DE69215854T2 - Zuckerabtrennung in säften - Google Patents
Zuckerabtrennung in säftenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuckerabtrennung in Säften. Ultrafiltrations-, Nanofilürations- und Umkehrosmose-(RO) Membranen werden eingesetzt, um eine nahrhafte Saftfraktion mit hohem Zukkergehalt und eine Saftfraktion mit niedrigem Zuckergehalt zu bilden, welche ein kalorienarmes Getränk darstellt. Die Saftfraktion mit niedrigem Zuckergehalt kann mit einem hochleistungsfähigen Süssstoff wie etwa Aspartam gesüsst werden.
- Das US-Patent 4,643,902 offenbart ein Verfahren, in welchem Säfte durch eine UF-Membran (30'000 bis 100'000 Daltons) durchgeschickt wird, um die Enzyme mit grossem Molekulargewicht und verderblichen Mikroorganismen im Retentat anzusammeln und Geschmacks- und Aromakomponenten im Permeat anzureichern. Das Retentat wird zur Desaktivierung der Enzyme und der Abtötung der Mikroorganismen behandelt. Das so behandelte Retentat wird dann vereinigt, um einen Saft von gutem Geschmack und hoher Lagerungsfähigkeit zu bilden.
- Das US-Patent 4,322,448 offenbart ein Verfahren zur Konzentration von Fruchtsäften durch Umkehrosmose. Der Saft durchläuft eine erste RO-Zelluloseacetatmembran. Das Permeat durchläuft dann eine zweite polymerische Membran, welche im Vergleich zur ersten Membran nicht polar ist. Die Retentat-Portionen jedes RO-Schritts werden gesammelt, um einen konzentrierten Fruchtsaft zu bilden.
- Das US-Patent 4,933,197 offenbart ein Membranverfahren für die Herstellung eines Fruchtsaftes mit verbesserter Qualität, wobei der Fruchtsaft eine Reihe von UF-Membranen mit abnehmender Porengrösse durchläuft. Die erste Membran entfernt verderbliche Mikroorganismen. Das beanspruchte Produkt ist ein lagerungsstabiles, gereinigtes Saftserum, welches die Kombination aller UF- Permeate darstellt. Die UF-Permeate sind für die Konzentration geeignet, bevorzugt durch die Umkehrosmose-Verfahrensschritte, welche im US-Patent 4,959,237 offenbart sind.
- Das US-Patent 4,806,366 offenbart ein Verfahren zur Einstellung des Alkoholgehaltes von alkoholischen Getränken, wobei RO-Techniken verwendet werden. Permeate werden in diesem Verfahren wieder in Umlauf gesetzt.
- WO 89/10703 von Bucher-Guyer betrifft ein Verfahren zur selektiven Entfernung von Zucker aus Getränken. Eine Abtrennung mittels Membranen wird ausgeführt, um die unerwünschten Verbindungen (Zucker, Säure) zu konzentrieren, entweder im Permeat oder im Retentat. Die unerwünschten Verbindungen werden dann aus dem Permeat oder Retentat durch physikalische, chemische oder biotechnologische Verfahren entfernt. RO-Techniken werden zur Konzentration der unerwünschten Verbindungen eingesetzt.
- Kimball et al., J. Agric Food Chem., Vol 38, Nr. 6, 1990, offenbart polymerische Adsorbentien um kalifornischen Navels-Organgensaft zu entbittern.
- Matthews, et al., Food Technology, April 1990, Seiten 130-132, offenbart die Entfernung von Limonin und Naringin aus Zitronensaft durch Styrol- Divinylbenzol-Harze.
- Merson et al., Food Technology, Vol 22, Seiten 631-634, offenbart ein Saftkonzentrationsverfahren, in welchem ein Umkehrosmose-Membranfilter verwendet wird.
- Koseoglu et al., Food Technology, Dezember 1990, offenbart die Verwendung einer Membrantechnologie um die enzymatische und mikrobische Aktivität bei der Saftverarbeitung, als eine Alternative zu herkömmlichen Verfahrenstechniken, zu kontrollieren. UF- und Umkehrosmose-Techniken werden zur Aufhellung, Konzentration und Sterilisierung von Säften verwendet.
- Shomer et al., J. Food Science, Vol 49, (1984) offenbart UF-Verfahren zur Wiedergewinnung der Zitrustrübung aus wässrigen Schalenextrakten.
- Kurz gesagt, werden in Uebereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Fruchtsaftzucker durch einen Membran-Abtrennprozess von Fruchtsäften abgetrennt, so dass Säfte mit hohem Zuckergehalt, welche einen erhöhten Brix/Säure(B/A)-Verhältnis aufweist und einen Saft mit niedrigem Zuckergehalt, welche ein abgesenktes B/A-Verhältnis aufweist, resultieren. Der Saft mit hohem Zuckergehalt ist ein nahrhaftes, energiereiches Getränk oder kann den normalen Säften zurückgefügt werden, um das Zukker/Säure-Verhältnis auf einen gewünschten Bereich einzustellen. Der Saft mit niedrigem Zuckergehalt kann mit einem hochleistungsfähigen Süssstoff gesüsst werden und ist ein kalorienarmer Saft. Sofern dies gewünscht wird, können Konzentrate aus beiden Saftprodukten hergestellt werden.
- Der Fruchtsaft durchläuft eine Ultrafiltrationsmembran (UF), um Fruchtfleisch, Trübungen und Oele zu entfernen.Das Permeat durchläuft dann eine Nanofiltrationsmembran (NF), um die Fruchtsaftzucker zu entfernen. Das NF-Retentat wird dann ein hohes Mass an Fruchtsaftzuckern und ein erhöhtes B/A-Verhältnis, im Vergleich zum Ausgangssaft, enthalten. Das NF-Permeat wird niedrige Fruchtsaftzuckerspiegel und ein niedrigeres B/A-Verhältnis, im Vergleich zum Ausgangssaft aufweisen. Das UF- Retentat wird dann zum NF-Retentat und NF-Permeat zurückgeführt, was zu der Bildung einer Saftfraktion mit hohem B/A-Verhältnis und einer Saftfraktion mit niedrigem B/A- Verhältnis führt. Hochleistungsfähige Süssstoffe, wie Aspartam, werden zu der Saftfraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis zugefügt, um einen gesüssten kalorienarmen Saft herzustellen.
- Figur 1 ist ein Fliessdiagram des Verfahrens von einer Ausführungsart des vorliegenden Zuckerabtrennungsverfahrens.
- Figur 2 ist ein Fliessdiagram des Verfahrens des vorliegenden Zuckerabtrennungsverfahrens, welches einen Behandlungsschritt mit Harz einschliesst, um bittere Schalen- und braune Bestandteile zu entfernen und weist einen Umkehrosmose-Behandlungsschritt des Nanofiltrationspermeat auf.
- Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird Fruchtsaft aus einer Frucht enthalten, wobei es gewünscht wird, eine Saftfraktion mit niedrigem Zuckergehalt und eine Saftfraktion mit hohem Zuckergehalt zu erhalten. Geeignete Früchte schliessen Zitrusfrüchte wie etwa Orangen, Grapefruit, Zitronen und Zitronellen; Aepfel, Trauben, Mangos, Papayas, Birnen, Pfirsiche, Aprikosen, Ananas, Erdbeeren, Himbeeren, Johannisbeeren, Heidelbeeren und ähnliche ein. Ein bevorzugter Fruchtsaft ist Orangensaft.
- Der Fruchtsaft kann "so wie er ist" nach Extraktion aus der Frucht verwendet werden, oder er kann ein fertiger Saft sein, der vorbereitend zur Entfernung von Kernen, Fruchtfleisch und vermengten Feststoffen filtriert wurde. Der Fruchtsaft kann auch aus einem Saftkonzentrat rekonstituiert werden. Die Verwendung eines fertigen Fruchtsafts erlaubt ein effizienteres Ultrafiltrationsverfahren, weil die Filter nicht so schnell verstopfen.
- Die Filtrationsmembranen, welche in der Ausführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, sind Standardfiltrationseinheiten, welche dem Fachmann gut bekannt sind. Die Membran kann aus einer beliebigen Standardzusammensetzung, wie etwa einem Polysulfon, ein Fluorpolymer, Zelluloseacetat oder ähnlichem bestehen. Die Ultrafiltrationsmembranen werden eine Porengrösse von bis zu 1000 Angström (1µ) aufweisen, welches eine Abtrennung von Molekulargewichten (MWCO) von etwa 100'000 entspricht. UF-Membranen können eine Porengrösse von bis zu 30 Angström (MWCO&supmin;2000). Nanofiltrationsmembranen (NF) überlappen sich bezug auf die Porengrösse mit Membranen der Umkehrosmose (RO) und UF. NF-Membranen können eine Porengrässe von etwa 8-100 Angström aufweisen, welches einem MWCO von etwa 100-20'000 entspricht. RO oder Hyperfiltrationsmembranen haben gewöhnlich eine Porengrösse von etwa 1-20 Angström und haben einen MWCO von unterhalb etwa 200. Vergleiche "Das Filtrationsspektrum", Osmonics, Inc., Minnetonka, MN, Copyright 1990, 1984.
- Der hier verwendete Begriff "Brix" bezieht sich auf Gewichtsprozente der gesamten, löslichen Feststoffe in einer Fruchtsaftzusammensetzung oder einem Verfahrensfluss. Der Brix-Wert wird innerhalb einiger weniger Prozente des Zuckergehaltes in Gewichtsprozenten vorliegen,weil Zucker (Rohrzucker, Fructose und Glucose) gewöhnlich einen Ueberschuss von 95 Gew.-% der löslichen Feststoffe darstellen.
- Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung, durchläuft ein Fruchtsaft eine UF-Membran (MWCO 2000-100'000), wobei ein UF-Retentat und ein UF-Permeat resultiert. Das UF-Retentat umfasst in erster Linie Wasser, Trübungskomponenten, Fruchtfleisch, in Oel lösliche Geschmacksstoffe und in Oel lösliche Farbstoffe. Das UF- Retentat wird beiseite gelegt und wird im späteren Verlauf des Verfahrens mit den Flüssen von niedrigem Zuckergehalt und hohem Zuckergehalt vereint. Die UF-Membran sollte das meiste des Wassers, des Zuckers, der Zitronensäure, der Ascorbinsäure, der Mineralstoffe, wasserlöslichen Komponenten und Schalenkomponenten in das UF-Permeat durchlassen.
- Das UF-Permeat wird gesammelt und durch eine NF-Membran (MWCO 300-20'000) durchgeschickt, um ein NF- Retentat mit hohem Zuckergehalt zu bilden, welches ein erhöhtes B/A-Verhältnis im Vergleich zum Ausgangssaft aufweist und ein NF-Permeat mit niedrigem Zuckergehalt, das ein reduziertes B/A-Verhältnis im Vergleich zum Ausgangssaft aufweist. Die NF-Membran wird eine bedeutende Menge des Rohrzuckers, Kalziums, Magnesiums, bitteren Schalenkomponenten, einschliesslich, in Abhängigkeit des Saftes, Hisperidins, Limonins und Naringins und der braunen Komponenten, zurückhalten. Das NF-Retentat wird gegebenenfalls zur Entfernung von bitteren und braunen Komponenten behandelt, wie etwa z.B., durch Kontaktieren des NF-Retentats mit einem polymerischen Adsorptionsharz. Kommerzielle Adsorptionsharze, welche für diese Zwecke geeignet sind, schliessen Styroldivinylbenzolharze ein und sind erhältlich von der Dow Chemical Company, Midland, MI, und Rohm und Haas Co., Philadelphia, PA. Das NF-Retentat wird dann mit dem UF-Retentat und gegebenenfalls mit Wasser wiedervereinigt, um eine Fruchtsaftfraktion mit einem hohen B/A-Verhältnis zu bilden. Der Wassergehalt der Fraktion mit hohem B/A-Verhältnis wird so eingestellt, dass die Saftfraktion im wesentlichen identisch mit dem ursprünglichen Fruchtsaft ist, mit Ausnahme dass er einen höheren Rohrzuckergehalt aufweist, typischerweise etwa 50 % oder mehr als der ursprüngliche Saft. Zum Beispiel wird ein 12-Brix-Orangensaft in einer Saftfraktion mit hohem Zuckergehalt resultieren, welche einen Brix von etwa 18 aufweist, wobei der gleiche Säuregehalt aufrechterhalten wird.
- Die NF-Membran sollte eine wesentliche Menge des Wassers, der Zitronensäure, des Kaliums, des Natriums, der wasserlöslichen Geschmacksverbindungen und der Ascorbinsäure durchlassen. Einige Zucker werden gewöhnlich durch die Membran in das NF-Permeat hindurchgehen. Das NF-Permeat wird dann mit dem UF-Retentat vereint, um eine Fruchtsaftfraktion zu bilden, welche ein niedriges B/A-Verhältnis aufweist. Der Wassergehalt der Fraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis wird so eingestellt, dass die Saftfraktion im wesentlichen identisch mit dem ursprünglichen Fruchtsaft ist, mit Ausnahme, dass es einen niedrigeren Rohrzuckergehalt aufweist, typischerweise etwa 50 % oder weniger des ursprünglichen Saftes. Ein 12- Brix Orangensaft zum Beispiel wird in einer Saftfraktion mit niedrigem Zuckergehalt resultieren, welche einen Brix von etwa 6 aufweist, wobei etwa derselbe Säuregehalt gehalten wird.
- Gegebenenfalls wird das NF-Permeat noch durch eine RO-Membran zur Entfernung von Wasser durchgeschickt. Das RO-Permeat (Wasser) kann abgestellt werden, aber vorzugsweise wird es in andere Verfahrensströme wieder eingegliedert, um den Wassergehalt, sofern das gewünscht wird, einzustellen.
- Die Temperatur, bei welcher die vorliegenden Abtrennungsverfahren ausgeführt werden, ist nicht kritisch. Jedoch sind erhöhte Temperaturen bevorzugt, weil höhere Temperaturen die Fliessgeschwindigkeit verbessern. Bevorzugte Temperaturen liegen zwischen 26,7ºC (80ºF) und 37,8ºC (100ºF).
- Bezugnehmend auf die Figur 1, wird ein fertiger Fruchtsaft zu einer UF-Einheit 04 gepumpt 02, welche eine UF-Membran mit einem MWCO von etwa 20'000 aufweist. Das UF-Retentat 06 wird gegebenenfalls wieder in die UF- Einheit 04 in den Kreislauf 08 gebracht, aber vorzugsweise wird es in einen Reservetank 10 gepumpt, wo es später herausgepumpt und mit (a) dem NF-Retentat 24 vermengt wird, um die Saftfraktion mit hohem B/A-Verhältnis 12 zu bilden oder (b) mit dem NF-Permeat 25 vermengt wird, um die Saftfraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis 14 zu bilden. Das UF-Permeat 16 wird in eine NF-Einheit 19 gepumpt, welche eine NF-Membran mit einem MWCO von etwa 500 aufweist. Das NF-Retentat 24 wird gegebenenfalls in die NF-Einheit 19 in den Kreislauf 21 gebracht, aber es wird bevorzugt zum UF-Retentat 06 gepumpt und vermischt 26, um eine Saftfraktion mit hohem B/A-Verhältnis 12 zu bilden. Das NF-Permeat 25 wird zum UF-Retentat 06 gepumpt und vermischt 27, um eine Saftfraktion mit einem niedrigen B/A-Verhältnis 14 zu bilden, welche dann mit einem oder mehreren hochleistungsfähigen Süssstoffen gesüsst wird. Wasser kann zu jedem Zeitpunkt des Verfahrens zugefügt werden, um jeden Fluss, sofern dies gewünscht wird, zu verdünnen. Ebenso kann jeder Fluss konzentriert werden, sofern dies gewünscht wird, durch Einsatz von gut bekannter Standardtechnologie, wie z.B. RO, Gefrierkonzentration und Verdampfen.
- Bezugnehmend auf die Figur 2, wird ein fertiger Orangensaft (OJ), welcher einen Brix von etwa 12 und einen Säuregehalt von etwa 0,8 Gew.-% aufweist, zu einer UF-Einheit 04 gepumpt 02, welche mit einer UF-Membran mit einem MWCO von etwa 20'000 ausgestattet ist. Das UF- Retentat 06 wird gegebenenfalls in die UF-Einheit 04 in den Kreislauf 08 gebracht, aber es wird bevorzugt in einen Reservetank 10 gepumpt, wo es später (a) zum NF- Retentat 24 gepumpt und vermischt wird, um eine Saftfraktion mit hohem B/A-Verhältnis 12 zu bilden oder (b) zum RO-Retentat 41 zu pumpen und mischen, um eine Saftfraktion mit einem niedrigen B/A-Verhältnis 14 zu bilden. Das UF-Permeat 16 wird zu einer NF-Einheit 19 gepumpt, welche eine NF-Membran mit einem MWCO von etwa 500 aufweist. Das NF-Retentat 24 wird gegebenenfalls zu der NF-Einheit 19 in den Kreislauf 21 zurückgebracht, aber es wird bevorzugt zu einer Adsorptionseinheit aus Harz 29 gepumpt, wo bittere Schalenkomponenten (Hisperidin, Limonin, Naringin, etc.) und braune Komponenten entfernt werden. Der behandelte Fluss 30 wird dann zum UF-Retentat 06 gepumpt und vermengt 38, um das Saftprodukt mit hohem B/A-Verhältnis 12 zu bilden. Das NF-Permeat 25 wird zu einer RO- Einheit 31 gepumpt, wo es durch Entfernung des Wassers konzentriert wird. Das RO-Permeat 33 kann zu jedem anderen Fluss des Verfahrens in Umlauf gebracht werden. Es kann z.B. zurück zur NF-Einheit 19 in Umlauf gebracht werden. In alternativer Weise, kann das RO-Permeat 33 durch geeignete Entsorgungsmittel 37 beseitigt werden. Das RO-Retentat 41 wird gegebenenfalls in die RO-Einheit 31 in Umlauf gebracht, aber es wird bevorzugt zum UF- Retentat 06 gepumpt und vermischt 39, um die OJ-Fraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis 14 zu bilden, welche dann mit einem oder mehreren Hochleistungssüssstoffen gesüsst werden kann.
- In typischen Arbeitsgängen für OJ, wird der fertige Eingangssaft einen Brix von etwa 12 und einen Säuregehalt von 0,8 Gew.-% aufweisen. Die Saftfraktion mit hohem B/A-Gehalt wird gewöhnlich einen Brix von etwa 18 oder mehr aufweisen und die Saftfraktion mit niedrigem B/A-Gehalt wird einen Brix von etwa 6 oder weniger aufweisen. Der Säuregehalt der beiden Fraktionen liegt bevorzugt bei etwa 0,8 Gew.-% (der gleiche wie bei fertigen Säften), aber er kann niedriger oder höher sein, sofern dies gewünscht wird, durch Einsatz einer NF-Membran, welche die Säuredurchlässigkeit gemäss dem gewünschten Ergebnis kontrolliert.
- Die Saftfraktionen mit niedrigem B/A-Verhältnis der vorliegenden Erfindung werden mit einem kalorienarmen oder hochleistungsfähigen Süssstoff bis zu einem gewünschten Niveau der Süssheit gesüsst. Typischerweise wird für OJ die OJ-Fraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis auf ein Niveau angesüsst, welche mit dem Süssheitsniveau von natürlichen Säften vergleichbar ist, d.h. etwa 12 Brix. Die Menge an verwendetem Süssstoff wird von einer Vielfalt von Faktoren abhängen, wie z.B. welcher Fruchtsaft genau verwendet wird, welcher Süssstoff(e) verwendet wird, der Säuregehalt der Saftfraktion, für welches besondere Bevölkerungssegment die Saftfraktion vermarktet wird, welche anderen Geschmacksstoffe noch zugegeben werden können usw. Die bevorzugte Süssstoffmenge, welche in einer gegebenen Anwendung zugefügt wird, wird vom Fachmann leicht ermittelt, durch Ausführung von sensorischen Abschätzungen über einen Bereich von Süssstoffmengen. Aspartam wird gewöhnlich in Mengen von etwa 200 bis etwa 500 parts per million (ppm) und bevorzugt bei Mengen von etwa 300 ppm verwendet.
- Die Saftfraktion mit hohem B/A-Verhältnis der vorliegenden Erfindung kann als nahrhaftes, energiereiches Getränkt verkauft werden, d.h. als Sportgetränk, oder es kann als Zucker/Säureveränderer verwendet werden, welcher mit Säften vermengt wird, um das B/A-Verhältnis auf gewünschte Niveaus zu modifizieren. Es kann auch als Fruchtsaft mit niedrigem Säuregehalt verkauft werden.
- Das folgende Beispiel verdeutlicht die Durchführung der vorliegenden Erfindung.
- Ein 65-prozentiges Brix Orangenkonzentrat wurde zur einfachen Stärke mit RO-Wasser verdünnt. 70 kg des Saftes wurden in einer DDS Laboratoriums-Stapel-UF- Einheit mit 80 Platten, enthaltend die DDS 36GR61PP- Membranen, gereinigt. Die Molekulargewichts-Abtrennung (MWCO)lag bei 20'000 Daltons. Der Filter wurde bei einem Druck von 3 bar und 29,4ºC (85ºF) gefahren.
- * berechnetes Gewicht
- Man beachte, dass 7,7 kg des Wassers im Filter aufgefangen wurden.
- Fliessgeschwindigkeit der Einheit am Start: 265 ml/Min.
- Fliessgeschwindigkeit am Ende des Durchlaufs: 130 ml/Min.
- Eine Milliporen Pro Lab mit einer Milliporen SK2P472E5-Patrone wurde für die Trennung von Zucker von Säuren verwendet. Die Einheit wurde bei einem transmembranen Druck von 3,5 MPa (500 psi) betrieben. Die Membran hatte ein MWCO von 500 Daltons.
- * berechnete Ergebnisse
- Das NF-Retentat ist der Fluss mit hohem Zuckergehalt.
- Die Fliessgeschwindigkeit bei 0,5 Brix war bei 215 ml/Min.
- Die Fliessgeschwindigkeit bei 20 Brix war bei 80 ml/Min.
- Dieselbe Milliporen-Einheit wurde verwendet. Die Patrone wurde mit der Milliporen #SK2P473E5 Polyamid- Umkehrosmoseelement ausgetauscht. Der Filter wurde bei 3,5 MPa (500 psi) betrieben.
- * berechnetes Ergebnis
- Das RO-Retentat ist der Strom mit niedrigem Zuckergehalt.
- Ein Saft mit niedrigem B/A-Verhältnis wurde wie folgt formuliert:
- Ein Saft mit hohem B/A-Verhältnis wurde wie folgt formuliert:
- Der Ausgangsorangensaft, Saft mit hohem B/A- Verhältnis und Saft mit niedrigem B/A-Verhältnis wurden analysiert. Die Ergebnisse sind wie folgt:
- RSK-Werte*
- *RSK: Wert erhalten aus RSK-Werten, das vollständige Handbuch, Assoziation der Deutschen Fruchtsaftindustrie, 1. Auflage 1987.
- In ähnlichen Durchläufen enthaltend die verschiedenen Säfte und Verfahrensbedingungen wie hier beschrieben werden Saftfraktionen mit hohem B/A-Verhältnis und Saftfraktionen mit niedrigem B/A-Verhältnis zubereitet.
Claims (27)
1. Ein Verfahren zur Zuckerabtrennung aus
einem Fruchtsaft, um eine Fruchtsaftfraktion mit einem
hohen Brix/Säure(B/A)-Verhältnis und eine
Fruchtsaftfraktion mit einem niedrigen Brix/Säure(B/A)-Verhältnis zu
bilden, welche umfasst:
(a) Durchlaufen eines Fruchtsafts durch eine
Ultrafiltrations(UF)-Membran, welche einen MWCO von
zwischen 2000 bis 100'000 Daltons aufweist, um
(i) ein UF-Retentat umfassend Wasser,
Trübung, in Oel lösliche Geschmacksstoffe, in Oel
lösliche Farbstoffe und Fruchtfleisch, und
(ii) ein UF-Permeat zu bilden;
(b) Durchlaufen des UF-Permeats aus Schritt
(a) durch eine Nanofiltrations(NF)-Membran, welche einen
MWCO von zwischen 300-20'000 Daltons aufweist und so eine
niedrige Durchlässigkeit für Fruchtsaftzucker aufweist,
um
(i) ein NF-Retentat, welches einen hohen
Zuckergehalt und
(ii)ein NF-Permeat, welches einen
niedrigen Zuckergehalt aufweist, zu bilden;
(c) gegebenenfalls Konzentrierung des NF-
Permeats um Wasser zu entfernen;
(d) gegebenenfalls das entfernte Wasser aus
Schritt (c) in jeden anderen Schritt des besagten
Verfahrens wieder in Umlauf bringen;
(e) Zugabe einer Portion des UF-Retentats
aus Schritt (a) zum NF-Retentat mit hohem Zuckergehalt
von Schritt (b) um eine Fruchtsaftfraktion mit hohem B/A-
Verhältnis zu bilden; und
(f) Zugabe einer Portion des UF-Retentats
aus Schritt (a) zum NF-Permeat mit niedrigem Zuckergehalt
des Schrittes (b) oder zur konzentrierten Zusammensetzung
mit niedrigem Zuckergehalt des Schrittes (c), um eine
Saftfraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis zu bilden, wo
bei die Fruchtsaftfraktion mit hohem B/A-Verhältnis und
die Fruchtsaftfraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis
natürlichen frischen Säften ähnelt, mit der wesentlichen
Ausnahme des Zuckergehaltes.
2. Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der
Konzentrationsschritt (c) durch Durchlaufen des NF-
Permeats mit niedrigem Zuckergehalt durch eine
Umkehrosmose-Membran zur Entfernung von Wasser, ausgeführt wird
und
(i) ein RO-Retentat; und
(ii) ein im wesentlichen reines Wasser-
RO-Permeat gebildet wird.
3. Das Verfahren von Anspruch 1 weiter
enthaltend den Schritt des
Kontaktierens des NF-Retentats mit hohem
Zukkergehalt von Schritt (b) mit einer wirksamen Menge eines
Adsorbensharzes unter Bedingungen, welche ausreichend
sind um bittere Schalen und braune Komponenten zu
entfernen.
4. Das Verfahren von Anspruch 1, wobei die
Ultrafiltrationsmembran einen MWCO von etwa 20'000
Daltons aufweist.
5. Das Verfahren von Anspruch 1, wobei die
Nanofiltrationsmembran einen MWCO von etwa 500 Daltons
aufweist.
6. Das Verfahren von Anspruch 2, wobei die
Umkehrosmosemembran ein Polysulfonmembran ist.
7. Das Verfahren von Anspruch 1, wobei die
Ultrafiltrationsmembran ein Polysulfon, ein Polyolefin
oder ein Fluorpolymer ist.
8. Das Verfahren von Anspruch 1 weiter
umfassend den Schritt der Zugabe eines
Hochleistungssüssstoffes zur Fruchtsaftfraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis
in einer Menge, welche ausreichend ist, um die
Saftfraktion mit niedrigem B/A-Verhältnis zu süssen.
9. Das Verfahren von Anspruch 8, wobei der
Hochleistungssüssstoff Aspartam, Acesulfam-K, Sucralose,
Alitam, Saccharin, Cyclamat oder Mischungen derselben
sind.
10. Ein Verfahren zur Herstellung einer
Fruchtsaftzusammensetzung mit niedrigem B/A-Verhältnis,
welche umfasst:
(a) Durchlaufen eines Fruchtsafts durch eine
Ultrafiltrationsmembran, welche einen MWCO von zwischen
2000 bis 100'000 Daltons aufweist, um:
(i) ein UF-Retentat umfassend Trübungen,
Wasser, in Oel lösliche Geschmackstoffe, in Oel lösliche
Farbstoffe und Fruchtfleisch und
(ii) ein UF-Permeat zu bilden;
(b) Durchlaufen des UF-Permeats aus Schritt
(a) durch eine Nanofiltrationsmembran, welche einen MWCO
von zwischen 300 bis 20'000 Daltons aufweist und so eine
niedrige Durchlässigkeit für Fruchtsaftzucker aufweist,
zur Entfernung von Zuckern aus UF-Permeaten resultierend
in
(i) einem NF-Retentat mit hohem
Zuckergehalt und
(ii) einem NF-Permeat mit niedrigem
Zukkergehalt;
(c) Gegebenenfalls konzentrieren des NF-
Permeats mit niedrigem Zuckergehalte von Schritt (b) und
Entfernen des Wassers; und
(d) Zugabe der Gesamtmenge oder einer
Portion des UF-Retentats von Schritt (a) zum NF-Permeat mit
niedrigem Zuckergehalt von Schritt (b) oder die um das
Wasser eingeengte Zusammensetzung von Schritt (c), um
eine Fruchtsaftzusammensetzung mit niedrigem B/A-Verhältnis
zu bilden.
11. Das Verfahren von Anspruch 10 weiter
umfassend den Schritt der Zugabe eines
Hochleistungssüssstoffes zur Fruchtsaftzusammensetzung mit niedrigem B/A-
Verhältnis des Schrittes (d) in einer Menge, welche
ausreichend ist, um die Fruchtsaftzusammensetzung mit
niedrigen B/A-Verhältnis zu süssen.
12. Das Verfahren von Anspruch 11, wobei der
Hochleistungssüssstoff Aspartam, Acesulfam-K, Sucralose,
Alitam, Saccharin, Cyclamat oder Mischungen derselben
ist.
13. Das Verfahren von Anspruch 10, wobei der
Konzentrationsschritt (c) durch Durchlaufen des NF-
Permeats mit niedrigem Zuckergehalt durch eine
Umkehrosmosemembran ausgeführt wird.
14. Das Verfahren von Anspruch 10, wobei die
Fruchtsaftzusammensetzung mit niedrigem B/A-Verhältnis
ein Brix von etwa 6 oder weniger und einen Säuregehalt
von etwa 0,8 Gew.-% aufweist.
15. Das Verfahren von Anspruch 10, wobei die
Ultrafiltrationsmembran eine Polysulfon-, eine
Polyolefin- oder eine Fluorpolymermembran ist.
16. Das Verfahren von Anspruch 13, wobei die
Umkehrosmosemembran ein Polysulfonmembran ist.
17. Ein Verfahren zur Herstellung einer
Fruchtsaftzusammensetzung mit hohem B/A-Verhältnis,
welche umfasst:
(a) Durchlaufen eines Fruchtsaftes durch
eine Ultrafiltrationsmembran, welche einen MWCO von
zwischen 2000 bis 100'000 Daltons aufweist, um:
(i) ein UF-Retentat umfassend Trübungen,
Wasser, Fruchtfleisch, in Oel lösliche Geschmacksstoffe
und in Oel lösliche Farbstoffe und
(ii) ein UF-Permeat zu bilden,
(b) Durchlaufen des UF-Permeats aus Schritt
(a) durch eine Nanofiltrations(NF)-Membran, welche einen
MWCO von zwischen 300 bis 20'000 Daltons aufweist und
daher eine niedrige Durchlässigkeit für Fruchtsaftzucker
aufweist, die Zucker in den Permeaten zu konzentrieren,
resultierend in:
(i) in einem NF-Retentat mit hohem
Zukkergehalt und
(ii) einem NF-Permeat mit niedrigem
Zukkergehalt und
(c) Zugabe aller oder einer Portion des UF-
Retentats aus Schritt (a) zum NF-Retentat mit hohem
Zukkergehalt von Schritt (b), um eine
Fruchtsaftzusammensetzung mit hohem B/A-Verhältnis zu bilden.
18. Das Verfahren von Anspruch 17, weiter
umfassend den Schritt von:
Kontaktieren des NF-Retentats mit hohem
Zukkergehalt aus Schritt (b) mit einer ausreichenden Menge
eines Adsorbens-Harzes unter Bedingungen, welche
ausreichend sind um die bitteren Schale- und braunen
Komponenten zu entfernen.
19. Das Verfahren von Anspruch 17, wobei die
Nanofiltrationsmembran einen MWCO von etwa 500 Daltons
aufweist.
20. Das Verfahren von Anspruch 17, wobei die
Ultrafiltrationsmembran eine Polysulfon-, eine
Polyolefin- oder eine Fluorpolymermembran ist.
21. Das Verfahren von Anspruch 17, wobei die
Fruchtsaftzusammensetzung mit hohem B/A-Verhältnis einen
Brix von etwa 12 und einen Säuregehalt aufweist, welcher
im wesentlichen der gleiche ist wie der Säuregehalt des
Ausgangsfruchtsaftes.
22. Das Verfahren von Anspruch 17, wobei die
Fruchtsaftzusammensetzung mit hohem B/A-Verhältnis einen
Brix von über etwa 12 und einen Säuregehalt aufweist,
welcher niedriger ist als der Säuregehalt des
Ausgangsfruchtsaftes.
23. Eine gesüsste Fruchtsaftzusammensetzung
mit niedrigem B/A-Verhältnis, welche umfasst:
(a) ein Hochleistungssüssstoff oder eine
Mischung eines Hochleistungssüssstoffes in einer Menge,
welche ausreichend ist, um die besagte Zusammensetzung zu
süssen und
(b) einen Fruchtsaft mit niedrigem B/A-
Verhältnis, welche durch das Verfahren von Anspruch 10
herstellbar ist, wobei der Fruchtsaft im wesentlichen
alle Merkmale von natürlichen Säften beibehält, mit der
Ausnahme, dass der Zuckergehalt um mindestens ungefähr 50
% vermindert ist.
24. Die Zusammensetzung von Anspruch 23,
wobei der Hochleistungssüssstoff Aspartam, Acesulfam-K,
Sucralose, Alitam, Saccharin Cyclamate oder Mischungen
derselben ist.
25. Das Verfahren der Ansprüche 1-21, wobei
der Fruchtsaft Orangensaft ist.
26. Die Zusammensetzung des Anspruchs 23,
wobei der Fruchtsaft Orangensaft ist.
27. Die Zusammensetzung des Anspruchs 24,
wobei der Fruchtsaft Orangensaft ist.
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