Optimisation and modelling of aroma recovery by pervaporation

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Vid framställning av koncentrerade fruktjuicer utsätts produkten för värmebehandling i form av indunstning och pastörisering. Värme-behandlingen försämrar produktens sensoriska kvalitet, dels eftersom aromerna är flyktiga och snabbt avdunstar, och dels eftersom värmen påskyndar kemiska förändringar av aromämnena. Några viktiga fördelar uppnås dock genom tillverkning av koncentrerade juicer, såsom billigare och mer miljövänliga transporter samt förlängd hållbarhet. Med membrantekniken pervaporation erbjuds möjligheten att utvinna aromen direkt från den färskpressade juicen. Aromkoncentratet kan därefter återföras till den slutliga produkten. På så sätt kan värmebehandling av aromen undvikas. Syftet med avhandlingen var att modellera och optimera pervaporationsprocessen för utvinning av arom från fruktjuicer, med fokus på äppeljuice. Studien visar att pervaporation är ett lovande alternativ för aromåtervinning från äppeljuice eftersom tekniken erbjuder mycket hög selektivitet vid milda processbetingelser. Utvinningen av arom kan förbättras drastiskt genom ökad temperatur, ökad flödeshastighet och/eller sänkt permeattryck, vilket måste balanseras mot en större energiåtgång. Eftersom aromerna är värmekänsliga, måste temperaturen fortfarande hållas på en rimlig nivå. Därutöver kan sammansättningen av aromkoncentratet styras genom lämpligt val av processbetingelser. Membranets tjocklek och materialegenskaper har naturligtvis också ett stort inflytande över separationsförmågan. En modell utvecklades, vilken kan förutsäga hur transporten genom ett membran av modifierat silikongummi påverkas av permeattrycket för karakteristiska äpplejuicearomer. Modellen ökar förståelsen för fenomenet plasticering inuti membranet, samt hur det påverkar transporten av olika aromer genom membranet. Med hjälp av några fysikaliska och kemiska egenskaper hos enskilda aromämnen var det möjligt att förutsäga generella trender för deras individuella separationsförmåga samt hur den påverkades av temperaturen för de ämnen som studerades.