7. pH值調節將西瓜汁納濾透過液用鹽酸調節PH值至3. 5。
8. 上陽柱先將061大孔型強酸性陽離子交換樹脂預處理成氫型，PH為5， 柱床的長徑比為4: 1。然後再將ra3. 5西瓜汁液以2BV/h流速上柱，使之全部 通過2000昇陽離子交換樹脂後，用2000升水洗樹脂柱。收集上柱透過液和水 洗透過液。
9. 上陰柱先將D則大孔型弱鹼性陰離子交換樹脂預處理成OH型，PH為9， 柱床的長徑比為4: 1。然後把收集到的透過液以2BV/h流速上柱，使之全部通 過2000升陰離子交換樹脂，用2000升水洗樹脂柱。收集上柱透過液和水洗透 過液，此為西瓜糖液，Brix% 8。
10. 濃縮先將Brix% 8的糖液用截留分子量為60的反滲透膜濃縮到濃度 Brix%20。再用單效蒸發器於50—60。C繼續濃縮到Brix% 65，得到無色澄清 的西瓜糖漿980公斤。
實施例二
1. 切分將20噸西瓜用水清洗乾淨後，再用西瓜切碎機切碎。
2. 皮瓤分離用膠棒軟分離機和兩道分離機組進行一次和二次分離，使西 瓜皮和西瓜瓤徹底分開。
3. 榨汁大約有6噸西瓜皮用帶式壓搾機或板框壓濾機壓榨，收集瓜皮汁
液。瓜皮渣纖維乾燥粉碎後可用於西瓜纖維口服製劑生產。
4. 分離大約14噸西瓜瓤通過籽汁分離機(用新疆機械研究所研製的西瓜 籽和西瓜瓤纖維與西瓜瓤汁液分離籽汁分離機效果較好)，使西瓜瓤纖維、西瓜 子與西瓜瓤汁液分開。
5. 澄清將西瓜皮汁液和西瓜瓤汁液合併依次過0.2微米的微濾膜(KOCH 公司生產的4. 3〃 SuperCorHFM180管式膜元件)和5000分子量的超濾膜(8338 巻式膜元件)澄清，進料的流量為90升/分，過濾壓力為1.5MPa，先後除去固 形不溶物和大分子類雜質，得到超濾清液。
6. 納濾西瓜汁超濾清液先用截留分子量為60的反滲透膜脫水，再用截留 分子量為600的納濾膜濃縮進料流量55升/分，壓力1. 5MPa，得到納濾濃縮液。7. pH值調節將西瓜汁納濾透過液用檸檬酸調節PH值至3. 5。
8. 上陽柱先將Dw大孔型強酸性陽離子交換樹脂預處理成氫型，PH為5， 柱床的長徑比為4: 1。然後再將PH3. 5西瓜汁液，以2BV/h流速上柱，使之全 部通過2000昇陽離子交換樹脂後，用2000升水洗樹脂柱。收集上柱透過液和 水洗透過液。
9. 上陰柱先將D^大孔型弱鹼性陰離子交換樹脂預處理成OH型，PH為9， 柱床的長徑比為4: 1。然後把收集到的透過液以2BV/h流速上柱，使之全部通 過2000升陰離子交換樹脂，用2000升水洗樹脂柱。收集上柱透過液和水洗透 過液，此為西瓜糖液，Brix% 7。
10. 濃縮先將Brix% 7的糖液用60分子量的反滲透膜濃縮到Brix%21。 再用單效蒸發器於50—6(TC繼續濃縮到Brix% 62，得到無色澄清的西瓜糖漿 1060千克。
實施例三
1. 切分將20噸西瓜用水清洗乾淨後，再用西瓜切碎機切碎。
2. 皮瓤分離用膠棒軟分離機和兩道分離機組進行一次和二次分離，使西 瓜皮和西瓜瓤徹底分開。
3. 榨汁大約有6噸西瓜皮用帶式壓榨機或板框壓濾機壓榨，收集瓜皮汁
液。瓜皮渣纖維乾燥粉碎後可用於西瓜纖維口服製劑生產。
4. 分離大約14噸西瓜瓤通過籽汁分離機(用新疆機械研究所研製的西瓜 籽和西瓜瓤纖維與西瓜瓤汁液分離籽汁分離機效果較好)，使西瓜瓤纖維、西瓜 子與西瓜瓤汁液分開。
5. 澄清將西瓜皮汁液和西瓜瓤汁液合併依次過0.2微米的微濾膜(KOCH 公司生產的4， 3〃 SuperCorHFM180管式膜元件)和5000分子量的超濾膜(8338 巻式膜元件)澄清，進料的流量為120升，過濾壓力為1.5MPa，先後除去固形 不溶物和大分子類雜質，得到超濾清液。
6. 納濾西瓜汁超濾清液先用截留分子量為60的反滲透膜脫水，再用截留 分子量為600的納濾膜濃縮，進料流量70升/分，壓力1.5MPa，得到納濾濃縮液。
7. pH值調節將西瓜汁納濾濃縮液用蘋果酸調節ra值至3. 5。
8. 上陽柱先將061大孔型強酸性陽離子交換樹脂預處理成氫型，PH為5， 柱床的長徑比為4: 1。然後再將PH3. 5西瓜汁液，以lBV/h流速上柱，使之全 部通過2000昇陽離子交換樹脂後，用2000升水洗樹脂柱。收集上柱透過液和 水洗透過液。
9. 上陰柱先將D則大孔型弱鹼性陰離子交換樹脂預處理成0H型，PH為9， 柱床的長徑比為4: 1。然後把收集到的透過液以2BV/h流速上柱，使之全部通 過2000升陰離子交換樹脂，用2000升水洗樹脂柱。收集上柱透過液和水洗透 過液，此為西瓜糖液，Brix% 6。
10. 濃縮先將Brix% 6的糖液用60分子量的反滲透膜濃縮到Brix%23。 再用單效蒸發器於50—60'C繼續濃縮到Brix% 64,得到無色澄清的西瓜糖漿 1010千克。
實施例四
1. 切分將20噸西瓜用水清洗乾淨後，再用西瓜切碎機切碎。
2. 皮瓤分離用膠棒軟分離機和兩道分離機組進行一次和二次分離，使西 瓜皮和西瓜瓤徹底分開。
3. 搾汁大約有6噸西瓜皮用帶式壓榨機或板框壓濾機壓搾，收集瓜皮汁
液。瓜皮渣纖維乾燥粉碎後可用於西瓜纖維口服製劑生產。
4. 分離大約14噸西瓜瓤通過籽汁分離機(用新疆機械研究所研製的西瓜
籽和西瓜瓤纖維與西瓜瓤汁液分離籽汁分離機效果較好)，使西瓜瓤纖維、西瓜 子與西瓜瓤汁液分開。
5. 澄清將西瓜皮汁液與西瓜瓤汁液合併依次過0.2微米的微濾膜(KOCH 公司生產的4.3〃 SuperCorHFM180管式膜元件)和5000分子量的超濾膜(8338 巻式膜元件)澄清，進料的流量為110升/分，過濾壓力1.5MPa，先後除去固形 不溶物和大分子類雜質，得到超濾清液。
6. 納濾西瓜汁超濾清液先用截留分子量為60的反滲透膜脫水，再用截留分子量為600的納濾膜濃縮流量60升/分，壓力1. 5MPa,得到納濾濃縮液。
7. pH值調節將西瓜汁納濾透過液用冰乙酸調節TO值至3. 5。
8. 上陽柱先將D6i大孔型強酸性陽離子交換樹脂預處理成氫型，PH為5， 柱床的長徑比為4: 1。然後再將PH3. 5西瓜汁液，以1. 5BV/h流速上柱，使之 全部通過2000昇陽離子交換樹脂後，用2000升水洗樹脂柱。收集上柱透過液 和水洗透過液。
9. 上陰柱先將D3w大孔型弱鹼性陰離子交換樹脂預處理成0H型，PH為9， 柱床的長徑比為4: 1。然後把收集到的透過液以2BV/h流速上柱，使之全部通 過2000升陰離子交換樹脂，用2000升水洗樹脂柱。收集上柱透過液和水洗透 過液，此為西瓜糖液，Brix% 10。
10. 濃縮先將Brix% 6的糖液用60分子量的反滲透膜濃縮到Brix%25。 再用單效蒸發器於50 — 60"C繼續濃縮到Brix% 69,得到無色澄清的西瓜糖漿 950千克。
權利要求
1、一種從西瓜中提取天然糖漿的方法，該方法包括以下步驟(1)將西瓜破碎後進行榨汁，得到西瓜汁液，過濾後得到西瓜汁濾液；(2)將所得西瓜汁濾液先用微濾膜再用超濾膜進行兩極分離，先後除去固形不溶物和大分子類雜質，得到超濾清液，其中微濾膜的孔徑為0.1—1.0微米，超濾膜的孔徑為10000—4000分子量；(3)將所得西瓜汁超濾清液先用截留分子量為50—80反滲透膜濃縮脫水，然後用截留分子量為1000—500納濾膜錯流過濾；(4)將所得納濾膜透過液用酸調節PH值5.0—3.0，然後通入大孔型強酸性陽離子交換樹脂柱，交換吸附胺基酸，收集樹脂柱透過液；(5)交換吸附完畢後，用0.5—2倍樹脂體積的水洗滌樹脂柱，收集樹脂柱透過水洗液；(6)將收集到的陽離子樹脂柱透過液和水洗透過液依次通入大孔型弱鹼性陰離子交換樹脂柱；當透過液Brix％達到2以上時開始收集，收集的透過液為西瓜糖液，總糖度在Brix％5以上；(7)用50—100分子量反滲透膜將西瓜糖液濃縮，使糖度由Brix％5以上提高到Brix％20以上；(8)將第(7)步所得到的Brix％20以上的西瓜糖液，用蒸發器濃縮到糖度為Brix％60—70，得到西瓜糖漿產品。
2、 根據權利要求1所述的從西瓜中提取天然糖漿的方法，其特徵在於在 上述第(2)步中，所述微濾膜濾的孔徑為0. 2微米管式膜，超濾膜是孔徑為5000 分子量的巻式膜。
3、 根據權利要求1所述的從西瓜中提取天然糖漿的方法，其特徵在於在 上述第(3)步中，所述反滲透膜的截留分子量為80，納濾膜截留的分子量為 600。
4、 根據權利要求1所述的從西瓜中提取天然糖漿的方法，其特徵在於在上述第(4)步中，將所得納濾透過液用酸調節PH值至3.5,然後通入強酸性陽 離子交換樹脂柱交換吸附，所述酸為鹽酸、冰乙酸、檸檬酸、蘋果酸中的任一 種。
5、 根據權利要求1所述的從西瓜中提取天然糖漿的方法，其特徵在於在 上述第(4)步中，所述強酸性陽離子交換樹脂為苯乙烯系大孔型或凝膠型樹脂。
6、 根據權利要求1所述的從西瓜中提取天然糖漿的方法，其特徵在於在 上述第(4)步中，上柱流速為l一2BV/h，樹脂預處理成氫型，PH值為5，柱床 的長徑比為4一2: 1。
7、 根據權利要求1所述的從西瓜中提取天然糖漿的方法，其特徵在於在 上述第(6)步中，上柱流速為l一2BV/h，樹脂處理成0H型，PH值為9，柱床 的長徑比為4一2: 1。
8、 根據權利要求1所述的從西瓜中提取天然糖漿的方法，其特徵在於在 上述第(7)步中，反滲透膜的截留分子量為60。
9、 根據權利要求1所述的從西瓜中提取天然糖漿的方法，其特徵在於 在上述第(8)步中，用真空濃縮器減壓濃縮，濃縮溫度為50 — 8(TC。
全文摘要
一種從西瓜中提取天然糖漿的方法，其過程為將西瓜破碎後進行榨汁，將汁液過濾後得到西瓜汁濾液；西瓜汁濾液先用微濾膜再用超濾膜進行兩極分離，得到超濾清液；超濾清液先用反滲透膜濃縮脫水，再用納濾膜錯流過濾；納濾膜透過液調節pH值後通入陽離子交換樹脂柱，收集樹脂柱透過液；交換吸附完畢後，水洗樹脂柱，收集樹脂柱透過水洗液；將樹脂柱透過液和水洗透過液依次通入大孔型弱鹼性陰離子交換樹脂柱，收集透過液；先用反滲透膜將西瓜糖液濃縮，再進一步濃縮到糖度為Brix％60-70，得到西瓜糖漿產品。本發明方法製備的天然糖漿濃度高、純度高，口感純正新鮮，具有良好的安全性，可直接用於調製飲料、甜食品的添加劑。
文檔編號A23L1/28GK101416693SQ20071017621
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月23日 優先權日2007年10月23日
發明者力 趙 申請人:北京健健康康生物技術有限公司;北京健力藥業有限公司