Review and analysis of membrane juice processing in food industry enterprises

Abstract

EN: The equipment used for clarification and concentration of fruit and berry and vegetable juice is analyzed. The technologies for obtaining clarified juice are considered. The characteristic shortcomings of existing technological processes are identified. The directions for improving the processes of concentration and clarification of juice are identified and the need to develop equipment for their implementation is justified. The existing methods of membrane processing are analyzed, as well as new promising directions that have been developed recently. The application of membrane technologies for the processing of juices from fruit raw materials is proposed. The main advantages of introducing membrane technologies into the processing process are given. The shortcomings that complicate the use of membrane technologies in the production process of processing liquid food media are identified. The feasibility of using ultrafiltration and microfiltration membrane plants for clarifying fruit juices is substantiated. /// UA: Представлено результати аналізу сучасних методів мембранної обробки рідких харчових продуктів. Проведено огляд обладнання, що використовується для освітлення та концентрування соків. Розглянуто основні технології обробки, зокрема етапи отримання освітленого соку із застосуванням наявних методів і технічних рішень. Обґрунтовано доцільність використання мембранних технологій для переробки плодово-ягідних соків. Визначено перспективні напрями вдосконалення процесів концентрування й освітлення, а також необхідність розроблення спеціалізованого обладнання для їх реалізації. Досліджено особливості мікрофільтраційної та ультрафільтраційної мембранної обробки соків, включаючи аналіз роботи мембран у тупиковому та тангенціальному режимах. Виявлено основні переваги й обмеження цих методів у контексті переробки рідких харчових середовищ, а також чинники, що ускладнюють широке застосування мембранних технологій у соковій промисловості. Запропоновано використання мікрофільтраційних і ультрафільтраційних мембранних установок для обробки соку. Тангенціальна фільтрація може застосовуватися як для мікрофільтрації, так і для ультрафільтрації фруктово-ягідних соків. Вона забезпечує високу прозорість і мікробіологічну стабільність продукту без використання допоміжних речовин та добавок, що усуває проблеми з їх утилізацією. Мембрани за правильної експлуатації та регулярного обслуговування мають довший термін служби порівняно з традиційною тупиковою фільтрацією. Застосування тангенціальних фільтрів сприяє збереженню структури й органолептичних властивостей соку, а також забезпечує самоочищення мембран без потреби у дорогих витратних матеріалах. Упровадження мембранних технологій у процес обробки дає змогу збільшити вихід продукту, зберегти його харчову та біологічну цінність, а також покращити якість кінцевого продукту.