{"id":8144,"date":"2024-12-03T16:50:33","date_gmt":"2024-12-03T16:50:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pcimembranes.com\/?p=8144"},"modified":"2024-12-03T16:50:34","modified_gmt":"2024-12-03T16:50:34","slug":"klaerung-von-fruchtsaft-mit-membranen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pcimembranes.com\/de\/unkategorisiert\/klaerung-von-fruchtsaft-mit-membranen\/","title":{"rendered":"Kl\u00e4rung von Fruchtsaft mit Membranen"},"content":{"rendered":"\n

Einf\u00fchrung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Laut dem Fruit Juice Market Report ist das weltweite Gesch\u00e4ftsvolumen mit Fruchts\u00e4ften im Jahr 2022 auf 147,5 Milliarden Dollar angewachsen und wird in den darauffolgenden Jahren expandieren und bis 2028 fast 190 Milliarden Dollar erreichen [1].<\/p>\n\n\n\n

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Es wird von Kampagnen angetrieben, die einen gesunden Lebensstil f\u00f6rdern und mit einem wachsenden Bewusstsein der Menschen einhergehen, die h\u00e4ufiger wertvolle und nahrhafte Getr\u00e4nke anstelle von Softdrinks mit hohem Zucker- und Koffeingehalt w\u00e4hlen. J\u00fcngste Untersuchungen zeigen, dass w\u00e4hrend und nach der COVID-19-Pandemie ein deutlicher Anstieg des Fruchtsaftkonsums zu verzeichnen war [2-4], um Vitamin C zu erg\u00e4nzen und das Immunsystem zu unterst\u00fctzen. Verbraucher, die zunehmend auf ihre Ern\u00e4hrung achten, w\u00e4hlen Fruchts\u00e4fte, weil sie von Natur aus gesundheitsf\u00f6rdernde N\u00c4HRSTOFFE wie Mineralien, Vitamine, Ballaststoffe und Antioxidantien enthalten.<\/p>\n\n\n\n

Den gr\u00f6\u00dften Anteil am Weltmarkt in Bezug auf den Umsatz hat Nordamerika. Obwohl der Markt in Europa und Asien gr\u00f6\u00dfer ist, weist Lateinamerika in den n\u00e4chsten Jahren das gr\u00f6\u00dfte Wachstumspotenzial auf.<\/p>\n\n\n\n

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Die Fruchtsaftproduktion erfolgte traditionell unter Anwendung einer W\u00e4rmebehandlung, um das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern und so die Haltbarkeit des Produkts zu verl\u00e4ngern. Die Konzentration durch Verdampfung wurde traditionell eingesetzt, um das Saftvolumen durch Wasserverdampfung zu minimieren, den Lagerraum zu reduzieren und den Transport durch Senkung der Kosten zu erleichtern. Der Hauptnachteil dieser Technologie besteht neben dem hohen Energieverbrauch darin, dass durch das Erhitzen der Fr\u00fcchte die meisten Wirkstoffe wie Vitamine, phenolische Verbindungen, Anthocyane, Carotinoide oder sogar das Aroma aufgrund ihrer Instabilit\u00e4t und ihres Abbaus bei erh\u00f6hten Temperaturen verloren gehen [5,6].<\/p>\n\n\n\n

Warum ist die Saftkl\u00e4rung wichtig?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Der Kl\u00e4rungsprozess gilt als einer der wichtigsten Schritte bei der Verarbeitung von Fruchts\u00e4ften f\u00fcr die industrielle Produktion. Ziel dieser Behandlung ist es, m\u00f6glichst viele Tr\u00fcbungsbestandteile wie Pektin, Zellulose, St\u00e4rke, Proteine \u200b\u200bund Metalle zu entfernen. Durch die Entfernung dieser Stoffe wird die Reinheit des Saftes deutlich verbessert und seine Viskosit\u00e4t verringert, was sich positiv auf sein Aussehen und seinen Geschmack auswirkt.<\/p>\n\n\n\n

Die Kl\u00e4rung kann durch einen mechanischen, chemischen und\/oder enzymatischen Prozess erfolgen. Die Membranbehandlung ist ein effizientes, kosteng\u00fcnstiges mechanisches Trennverfahren mit niedrigen Temperaturen, das h\u00e4ufig zur Saftkl\u00e4rung eingesetzt wird.<\/p>\n\n\n\n

Vorteile der Saftkl\u00e4rung mit Membranen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Da die Membrantechnik weniger Arbeit erfordert, geringere Betriebskosten verursacht und bei niedrigen Temperaturen arbeitet, hat sie herk\u00f6mmliche Saftkl\u00e4rungs- und -konzentrationsverfahren ersetzt. Dabei bleiben die N\u00e4hrwerte, organoleptischen und sensorischen Eigenschaften des Safts fast vollst\u00e4ndig erhalten. Membrantechniken zur Saftkl\u00e4rung haben gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Verfahren eine Reihe von Vorteilen, darunter geringere Produktsch\u00e4den durch Hitze, bessere Aroma- und Farbbest\u00e4ndigkeit, geringerer Energieverbrauch und niedrigere Ger\u00e4tekosten.<\/p>\n\n\n\n

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Wie k\u00f6nnen wir Ihnen helfen?<\/h2>\n\n\n\n
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Z\u00f6gern Sie nicht, unsere Experten zu kontaktieren. Sie werden mit Ihnen zusammenarbeiten, Projektbewertungen und einen Pilotversuch durchf\u00fchren um das Membranfiltrationssystem, das Ihren Anforderungen am besten entspricht, zu entwerfen, anzupassen und zu installieren.<\/p>\n\n\n\n

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Sprechen Sie mit einem Experten<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Schrittweiser Saftkl\u00e4rungsprozess mit Membranen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Vor der Saftherstellung werden die Fr\u00fcchte mehreren Prozessen unterzogen. Nach der Ernte werden die Fr\u00fcchte von Verunreinigungen wie Schmutz, Steinen, Bl\u00e4ttern usw. gereinigt und nach Gr\u00f6\u00dfe sortiert. Der n\u00e4chste Schritt ist die Maischeaufbereitung, die das Entsteinen, Zerkleinern oder Zerdr\u00fccken umfassen kann. Danach folgt die Saftgewinnung, die normalerweise durch Pressen oder Auspressen erfolgt, gefolgt von Dekantieren. Die Art der Saftgewinnung h\u00e4ngt auch von der Art der verarbeiteten Frucht ab. Ab diesem Moment variiert die weitere Behandlung je nach der Art des gew\u00fcnschten Endprodukts. Die Herstellung von tr\u00fcbem Saft erfordert weniger Behandlung und f\u00fchrt zu Produkten mit Pektin, Zellulose, Tanninen, Fruchtfleisch und Fasern. Normalerweise beschr\u00e4nkt sich die Behandlung nur auf das Zentrifugieren und Entfernen der gr\u00f6\u00dften festen Teile. Nach der Pasteurisierung, die durchgef\u00fchrt wird, um Mikroorganismen im Saft abzut\u00f6ten, folgt der letzte Schritt, n\u00e4mlich das Abf\u00fcllen und Lagern [7].<\/p>\n\n\n\n

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Bei klaren S\u00e4ften wird die nach der Extraktion durch Pressen entstandene fl\u00fcssige Fraktion gefiltert und gekl\u00e4rt. Um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen, wurden traditionell mehrere Schritte durchgef\u00fchrt: Zentrifugieren (wie bei der Herstellung von tr\u00fcbem Saft), dann eine enzymatische Behandlung zur Entfernung von Pektin und mehrere Filtrationsschritte zur Entfernung der verbleibenden Kolloide [7]. Aus diesem Grund werden alternative Technologien eingesetzt, um die Produktionszeit zu verk\u00fcrzen und den Produktionsprozess zu vereinfachen. Nach dem notwendigen Schritt der Depektinisierung, einer enzymatischen Vorbehandlung, die zur Zersetzung von Pektin und St\u00e4rke und zur Optimierung der Maischeviskosit\u00e4t eingesetzt wird, hat sich die Membrantechnologie als vorteilhafte Technik erwiesen, mit der die Nachteile herk\u00f6mmlicher Verfahren effizient \u00fcberwunden werden k\u00f6nnen. Die Membranfiltration ist eine kosteng\u00fcnstige Technik mit minimalem Platzbedarf, sodass sie eine attraktive Wahl f\u00fcr industrielle Anwendungen darstellt [5,8]. Polymerrohrmembranen arbeiten bei niedrigen Temperaturen und bewahren so die erforderliche Qualit\u00e4t des Endprodukts. Sie liefern S\u00e4fte mit guten sensorischen Eigenschaften und N\u00e4hrstoffgehalt, was ein entscheidendes Ziel f\u00fcr die Saftindustrie ist. Es handelt sich um einen einfachen mechanischen Prozess, bei dem keine thermische oder chemische Behandlung durchgef\u00fchrt wird. Dadurch wird der Prozessablauf erheblich vereinfacht und das erhaltene Produkt weist eine gute Qualit\u00e4t auf und kann mit h\u00f6herem Ertrag hergestellt werden.<\/p>\n\n\n\n

Der f\u00fcr diese Anwendung vorteilhafteste Membrantyp ist die Rohrmembrane. Dank ihrer zylindrischen Form und des offenen Kanaldesigns ist sie am besten f\u00fcr Fl\u00fcssigkeiten mit hohem Feststoffanteil und f\u00fcr viskose Fl\u00fcssigkeiten, wie frisch extrahierte Fruchts\u00e4fte, geeignet. Der Querstrombetrieb tr\u00e4gt dazu bei, Verschmutzungsprobleme zu reduzieren und sorgt f\u00fcr eine hohe Filtrationseffizienz und Ertrag. Ein breites Spektrum an Filtrationsgenauigkeit und eine hohe thermische, mechanische und chemische Stabilit\u00e4t f\u00fchren zu einer langen Membranlebensdauer und bieten der Saftindustrie eine zuverl\u00e4ssige L\u00f6sung zur Herstellung gesunder und schmackhafter Getr\u00e4nke.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcblicherweise angewandte Methoden zur Kl\u00e4rung von S\u00e4ften sind Mikrofiltration (MF) und Ultrafiltration (UF).<\/p>\n\n\n\n

Mikrofiltrationsmembranen mit der gr\u00f6\u00dften Porengr\u00f6\u00dfe (0,1 \u00b5m oder gr\u00f6\u00dfer) k\u00f6nnen bei dunkel gef\u00e4rbten S\u00e4ften verwendet werden, die von Natur aus mehr Verschmutzungsstoffe wie gro\u00dfe Partikel, Polyphenole, Pektine und Tannine aufweisen. Hell gef\u00e4rbte S\u00e4fte werden h\u00e4ufig erfolgreich durch Ultrafiltration gekl\u00e4rt, deren Molekulargewichtsgrenze (MWCO) bei etwa 100\u2013200 kDa liegt. Durch Ultrafiltration lassen sich Mikroorganismen, Proteine, suspendierte Kolloide, Polyphenolverbindungen, St\u00e4rke und Pektin effizient entfernen und die Klarheit und Textur des Saftes verbessern.<\/p>\n\n\n\n

Im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Technologien sorgt die MF\/UF-Saftkl\u00e4rung f\u00fcr h\u00f6here Ertr\u00e4ge, typischerweise 94 % oder mehr. Diafiltration wird h\u00e4ufig eingesetzt, um den Ertrag weiter auf bis zu 99 % zu steigern. Der erzielbare Ertrag h\u00e4ngt sowohl von der zu verarbeitenden Frucht (d. h. von ihrem Fruchtfleischgehalt) als auch von den Betriebsparametern ab.<\/p>\n\n\n\n

Unsere L\u00f6sungen f\u00fcr die Saftkl\u00e4rung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Unsere Membranprodukte sind darauf ausgelegt, den effektivsten Saftkl\u00e4rungsprozess f\u00fcr eine Vielzahl von Saftsorten zu bieten.<\/p>\n\n\n\n

Sie sind ideal f\u00fcr:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Helle S\u00e4fte wie Apfel, Birne, Pfirsich, Ananas, Orange, Zitrone und helle Trauben;<\/li>\n\n\n\n
  • Rosa S\u00e4fte wie Granatapfel und Erdbeere;<\/li>\n\n\n\n
  • Dunkle S\u00e4fte wie Kirsche, Karotte, Brombeere, Rote Bete und dunkle Trauben.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Die typischen MF- und UF-Membranen, die zur Kl\u00e4rung dieser S\u00e4fte verwendet werden, bestehen aus von der FDA und EU zugelassenen Materialien.<\/p>\n\n\n\n

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    A Series<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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    MMembran<\/td>Spezifikation<\/td>Nominelle R\u00fcckhaltung<\/td><\/tr>
    FPA10 oder FPS10<\/td>Ultrafiltration<\/td>100 kDa<\/td><\/tr>
    FPA20 oder FPS20<\/td>Ultrafiltration<\/td>200 kDa<\/td><\/tr>
    LPA450 oder LPS450<\/td>Ultrafiltration<\/td>450 kDa<\/td><\/tr>
    LMA02 oder LMS02<\/td>Mikrofiltration<\/td>0.2 \u00b5m<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

    Unsere MF- und UF-Rohrmembranen f\u00fcr Fruchtsaftanwendungen bestehen aus PVDF. Wir empfehlen die Verwendung der Module A19 oder A37, die aus einem robusten Edelstahlgeh\u00e4use und einem austauschbaren, vergossenen Kern aus 19 bzw. 37 Membranrohren bestehen. Das offene Kanaldesign der Module A19 und A37 erm\u00f6glicht die Behandlung von Fl\u00fcssigkeiten mit hohem Feststoffgehalt ohne Verstopfung und gew\u00e4hrleistet einen hochwirksamen CIP-Prozess. Unser einzigartiges Design mit vor Ort austauschbarem Membrankern erm\u00f6glicht schnelle, einfache und kosteng\u00fcnstige Membranwechselvorg\u00e4nge. Nachfolgend finden Sie eine \u00dcbersicht der wichtigsten Membranen, die zur Saftkl\u00e4rung verwendet werden.
    <\/p>\n\n\n\n

    Ausschlie\u00dflich f\u00fcr Apfels\u00e4fte empfehlen wir die Verwendung unserer r\u00f6hrenf\u00f6rmigen UF-Membranen FPA10 oder FPS10 mit einem MWCO (Molecular Weight Cut-Off) von 100 kDa. Dadurch wird eine sehr helle Farbe des gekl\u00e4rten Apfelsafts erreicht, w\u00e4hrend gleichzeitig ein qualitativ hochwertiges Produkt mit geringer Tr\u00fcbung bis zu maximal 0,5 NTU erhalten bleibt.<\/p>\n\n\n\n

    Die am h\u00e4ufigsten in Saftanwendungen verwendete UF-Membran hat einen MWCO von 200 kDa. Bei der Verarbeitung heller S\u00e4fte empfehlen wir daher die Verwendung unserer r\u00f6hrenf\u00f6rmigen Ultrafiltrationsmembranen FPA20 oder FPS20.<\/p>\n\n\n\n

    Aus Flexibilit\u00e4tsgr\u00fcnden k\u00f6nnen bei der Verarbeitung sowohl heller als auch rosa S\u00e4fte r\u00f6hrenf\u00f6rmige UF-Membranen LPA450 oder LPS450 mit einem MWCO von 400-500 kDa verwendet werden. Diese Membranen bieten eine h\u00f6here Leistung bei minimalem Druckabfall, w\u00e4hrend die organoleptischen Eigenschaften der S\u00e4fte erhalten bleiben.<\/p>\n\n\n\n

    F\u00fcr dunkle S\u00e4fte empfehlen wir die Verwendung unserer r\u00f6hrenf\u00f6rmigen MF-Membranen LMA02 oder LMS02 mit einer nominalen Porengr\u00f6\u00dfe von 0,2 \u00b5m. Sie haben im Vergleich zu den Membranen LPA450 und LPS450 eine offenere Membranoberfl\u00e4che. Dies tr\u00e4gt dazu bei, die Farbe zu erhalten und gleichzeitig ein Produkt von guter Qualit\u00e4t mit geringer Tr\u00fcbung bis zu maximal 1 NTU zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n

    Detaillierte Richtlinien zur Membranauswahl finden Sie weiter unten zusammengefasst.<\/p>\n\n\n\n

    Saftkl\u00e4rung<\/strong><\/td>Membran Typ<\/strong><\/td>Vorteile<\/strong><\/td>Membran Typ<\/strong><\/td><\/tr>
    Hell: nur Apfel<\/td>FPA10 oder FPS10<\/td>Hochwertiges Produkt und geringe Tr\u00fcbung von maximal 0,5 NTU<\/td>Nur f\u00fcr Apfelsaft empfohlen<\/td><\/tr>
    Hell<\/td>FPA20 oder FPS20<\/td>Hochwertiges Produkt und Tr\u00fcbung unter 1 NTU<\/td> <\/td><\/tr>
    Hell und\/oder Rosa<\/td>LPA450 oderLPS450<\/td>Hochwertiges Produkt und Tr\u00fcbung unter 1 NTU<\/td>Es bietet Flexibilit\u00e4t in Bezug auf die Produktionsplanung bei der Verwendung verschiedener Saftsorten<\/td><\/tr>
    Dunkel<\/td>LMA02 oder LMS02<\/td>Hochwertiges Produkt und geringe Tr\u00fcbung von maximal 1 NTU<\/td> <\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

    Bei manchen Saftanwendungen kann beim Filtrationsprozess pulverf\u00f6rmige Aktivkohle (PAK) verwendet werden, um die Safttr\u00fcbung (NTU) weiter zu verbessern\/zu reduzieren.<\/p>\n\n\n\n

    Die Verwendung von PAK w\u00e4hrend der Saftfiltration ist kunden- oder marktspezifisch und die von PCI empfohlene zul\u00e4ssige Konzentration und Art liegt zwischen 0,6 und 1 g\/l Norit Ca1\/Darco KBB\/Aktikol FA UF. Die Verwendung von PAC zur weiteren Verbesserung der Safttr\u00fcbung (NTU) birgt ein gewisses Risiko f\u00fcr die Membranen und ist daher begrenzt. Bitte wenden Sie sich an PCI Membranes, um mehr zu erfahren.<\/p>\n\n\n\n

    Bibliographie<\/h3>\n\n\n\n
      \n
    1. Gr\u00f6\u00dfe, Anteil, Trends und Prognose des Fruchtsaftmarkts 2023\u20132028 (imarcgroup.com)<\/li>\n\n\n\n
    2. Marty, L.; de Lauzon-Guillain, B.; Labesse, M.; Nicklaus, S. Motive f\u00fcr die Lebensmittelauswahl und die N\u00e4hrstoffqualit\u00e4t der Ern\u00e4hrung w\u00e4hrend des COVID-19-Lockdowns in Frankreich. Appetite 2021, 157, 105005.<\/li>\n\n\n\n
    3. Bracale, R.; Vaccaro, C.M. \u00c4nderungen der Lebensmittelauswahl nach restriktiven Ma\u00dfnahmen aufgrund von COVID-19. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2020, 30, 1423\u20131426. <\/li>\n\n\n\n
    4. Heng, Yan, Marisa Zansler und Lisa House. \u201eReaktion der Orangensaftkonsumenten auf den COVID-19-Ausbruch: FE1082, 06\/2020.\u201c EDIS 2020.4 (2020): 4-4. <\/li>\n\n\n\n
    5. Bhattacharjee, Chiranjit, V. K. Saxena und Suman Dutta. \u201eFruchtsaftverarbeitung mithilfe von Membrantechnologie: Eine \u00dcbersicht.\u201c Innovative Food Science & Emerging Technologies 43 (2017): 136-153. <\/li>\n\n\n\n
    6. A\u011f\u00e7am, Erdal, Asiye Aky\u0131ld\u0131z und Burcu D\u00fcndar. \u201eThermische Pasteurisierung und mikrobielle Inaktivierung von Fruchts\u00e4ften.\u201c Fruchts\u00e4fte. Academic Press, 2018. 309-339. <\/li>\n\n\n\n
    7. Sarbatly, Rosalam, Jamilah Sariau und Duduku Krishnaiah. \u201eNeueste Entwicklungen der Membrantechnologie bei der Kl\u00e4rung und Konzentration von Fruchts\u00e4ften.\u201c Food Engineering Reviews (2023): 1-18. <\/li>\n\n\n\n
    8. Charcosset, Catherine. \u201eKlassische und neuere Anwendungen von Membranprozessen in der Lebensmittelindustrie.\u201c Food Engineering Reviews 13.2 (2021): 322-343.<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Einf\u00fchrung Laut dem Fruit Juice Market Report ist das weltweite Gesch\u00e4ftsvolumen mit Fruchts\u00e4ften im Jahr 2022 auf 147,5 Milliarden Dollar angewachsen und wird in den darauffolgenden Jahren expandieren und bis 2028 fast 190 Milliarden Dollar erreichen [1]. 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