第五章果蔬制汁

第五章果蔬制汁第一節(jié)影響果蔬汁質(zhì)量的因素第二節(jié)果蔬原汁制備第三節(jié)澄清果蔬汁加工第四節(jié)混濁果蔬汁加工第五節(jié)濃縮果蔬汁加工第六節(jié)果蔬汁的保存果實飲料的歷史非常悠久，早在6000年前就有人飲用果實飲料。果蔬汁生產(chǎn)在果蔬加工業(yè)中歷史較短。自1804年阿培爾發(fā)明了食品保存法，1892年威利姆·派德發(fā)明了皇冠蓋，1903年米契爾·歐斯發(fā)明了自動洗瓶機，為果實飲料的工業(yè)化生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。1869年，美國新澤西州對瓶裝葡萄汁進行了第一次巴氏殺菌。19世紀末期，瑞士的巴氏殺菌蘋果汁問世，開始了小包裝非發(fā)酵性純果汁商品生產(chǎn)。1929年，美國佛羅里達州誕生了第一罐橙汁。果蔬汁飲料迅速發(fā)展，成為主要的替代碳酸飲料的軟飲料產(chǎn)品之一。軟飲料是指酒精含量低于0.5％的天然的或人工配制的飲料。GB10789-2007《飲料通則》中將飲料共分為11大種類。碳酸飲料類果汁和蔬菜汁類蛋白飲料類包裝飲用水類茶飲料類咖啡飲料類植物飲料類風味飲料類特殊用途飲料類固體飲料類其他飲料類萬噸部分年份我國飲料產(chǎn)量（萬噸）果蔬汁飲料的特點是：1.營養(yǎng)價值高，易于被人體吸收。2.加工方便，適合產(chǎn)地加工。3.可作為其它加工方法的原料。果蔬汁飲料是指以果蔬為原料加工生產(chǎn)的不含酒精和CO2

的果蔬汁。一般原汁濃度≥10％。第一節(jié)影響果蔬汁質(zhì)量的因素一、物理因素因破碎、打漿工序影響果蔬汁的質(zhì)量。1.導致酶溶出，解決方法是短時間加熱滅酶處理。2.易受微生物的污染，解決方法是采用熱處理、濃縮、無菌過濾等措施。3.易受金屬容器的污染，解決方法是采用不銹鋼容器。二、化學因素和酶反應(yīng)易發(fā)生三類反應(yīng)，分別是：1.酶褐變2.非酶褐變和其它顏色變化3.芳香成分的變化采用的措施有：1.剛剛破碎的果漿立即進行熱處理。2.密閉系統(tǒng)生產(chǎn)，從破碎開始直至灌裝封口。3.仁果類水果（如蘋果），適當酶促氧化反應(yīng)使其芳香成分變化。4.防止重金屬污染，采用不銹鋼或非金屬材料。

三、微生物因素微生物因素會造成以下變化：1.外觀的變化，出現(xiàn)沉淀、變色、生霉和產(chǎn)氣。2.化學成分的變化，出現(xiàn)醇的生成及有機酸的變化（生成乳酸、醋酸、丁酸）。3.風味的變化，喪失了正常的風味，產(chǎn)生異味。影響果蔬汁質(zhì)量的微生物種類有：1.細菌主要有醋酸菌和乳酸菌，其次是丁酸菌、酪酸菌。2.酵母主要有酵母屬、克勒克氏酵母屬、漢遜氏酵母屬、酒香酵母屬、紅酵母屬和假絲酵母屬。3.霉菌主要有絲衣霉屬、青霉屬和曲霉屬。四、各種因素交替作用各因素交替作用，造成果蔬汁的質(zhì)量下降。

第二節(jié)果蔬原汁制備一、原料選擇新鮮，無腐爛、病蟲害，要求完熟，嚴格來說，未成熟和過熟都不合適。具有良好的風味和芳香，色澤穩(wěn)定，糖酸比合適。出汁率高，取汁容易，對大小形狀無嚴格要求。二、預(yù)處理包括清洗揀選和除柄除核。揀選是將霉變、腐爛、未成熟和受傷變質(zhì)果實剔除，一般在輸送帶上手工進行。三、榨汁工藝（一）破碎（打漿）要求適度破碎、大小均勻，一般要求果漿的粒度在3mm~9mm之間。破碎的方法有機械破碎法、熱力破碎法、冷凍破碎法和超聲波破碎法。破碎熱處理酶法液化榨汁（二）熱處理目的是提高出汁率和品質(zhì)；加熱抑制酶；有利于色素和風味物質(zhì)溶出，去除不良味；殺死大部分微生物。熱處理條件是60℃~70℃、15min~30min或85℃~90℃、90s。設(shè)備采用管式熱交換器。

圖5-1瞬間加熱破碎機示意圖1.裝料斗2.密封旋轉(zhuǎn)導向閥3.加壓進料斗4.破碎機5.承受漏斗6.泵7.冷卻裝置（三）酶法液化果蔬汁加工用酶主要使用果膠酶。商品用的果膠酶都是復(fù)合酶。酶法液化的方法有冷處理，室溫6h~36h，或者熱處理80℃~85℃，保溫10s~120s，冷卻至45℃~55℃，1h~2h。通常在大罐中進行，間歇攪拌方式。（四）榨汁壓榨時的汁液流出量可用下式估算：榨汁設(shè)備有連續(xù)式螺旋壓榨機、帶式壓榨機、臥籃式壓榨機等。圖5-2安迪森壓榨機示意圖1.原料果實2.進入導軌3.旋轉(zhuǎn)鋸4.旋轉(zhuǎn)壓榨盤5.旋轉(zhuǎn)強出片四、浸提工藝將果蔬細胞中的汁液轉(zhuǎn)移到液態(tài)浸提介質(zhì)中的過程稱為浸提。適合于含水量低，果膠物質(zhì)含量高的果蔬原料。浸提汁色澤明亮，易于澄清，氧化程度小，芳香成分含量高。澄清果蔬汁與混濁果蔬汁區(qū)別如下：澄清果蔬汁混濁果蔬汁外觀清徹透明無沉淀組織狀態(tài)均一，久置不分層工序澄清過濾均質(zhì)脫氣化學成分去除果膠保留果膠第三節(jié)澄清果蔬汁加工果蔬原汁粗濾或離心分離凈化過濾調(diào)配灌裝密封殺菌冷卻澄清是指用機械方法或物理化學方法，包括使用添加劑，從果蔬汁中分離出混濁物質(zhì)的一切措施。凈化是指使用添加劑，即凈化劑，通過添加劑與果蔬汁中的某些成分發(fā)生化學反應(yīng)或物理化學反應(yīng)，使果蔬汁中的混濁物質(zhì)沉淀或者使某些溶解在果蔬汁中的成分沉淀的一切措施。一、混濁物質(zhì)（一）懸浮物懸浮物為細胞壁碎塊、中膠層碎塊、原生質(zhì)成分、細胞器官，還包括發(fā)育不完全的種子、果芯、果皮、維管束以及色粒。主要成分是纖維素、半纖維素、糖苷、苦味物質(zhì)和酶。采用粗濾或離心分離去除。（二）可溶性不穩(wěn)定物質(zhì)1.果膠大多數(shù)果蔬汁中含有0.2％~0.5％的果膠物質(zhì)，其具有強烈的水合能力，以相對穩(wěn)定的膠體狀態(tài)裹覆在混濁顆粒表面。但是這一膠體狀態(tài)不穩(wěn)定，受多種因素影響。⑴溫度加熱或冷凍改變膠體性質(zhì)。⑵電荷果膠、維生素、單寧及多聚戊糖等帶負電荷。酸性介質(zhì)中明膠、蛋白質(zhì)、纖維素等帶正電荷。⑶酶果膠酶可分解果膠。⑷其它膠體如明膠等。2.淀粉多見于未成熟的仁果類水果。淀粉受熱糊化并逐漸老化，以懸浮狀態(tài)存在于果蔬中難以去除，特別是灌裝后能以淀粉-單寧絡(luò)合物的形式存在，導致后混濁的發(fā)生。解決方法是采用淀粉酶處理。

3.蛋白質(zhì)和多酚物質(zhì)蛋白質(zhì)和多酚物質(zhì)結(jié)合可生成沉淀。解決方法是采用吸附劑吸附蛋白質(zhì)或添加明膠使之沉淀。4.金屬離子金屬離子與多酚物質(zhì)結(jié)合生成沉淀。解決方法是采用吸附劑吸附及防止金屬容器的污染，采用不銹鋼設(shè)備。二、凈化（一）凈化劑1.明膠明膠以鹽酸法制取為優(yōu)，其等電點（IEP）約為pH7~9。常用明膠液濃度可配成3％左右。膠液溫度控制在70℃以下。使其完全溶解后方可使用。2.硅膠硅酸的水溶性膠體溶液，呈負電荷?？晌胶统ミ^剩的明膠，另外還可吸附多酚物質(zhì)和糠醛等。3.膨潤土也稱皂土，是一種礦物質(zhì)，呈負電荷。通過吸附反應(yīng)和離子交換作用去除蛋白質(zhì)以及酶類、多酚物質(zhì)、殘留農(nóng)藥、生物胺、氣味物質(zhì)和滋味物質(zhì)等。缺點是釋放金屬離子、吸附色素和具有脫酸作用。膨潤土4.單寧黃褐色的固體粉末，易溶于水。使用時一般先加入單寧再加入明膠，作用過程中有顏色反應(yīng)。5.酶一般為果膠酶和淀粉酶。6.其它（二）凈化方法1.明膠-單寧法2.酶-明膠法3.明膠-硅膠法4.單一膨潤土法5.明膠-硅膠-膨潤土法若在凈化處理、灌裝殺菌后出現(xiàn)沉淀，即后混濁。需要收集混濁物質(zhì)，采取化學成分的分析及微生物鏡檢再修改凈化方案。三、過濾過濾方法可分為一般過濾和膜分離，先進行一般過濾再進行膜分離。一般過濾膜分離適用范圍非均相液固系統(tǒng)分離分子范圍內(nèi)進行分離過濾方式垂直過濾，形成濾餅水平過濾，不形成濾餅物料損耗3％~4％1％細菌殘留10％~60％0（一）一般過濾主要的設(shè)備有袋濾器、纖維過濾器、板框壓濾機、真空過濾器、離心分離機等。濾材有帆布、不銹鋼或尼龍布、纖維、棉、木漿、硅藻土等。過濾速度受到過濾器濾孔大小、施加壓力、果蔬汁黏度、懸浮顆粒密度和大小、果蔬汁的溫度等影響。動畫：板框壓濾機（二）膜分離膜分離是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，當膜兩側(cè)存在某種推動力（如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等）時，原料側(cè)組分選擇性地透過膜，以達到分離、提純的目的。動畫：膜分離原理超濾（ultrafiltration，UF）是指利用半透膜的微孔過濾以截留溶液中大溶質(zhì)分子的操作。超濾膜最初是使用醋酸纖維素（CA）做材料。目前使用最多的超濾膜材料是聚芳砜和異丙基聚芳砜。動畫：超濾過程演示反滲透（reverseosmosis，RO）是通過反滲透膜把溶液中的溶劑分離出來。反滲透膜使用的材料，最初也是醋酸纖維素（CA），1966年開發(fā)出聚酰胺膜，后來又開發(fā)出各種各樣的合成復(fù)合膜。動畫：反滲透膜分離膜組件是將不同形式的膜以一定面積組裝在受力容器中構(gòu)成的膜分離單元。主要有平板式、管式、卷式、中空纖維式等。平板式更適合食品行業(yè)的應(yīng)用。膜分離過程工藝包括前處理工藝、分離工藝和后處理工藝三部分。前處理工藝是指進料液的調(diào)整和預(yù)處理。后處理工藝包括透過水與濃縮液的后處理和膜污染后的處理。四、調(diào)配為使果蔬汁制品有一定的規(guī)格，為了改進風味，增加營養(yǎng)、色澤，果蔬汁加工常需要進行調(diào)整和混合。包括加糖、酸、維生素C和其它添加劑，或?qū)⒉煌墓咧M行混合，或加水及糖漿將果蔬汁稀釋。（一）調(diào)配設(shè)計要求1.色澤和諧統(tǒng)一、色澤鮮艷。2.香氣得到最佳的香氣成分。3.口味和諧一致，具有自己的典型特征。根據(jù)芳香成分和糖酸比，大致可以將果蔬汁分成清淡型和濃重型兩種。清淡型的果蔬有蘋果、梨等，濃重型的果蔬有西番蓮、某些葡萄、檸檬等。一般的組合方式有清淡型-清淡型和清淡型-濃重型兩種，不進行濃重型-濃重型這種配合方式。4.營養(yǎng)素的互補5.穩(wěn)定性6.地方口味（二）復(fù)合工藝的確定種類、品種選擇→理化性狀、加工性狀分析→最佳加工工藝確定→調(diào)配→成品→感官評價第四節(jié)混濁果蔬汁加工果蔬原汁粗濾或離心分離調(diào)配均質(zhì)脫氣灌裝密封殺菌冷卻一、均質(zhì)均質(zhì)是將果蔬汁通過一定的設(shè)備使其中的細小顆粒進一步細微化，使果膠和果蔬汁親合，保持果蔬汁均一的外觀。常用的均質(zhì)設(shè)備有高壓均質(zhì)機、超聲波均質(zhì)機和膠體磨。三柱塞高壓均質(zhì)機二、脫氣脫氣是指采用一定的機械和化學方法除去果蔬汁中氣體的工藝過程。脫氣的主要目的是為防止果蔬化學成分氧化。脫氣的方法有加熱脫氣法、真空脫氣法、化學脫氣法和充氮置換法。三、影響混濁果蔬汁穩(wěn)定性的因素要使混濁物質(zhì)穩(wěn)定，就要使其沉降速度盡可能降至零。其下沉速度一般認為遵循斯托克斯公式。式中V—沉降速度

g—重力加速度

r—混濁物質(zhì)顆粒半徑

ρ1—顆粒的密度

ρ2—液體（分散介質(zhì)）的密度

η—液體（分散介質(zhì)）的黏度依據(jù)這一理論，增強果蔬汁的穩(wěn)定性的措施有：1.降低顆粒的體積采用均質(zhì)處理2.增加分散介質(zhì)的黏度鈍化果膠酶及加入增稠劑3.降低顆粒與液體之間的密度差脫氣及加入增稠劑第五節(jié)濃縮果蔬汁加工澄清汁或混濁汁芳香成分提取濃縮灌裝密封殺菌冷卻一、芳香成分回收主要采用萃取法和蒸餾法。芳香成分在裝罐時回加到果蔬汁中。二、濃縮方法有真空濃縮法、冷凍濃縮法、反滲透濃縮法和干燥濃縮法四種。我國果蔬汁生產(chǎn)中最常用的是真空濃縮法。

動畫：升膜式濃縮動畫：降膜式濃縮動畫：果汁單效蒸發(fā)濃縮動畫：果汁多級蒸發(fā)濃縮

第六節(jié)果蔬汁的保存一、半成品的保存半成品包括果漿、果蔬汁和濃縮汁。（一）濃縮保存將果蔬汁的固形物從5％~20％提至60％~75％，灌入潔凈的容器內(nèi)，密閉保存。也可將果蔬汁濃縮至36％~48％，進行無菌貯存或低溫貯存。（二）低溫貯存巴氏殺菌后將果蔬汁迅速冷卻至室溫，放入潔凈的容器內(nèi)，密閉于0℃左右冷藏。柑桔濃縮汁往往用凍藏法，貯藏在－18℃以下。（三）化學防腐劑保存貯藏溫度0℃~4℃。保存效果取決于添加量、果蔬汁成分及pH值、微生物種類、貯存溫度、時間。該方法實際應(yīng)用較少。（四）CO2保存貯藏溫度＜10℃，也可采用N2。（五）熱殺菌保存經(jīng)過巴氏殺菌的果蔬汁趁熱灌裝到預(yù)先消毒的潔凈的容器中保存。該方法冷卻時間長易影響制品品質(zhì)。（六）大罐無菌保存將經(jīng)巴氏殺菌的漿狀果蔬半成品在無菌條件下灌入預(yù)先殺菌的密閉大金屬容器中，保持一定的氣體內(nèi)壓，以防止產(chǎn)品內(nèi)的微生物發(fā)酵變質(zhì)，從而保藏產(chǎn)品的一種方法。

二、成品的保存罐藏的原理：一是食物必須在一定溫度下加熱一段時間，使產(chǎn)品達到商業(yè)無菌的要求。二是食物必須在不漏氣的容器中密封，以防止產(chǎn)品殺菌后再污染。

（一）傳統(tǒng)灌裝法將果蔬汁加熱到85℃以上，趁熱灌裝，密封，在適當?shù)臏囟认逻M行殺菌，之后冷卻。此法產(chǎn)品的加熱時間較長，品質(zhì)下降較明顯。（二）熱灌裝將果蔬汁在高溫短時或超高溫瞬時殺菌之后趁熱灌裝到已預(yù)先消毒的潔凈的瓶內(nèi)或罐內(nèi)，趁熱密封，之后倒瓶處理，冷卻。（三）無菌灌裝無菌包裝技術(shù)發(fā)明于20世紀40年代。最初是為了生產(chǎn)不能用傳統(tǒng)的高壓釜滅菌而要求較長貨架壽命的產(chǎn)品（如乳制品）而開發(fā)的。在20世紀60年代由于包裝用塑料的迅速發(fā)展，給無菌包裝發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展天地。1961年，全球最大的液態(tài)食品加工及包裝生產(chǎn)企業(yè)瑞典利樂（TetraPak）公司首先將紙盒無菌包裝技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)。無菌包裝主要應(yīng)用在包裝果蔬汁、乳制品以及醬類食品方面，并正在從均質(zhì)流體食品向液固混合、顆粒食品，甚至向固態(tài)食品方向發(fā)展，應(yīng)用范圍正在逐步擴大。

1.定義及特點無菌包裝（asepticpackaging，AP）是指把被包裝食品、包裝材料容器分別殺菌，并在無菌環(huán)境條件下完成充填、密封的一種包裝技術(shù)。無菌包裝的特點是①食品的色、香、味、形及營養(yǎng)素在加工過程中損失小。②能生產(chǎn)出大型包裝食品。③包裝材料和容器的成分向食品中的溶滲少。④包裝材料使用廣泛。⑤適合于自動化、連續(xù)化生產(chǎn)。⑥產(chǎn)品保存期長。

視頻：匯源真鮮橙廣告3.無菌包裝的包裝體系殺菌方法⑴食品的殺菌方法殺菌方法有三種：超高溫瞬時殺菌（ultrahightemperature，UHT）高溫短時殺菌（hightemperatureshorttime，HTST）歐姆殺菌果蔬汁采用的殺菌工藝條件是：溫度時間pH≤4.685℃~95℃10~15spH＞4.6135℃~150℃2~3s超高溫瞬時殺菌是指在溫度和時間標準分別為130℃~150℃和2~8s條件下，對食品進行殺菌的一種工藝。其基本原理是建立在食品品質(zhì)及營養(yǎng)成分等遭受熱力破壞的溫度和微生物受熱死亡的溫度兩者之間有很大差異這一規(guī)律上的。對于液態(tài)食品通常采用管式熱交換器、板式熱交換器及刮板式熱交換器。對于含固態(tài)顆粒的液體食品可將液相與固相分離，分別進行殺菌后再在無菌狀態(tài)下重新混合并灌裝。對于固體食品殺菌則采用氣流式滅菌裝置或攪拌式滅菌裝置。超高溫管式殺菌系統(tǒng)超高溫板式滅菌系統(tǒng)⑵包裝材料和容器殺菌方法金屬容器的殺菌采用過熱蒸汽或干熱空氣，使容器溫度達221℃~222℃。玻璃容器的殺菌一般采用熱殺菌，包括飽和蒸汽、過熱蒸汽、熱空氣、熱空氣與水蒸汽混合氣等。紙塑類包裝容器的殺菌有物理和化學兩種方法。物理方法常采用紫外線輻射殺菌?；瘜W方法常采用H2O2殺菌，濃度為25％~30％，溫度為60℃~65℃。動畫：利樂無菌磚的包裝材料塑料容器常用的是PET瓶和HDPE瓶。采用容器成型后H2O2殺菌或成型時滅菌，并立即灌裝。襯袋盒（箱）。美味源生物科技有限公司成品灌裝⑶包裝系統(tǒng)設(shè)備及操作環(huán)境的殺菌方法包裝系統(tǒng)設(shè)備的殺菌處理一般采用CIP原位清洗系統(tǒng)實施。CIP（Cleaninginpalace）工藝流程：熱堿水洗滌稀鹽酸中和熱水沖洗清水沖洗高溫蒸