Clarification du jus de grenade par ultrafiltration : étude de la qualité du jus et du mécanisme de colmatage

Résumé

Introduction.L'ultrafiltration (UF) est un procédé simple pour la clarification et pour l'affinage de jus de fruits. Son objectif est d'éliminer les matières en suspension ainsi que les substances induisant trouble et turbidité pendant son stockage. Plus précisément, la polymérisation des composés phénoliques et leur interaction avec d'autres composants (des protéines, par exemple) pourraient causer du trouble et de la turbidité dans les jus de fruits, conduisant au colmatage de la membrane d'ultrafiltration. Matériel et méthodes. Un jus de grenade frais a été clarifié par ultrafiltration. Les essais expérimentaux ont été effectués en mode de recyclage total ou en batch par renvoi du retentât dans la cuve d'alimentation. Les effets de la pression transmembranaire (PTM) et d'un prétraitement enzymatique sur le flux de perméation et la qualité des jus ont été étudiés. Résultats. Avec le mode de recyclage total, l'effet de la PTM sur la couleur et la clarté du jus de grenade clarifié ont été significatifs. La couleur du jus de grenade brut a été réduite de 74 % à 33 % et sa clarté a diminué de 77 % à 42 % lorsque la PTM est passée de (1 à 3,6) bar. Le rejet des composés phénoliques a diminué de 4 5 % à 21 % lorsque la PTM est passée de (1 à 2) bar et a été maintenu constant au-dessus de 2 bar. En mode batch et pour une PTM de 2 bar et une vitesse de 1 m·s-1, le traitement enzymatique (5 U·mL-1, 300 min, T = 20 °C) du jus de grenade a amélioré le f lux du perméat et a entrainé une diminution des composés phénoliques totaux de 50 % et une augmentation de la clarté de 30 %. Le colmatage de la membrane d'UF lors du traitement de jus de grenade est principalement dû à la rétention des polyphénols et/ou de protéines ; par conséquent, plusieurs mécanismes de colmatage ont été étudiés, en utilisant un modèle de colmatage de membrane récemment développé. L'analyse a révélé que le procédé de séparation membranaire a été contrôlé par le mécanisme de la couche de gel pour le jus de grenade brut et par un mécanisme de blocage complet des pores pour le jus avec prétraitement enzymatique.