第三章果蔬汁的加工 概述 果蔬汁是果汁和菜汁的合称。一般是指天然汁,即指天然的从果蔬中直接压 榨或提取而得到的汁液,人工加入他种成分的称为果汁或菜汁饮料或软饮料。 果汁素有“液体水果”之称,不仅色泽艳丽、香味馥郁,而且甜酸适度,清 鲜爽口,现已成为风靡全球的营养饮料。 近些年来,由于各国对合成色素和人造香精的限制日益严格,天然纯果汁越 来越畅销。如用维生素强化的纯果汁的销售市场日益扩大。目前,我国生产的高 温杀菌果汁有很多种,主要有苹果汁、梨汁、山楂汁、草莓汁、荔枝汁、沙棘汁、 柑橘汁、菠萝汁等。蔬菜汁品种还比较少,主要有少量的番茄汁和芹菜汁,而且 主要用于出口。随着人们生活水平的提高,果蔬汁的需求会越来越大。 按照加工方法和状态特征,果蔬汁可以分为四类: 第一节果蔬汁的分类 果蔬汁一般指天然汁,天然的果蔬汁与人工配制的果蔬汁饮料在成分和营养 功效上截然不同,前者为营养丰富的保健食品而后者纯属嗜好性饮料,不在本章 阐述范围之内。 一、原果蔬汁 原果蔬汁又称天然果蔬汁,是由新鲜水果蔬菜直接制取的汁液(或原汁)。原 果蔬汁可分为澄清果蔬汁和混浊果蔬汁两种。 (一)澄清果蔬汁 澄清果蔬汁也称为透明果蔬汁,外观呈清亮透明的状态,原料经过提取后所 得的汁液往往含有一定比例的微细组织及蛋白质、果胶物质等,使汁液混浊不清, 放置一段时间后,使其出现分层现象,产生沉淀。经过滤、静置或加澄清剂后, 即可得到澄清透明果蔬汁。这种果蔬汁由于组织微粒、果胶质等部分被除去,虽 然制品的稳定性高,但风味、色泽和营养价值亦由此受到损失,故大部分国家均 提倡生产混浊果蔬汁。主要的透明果汁为苹果汁和葡萄汁。 (仁)混浊果蔬汁 混浊果蔬汁的外观呈混浊均匀的液态,果蔬汁内含有微粒。其制造工艺与清汁 有所不同,不经澄清处理,但须经过高压均质等处理,不允许有大颗粒,以免影
1 第三章 果蔬汁的加工 概述 果蔬汁是果汁和菜汁的合称。一般是指天然汁,即指天然的从果蔬中直接压 榨或提取而得到的汁液,人工加入他种成分的称为果汁或菜汁饮料或软饮料。 果汁素有“液体水果”之称,不仅色泽艳丽、香味馥郁,而且甜酸适度,清 鲜爽口,现已成为风靡全球的营养饮料。 近些年来,由于各国对合成色素和人造香精的限制日益严格,天然纯果汁越 来越畅销。如用维生素强化的纯果汁的销售市场日益扩大。目前,我国生产的高 温杀菌果汁有很多种,主要有苹果汁、梨汁、山楂汁、草莓汁、荔枝汁、沙棘汁、 柑橘汁、菠萝汁等。蔬菜汁品种还比较少,主要有少量的番茄汁和芹菜汁,而且 主要用于出口。随着人们生活水平的提高,果蔬汁的需求会越来越大。 按照加工方法和状态特征,果蔬汁可以分为四类: 第一节 果蔬汁的分类 果蔬汁一般指天然汁,天然的果蔬汁与人工配制的果蔬汁饮料在成分和营养 功效上截然不同,前者为营养丰富的保健食品而后者纯属嗜好性饮料,不在本章 阐述范围之内。 一、原果蔬汁 原果蔬汁又称天然果蔬汁,是由新鲜水果蔬菜直接制取的汁液(或原汁)。原 果蔬汁可分为澄清果蔬汁和混浊果蔬汁两种。 (一)澄清果蔬汁 澄清果蔬汁也称为透明果蔬汁,外观呈清亮透明的状态,原料经过提取后所 得的汁液往往含有一定比例的微细组织及蛋白质、果胶物质等,使汁液混浊不清, 放置一段时间后,使其出现分层现象,产生沉淀。经过滤、静置或加澄清剂后, 即可得到澄清透明果蔬汁。这种果蔬汁由于组织微粒、果胶质等部分被除去,虽 然制品的稳定性高,但风味、色泽和营养价值亦由此受到损失,故大部分国家均 提倡生产混浊果蔬汁。主要的透明果汁为苹果汁和葡萄汁。 (二)混浊果蔬汁 混浊果蔬汁的外观呈混浊均匀的液态,果蔬汁内含有微粒。其制造工艺与清汁 有所不同,不经澄清处理,但须经过高压均质等处理,不允许有大颗粒,以免影
响商品价值。混浊果汁中留有果肉微粒,其营养成分大部分存在于果汁的悬浮微 粒中,故风味、色泽和营养价值都较清汁好。如柑橘、柠檬、桃、杏等,习惯加 工成混浊果汁。 二、浓缩果蔬汁 原果蔬汁经蒸发或冷冻,或其他适当的方法,使其浓度提高到20Be以上 的浓厚果汁不得加糖、色素、防腐剂、香料、乳化剂及人工甜味剂等添加剂。浓 缩倍数有3、4、5、6等几种,可溶性固形物有的可高达60%一75%。如柑橘汁、 苹果汁。 三、果饴(加糖果汁、果汁糖浆) 果饴是在原果汁中加用多量食糖或在糖浆中加入一定比例的果汁而配制成 的产品,一般高糖,也有高酸者。通常为可溶性固形物45%和60%两种。我国 市场上的鲜橘原汁为35%以上,总酸0.3%一0.6%。如柑橘汁、荔枝汁、菠萝汁、 杏汁。 四、果汁粉 果汁粉是浓缩果汁或果汁糖浆通过喷雾干燥制成的脱水干燥产品,含水量 1%-3%,常见产品有橙汁粉。 果蔬汁生产发展极为迅速,新产品不断开发,因此,到目前为止还没有一个 圆满的果蔬汁分类方法。 第二节制汁工艺技术 一、澄清果汁 (一)工艺流程 原料一预处理一(分级、清洗、挑选、破碎、热处理、酶处理等)→取汁 一澄清一过滤·调配一杀菌一灌装→冷却→成品 (二)各种澄清处理的操作要点 1.酶法 酶法澄清是利用果胶酶、淀粉酶等来分解果汁中的果胶物质和淀粉等达到酒 清目的。酶法无营养素损失,而且试剂用量少,效果好。常用的商品酶制剂有果 胶酶,此外还有一定数量的淀粉酶等。 2
2 响商品价值。混浊果汁中留有果肉微粒,其营养成分大部分存在于果汁的悬浮微 粒中,故风味、色泽和营养价值都较清汁好。如柑橘、柠檬、桃、杏等,习惯加 工成混浊果汁。 二、浓缩果蔬汁 原果蔬汁经蒸发或冷冻,或其他适当的方法,使其浓度提高到 20。Be 以上 的浓厚果汁不得加糖、色素、防腐剂、香料、乳化剂及人工甜味剂等添加剂。浓 缩倍数有 3、4、5、6 等几种,可溶性固形物有的可高达 60%一 75%。如柑橘汁、 苹果汁。 三、果饴 (加糖果汁、果汁糖浆) 果饴是在原果汁中加用多量食糖或在糖浆中加入一定比例的果汁而配制成 的产品,一般高糖,也有高酸者。通常为可溶性固形物 45%和 60%两种。我国 市场上的鲜橘原汁为 35%以上,总酸 0.3%一 0.6%。如柑橘汁、荔枝汁、菠萝汁、 杏汁。 四、果汁粉 果汁粉是浓缩果汁或果汁糖浆通过喷雾干燥制成的脱水干燥产品,含水量 1%-3%,常见产品有橙汁粉。 果蔬汁生产发展极为迅速,新产品不断开发,因此,到目前为止还没有一个 圆满的果蔬汁分类方法。 第二节 制汁工艺技术 一、澄清果汁 (一)工艺流程 原料→预处理→(分级、清洗、挑选、破碎、热处理、酶处理等)→取汁 → 澄清→ 过滤→ 调配→ 杀菌→ 灌装→ 冷却→ 成品 (二)各种澄清处理的操作要点 1. 酶法 酶法澄清是利用果胶酶、淀粉酶等来分解果汁中的果胶物质和淀粉等达到澄 清目的。酶法无营养素损失,而且试剂用量少,效果好。常用的商品酶制剂有果 胶酶,此外还有一定数量的淀粉酶等
使用果胶酶应注意反应温度与处理时间,通常控制在55℃以下。反应的最 佳pH因果胶酶种类不同而异,一般在弱酸条件下进行,pH为3.5~5.5。酶制剂 可直接加入榨出的新鲜果汁中,也可以在果汁加热杀菌后加入。榨出的新鲜果汁 未经加热处理,直接加入酶制剂,这样果汁中天然果胶酶可起协同作用,使澄清 速度加快。有些水果中氧化酶活性较高,鲜果汁在空气中存放易氧化而产生褐变, 可将果汁经80~85℃短时加热灭酶,冷却至55℃以下再进行酶处理。常与明胶配 合使用。酶制剂的用量依果蔬汁及酶的种类而异,准确用量还需做预先试验。 2.高分子化合物絮凝法 将极少量可溶性高分子化合物加入到果蔬汁中,可迅速导致水溶性混浊胶体 迅速沉淀,沉淀呈疏松的棉絮状,这类沉淀称为絮凝物,这种现象称为絮凝作用。 能产生絮凝作用的高分子化合物称为絮凝剂。天然的高分子絮凝剂有明胶、淀粉 和改性多糖等。常用的高分子絮凝法有: (1)明胶一单宁絮凝法 (②)“膨润士一明胶一硅溶胶”絮凝法 3.物理澄清法 (1)加热澄清法 (2)冷冻澄清法 (三)洛种过滤方法的操作要点 为了得到澄清透明且稳定的果蔬汁,澄清之后的果蔬汁必须经过滤,目的在 于除去细小的悬浮物质。设备主要有硅藻土过滤机、纤维过滤器、板框压滤机、 真空过滤器、离心分离机及膜分离等。过滤速度受到过滤器孔大小、施加压力 果蔬汁粘度、悬浮颗粒的密度和大小、果蔬汁的温度等的影响。无论采用哪一种 类型的过滤器,都必须减少压缩性的组织碎片淤塞滤孔,以提高过滤效果。 1.硅藻土过滤机过滤 它是果汁、果酒及其他澄清饮料生产使用较多的方法。硅藻土具有很大的表 面积,既可作过滤介质,又可以把它预涂在带筛孔的空心滤框中,形成厚度约 lmm的过滤层,具有阻挡和吸附悬浮颗粒的作用。它来源广泛,价格低廉,过 滤效果好,因而在小型果汁生产企业中广泛应用。 2.板框过滤机过滤
3 使用果胶酶应注意反应温度与处理时间,通常控制在 55℃以下。反应的最 佳 pH 因果胶酶种类不同而异,一般在弱酸条件下进行,pH 为 3.5~5.5。酶制剂 可直接加入榨出的新鲜果汁中,也可以在果汁加热杀菌后加入。榨出的新鲜果汁 未经加热处理,直接加入酶制剂,这样果汁中天然果胶酶可起协同作用,使澄清 速度加快。有些水果中氧化酶活性较高,鲜果汁在空气中存放易氧化而产生褐变, 可将果汁经 80~85℃短时加热灭酶,冷却至 55℃以下再进行酶处理。常与明胶配 合使用。酶制剂的用量依果蔬汁及酶的种类而异,准确用量还需做预先试验。 2. 高分子化合物絮凝法 将极少量可溶性高分子化合物加入到果蔬汁中,可迅速导致水溶性混浊胶体 迅速沉淀,沉淀呈疏松的棉絮状,这类沉淀称为絮凝物,这种现象称为絮凝作用。 能产生絮凝作用的高分子化合物称为絮凝剂。天然的高分子絮凝剂有明胶、淀粉 和改性多糖等。常用的高分子絮凝法有: (1) 明胶—单宁絮凝法 (2)“膨润土—明胶—硅溶胶”絮凝法 3. 物理澄清法 (1) 加热澄清法 (2) 冷冻澄清法 (三)各种过滤方法的操作要点 为了得到澄清透明且稳定的果蔬汁,澄清之后的果蔬汁必须经过滤,目的在 于除去细小的悬浮物质。设备主要有硅藻土过滤机、纤维过滤器、板框压滤机、 真空过滤器、离心分离机及膜分离等。过滤速度受到过滤器孔大小、施加压力、 果蔬汁粘度、悬浮颗粒的密度和大小、果蔬汁的温度等的影响。无论采用哪一种 类型的过滤器,都必须减少压缩性的组织碎片淤塞滤孔,以提高过滤效果。 1. 硅藻土过滤机过滤 它是果汁、果酒及其他澄清饮料生产使用较多的方法。硅藻土具有很大的表 面积,既可作过滤介质,又可以把它预涂在带筛孔的空心滤框中,形成厚度约 1mm 的过滤层,具有阻挡和吸附悬浮颗粒的作用。它来源广泛,价格低廉,过 滤效果好,因而在小型果汁生产企业中广泛应用。 2. 板框过滤机过滤
它是另一用途广泛的方法,该机也是目前常用的分离设备之一,特别是近年来 常作为果汁进行超滤澄清的前处理设备,对减轻超滤设备的压力十分重要。 3.离心分离 它同样是果蔬汁分离的常用方法,在高速转动的离心机内悬浮颗粒得以分 离,有自动排渣和间隙排渣两种。缺点为混入的空气增多。 4.真空过滤 是加压过滤的相反例子,主要利用压力差来达到过滤。过滤前的真空过滤 器的滤筛上涂一层厚6.7cm的硅藻土,滤筛部分浸在果汁中,过滤器以一定速度 转动,均一地把果汁带人整个过滤筛表面。过滤器内的真空使过滤器顶部和底部 果汁有效地渗过助滤剂,损失很少。由一特殊阀门来保持过滤器内的真空和果汁 的流出。过滤器内的真空度一般维持在84.6kPa。 5.纸板过滤、深过滤 尽管有许多过滤工艺,但深过滤过滤片是至今为止在各个应用范围内使用 最广泛、效率最高和最经济的产品过滤工艺。利用深过滤过滤片所分离物质的范 围可以从直径为几微米的微生物到分子大小的颗粒,可用于粗过滤、澄清过滤 细过滤及除菌过滤等。 由纤维素和多孔的材料构成的深过滤过滤片,具有一个三维空间和迷宫式的 网状结构,每平方米过滤面积的过滤片有几千平方米的内表面积,便其具有非常 高的截留混浊物的能力,特别适用于胶质或有些枯稠的混浊物,因此越来越广泛 地被用于果汁厂分离澄清工艺中。 6.膜分离技术 这是近几年来发展起来的新兴技术,但己在果汁加工业中显示出了很好的前 景。在果汁澄清工艺中所采用的膜主要是超滤膜,膜材料有陶瓷膜、聚砜膜、磺 化聚砜膜、聚丙烯腈膜及共混膜。用超滤膜澄清的果汁无论从外观上还是从加工 特性上都优于其他澄清方法制得的澄清汁。 二、混浊果汁 (一)江艺流程
4 它是另一用途广泛的方法,该机也是目前常用的分离设备之一,特别是近年来 常作为果汁进行超滤澄清的前处理设备,对减轻超滤设备的压力十分重要。 3. 离心分离 它同样是果蔬汁分离的常用方法,在高速转动的离心机内悬浮颗粒得以分 离,有自动排渣和间隙排渣两种。缺点为混入的空气增多。 4. 真空过滤 是加压过滤的相反例子,主要利用压力差来达到过滤。过滤前的真空过滤 器的滤筛上涂一层厚 6.7cm 的硅藻土,滤筛部分浸在果汁中,过滤器以一定速度 转动,均一地把果汁带人整个过滤筛表面。过滤器内的真空使过滤器顶部和底部 果汁有效地渗过助滤剂,损失很少。由一特殊阀门来保持过滤器内的真空和果汁 的流出。过滤器内的真空度一般维持在 84.6kPa。 5. 纸板过滤、深过滤 尽管有许多过滤工艺,但深过滤过滤片是至今为止在各个应用范围内使用 最广泛、效率最高和最经济的产品过滤工艺。利用深过滤过滤片所分离物质的范 围可以从直径为几微米的微生物到分子大小的颗粒,可用于粗过滤、澄清过滤、 细过滤及除菌过滤等。 由纤维素和多孔的材料构成的深过滤过滤片,具有一个三维空间和迷宫式的 网状结构,每平方米过滤面积的过滤片有几千平方米的内表面积,便其具有非常 高的截留混浊物的能力,特别适用于胶质或有些枯稠的混浊物,因此越来越广泛 地被用于果汁厂分离澄清工艺中。 6. 膜分离技术 这是近几年来发展起来的新兴技术,但已在果汁加工业中显示出了很好的前 景。在果汁澄清工艺中所采用的膜主要是超滤膜,膜材料有陶瓷膜、聚砜膜、磺 化聚砜膜、聚丙烯腈膜及共混膜。用超滤膜澄清的果汁无论从外观上还是从加工 特性上都优于其他澄清方法制得的澄清汁。 二、混浊果汁 (一)工艺流程
原料一预处理→破碎→热处理(酶处理)→取汁 杀菌→灌装→冷却 软化一打浆一加水稀释.→调配一均质一脱气 灌装→杀菌→冷却 混浊果汁的工艺操作要点是均质和脱气。 (二)均质处理的操作要点 均质即将果蔬汁通过一定的设备使其中的细小颗粒迸一步破碎、使果胶和果 蔬汁亲和,保持果蔬汁均一性的操作。生产上常用的均质机械有高压均质机和胶 体磨。 1.高压均质机 高压均质机是最常用的机械,其原理是将混匀的物料通过柱塞泵的作用, 在高压低速下进人阀座和阀杆之间的空间,这时其速度增至290m/S,同时压力 相应降低到物料中水的蒸汽压以下,于是在颗粒中形成气泡并膨胀,引起气泡炸 裂物料颗粒(空穴效应)。由于空穴效应造成强大的剪切力,由此得到极细且均匀 的固体分散物。 所用的均质压力随果蔬种类、物料温度、要求的颗粒大小而异,一般在 I5~40MPa。重复均质有一定的作用。 2.胶体磨 胶体磨的破碎作用借于快速转动和狭腔的摩擦作用,当果蔬汁进人狭腔(间 距可调)时,受到强大的离心力作用,颗粒在转齿和定齿之间的狭腔中摩擦、撞 击而分散成细小颗粒。 (仁)脱气处理的操作要点 果蔬细胞间隙存在着大量的空气,在原料的破碎、取汁、均质和搅拌、输送 等工序中要混入大量的空气,所以得到的果汁中含有大量的氧气、二氧化碳、氨 气等。这些气体以溶解形式在细微粒子表面吸附着,也许有一小部分以果汁的化 学成分形式存在。气体的溶解度取决于种类、温度、表面蒸汽压和气体的扩散能 力。这些气体中的氧气可导致果汁营养成分的损失和色泽的变差,因此,必须加
5 原料→预处理→破碎→热处理(酶处理) →取汁 杀菌→灌装→冷却 ↓ 软化→打浆→加水稀释. → 调配→均质→脱气 ↓ 灌装→杀菌→冷却 混浊果汁的工艺操作要点是均质和脱气。 (二)均质处理的操作要点 均质即将果蔬汁通过一定的设备使其中的细小颗粒迸一步破碎、使果胶和果 蔬汁亲和,保持果蔬汁均一性的操作。生产上常用的均质机械有高压均质机和胶 体磨。 1. 高压均质机 高压均质机是最常用的机械,其原理是将混匀的物料通过柱塞泵的作用, 在高压低速下进人阀座和阀杆之间的空间,这时其速度增至 290m/S,同时压力 相应降低到物料中水的蒸汽压以下,于是在颗粒中形成气泡并膨胀,引起气泡炸 裂物料颗粒(空穴效应)。由于空穴效应造成强大的剪切力,由此得到极细且均匀 的固体分散物 。 所用的均质压力随果蔬种类、物料温度、要求的颗粒大小而异,一般在 I5~40MPa。重复均质有一定的作用。 2. 胶体磨 胶体磨的破碎作用借于快速转动和狭腔的摩擦作用,当果蔬汁进人狭腔(间 距可调)时,受到强大的离心力作用,颗粒在转齿和定齿之间的狭腔中摩擦、撞 击而分散成细小颗粒。 (三)脱气处理的操作要点 果蔬细胞间隙存在着大量的空气,在原料的破碎、取汁、均质和搅拌、输送 等工序中要混入大量的空气,所以得到的果汁中含有大量的氧气、二氧化碳、氮 气等。这些气体以溶解形式在细微粒子表面吸附着,也许有一小部分以果汁的化 学成分形式存在。气体的溶解度取决于种类、温度、表面蒸汽压和气体的扩散能 力。这些气体中的氧气可导致果汁营养成分的损失和色泽的变差,因此,必须加
以去除,这一工艺即称脱气或去氧。 脱气的方法有加热法、真空法、化学法、充氮置换法等,且常结合在一起使 用,如真空脱气时,常将果汁适当加热。 1.真空脱气 真空脱气原理是气体在液体内的溶解度与该气体在液面上的分压成正比。果 汁进行真空脱气时,液面上的压力逐渐降低,溶解在果汁中的气体不断逸出,直 至总压降到果汁的蒸汽压时,己达平衡状态,此时所有气体已被排除。达平衡时 所需要的时间取决于溶解气体的逸出速度和气体排至大气的速度。 真空脱气是将处理过的果汁用泵打到真空脱气内进行抽气的操作,其要点 是:①控制适当的真空度和果汁的温度。为了充分脱气,果汁的温度应当比真空 罐内绝对压力所相应温度高2~3℃。果汁温度,热脱气为50-70℃,常温脱气为 20-25℃。一般脱气罐内的真空度为0.0907-0.0933Mpa。②被处理果汁的表面积 要大,一般是使果汁分散成薄膜或雾状,以利于脱气,方法有离心喷雾、加压喷 雾和薄膜式三种。③要有充分的脱气时间。脱气时间取决于果汁的性状、温度和 果汁在脱气罐内的状态。粘度高、固形物含量多的果汁 脱气困难,所以脱气时间要适当增加。 真空脱气的缺点是在脱气的同时有很多的低沸点芳香物质被汽化而除去,同 时果蔬汁中的少量水分也被蒸发除去。因此,对于那些芳香的果蔬,特别是一些 热带果品,可以安装芳香回收装置,将气体冷凝,再将冷凝液作为香料回加到产 品中。 此外还有置换法、化学脱气法等方法 三、浓缩果蔬汁 浓缩果蔬汁是由澄清果蔬汁经脱水浓缩后制得的,饮用时一般要稀释。浓缩 果蔬汁较之直接饮用汁具有很多优点。它容量小,可溶性固形物可高达 65%~75%,可节省包装和运输费用,便于贮运,果蔬汁的品质更加一致,糖、 酸含量的提高,增加了产品的保藏性,浓缩汁用途广泛。因此,近年来产量增加 很快,橙汁和苹果汁尤以浓缩形式为多。 6
6 以去除,这一工艺即称脱气或去氧。 脱气的方法有加热法、真空法、化学法、充氮置换法等,且常结合在一起使 用,如真空脱气时,常将果汁适当加热。 1. 真空脱气 真空脱气原理是气体在液体内的溶解度与该气体在液面上的分压成正比。果 汁进行真空脱气时,液面上的压力逐渐降低,溶解在果汁中的气体不断逸出,直 至总压降到果汁的蒸汽压时,已达平衡状态,此时所有气体已被排除。达平衡时 所需要的时间取决于溶解气体的逸出速度和气体排至大气的速度。 真空脱气是将处理过的果汁用泵打到真空脱气罐内进行抽气的操作,其要点 是: ①控制适当的真空度和果汁的温度。为了充分脱气,果汁的温度应当比真空 罐内绝对压力所相应温度高 2~3℃。果汁温度,热脱气为 50~ 70℃,常温脱气为 20~25℃。一般脱气罐内的真空度为 0.0907~ 0.0933Mpa。②被处理果汁的表面积 要大,一般是使果汁分散成薄膜或雾状,以利于脱气,方法有离心喷雾、加压喷 雾和薄膜式三种。③要有充分的脱气时间。脱气时间取决于果汁的性状、温度和 果汁在脱气罐内的状态。粘度高、固形物含量多的果汁 脱气困难,所以脱气时间要适当增加。 真空脱气的缺点是在脱气的同时有很多的低沸点芳香物质被汽化而除去,同 时果蔬汁中的少量水分也被蒸发除去。因此,对于那些芳香的果蔬,特别是一些 热带果品,可以安装芳香回收装置,将气体冷凝,再将冷凝液作为香料回加到产 品中。 此外还有置换法、化学脱气法等方法 三、浓缩果蔬汁 浓缩果蔬汁是由澄清果蔬汁经脱水浓缩后制得的,饮用时一般要稀释。浓缩 果蔬汁较之直接饮用汁具有很多优点。它容量小,可溶性固形物可高达 65%~75%,可节省包装和运输费用,便于贮运,果蔬汁的品质更加一致,糖、 酸含量的提高,增加了产品的保藏性,浓缩汁用途广泛。因此,近年来产量增加 很快,橙汁和苹果汁尤以浓缩形式为多
(一)江艺流程 香精回收 ↓ 澄清果蔬汁一浓缩一→浓缩果蔬汁→冷却→灌装→贮存运输 (二)洛种浓缩法的操作要点 1.真空浓缩法 这是果汁浓缩的常用方法,其实质就是在低于大气压的真空状态下,使果汁 沸点下降,加热沸腾,使水分从原果汁中分离出来。蒸发过程在较低温度下进行, 蒸发过程中从加热介质到原果汁的热传导过程起决定作用。 真空浓缩设备由蒸发器、真空冷凝器和分离器组成。蒸发器实质上是一个热 交换器,提供加热和蒸发原果汁所需的热量和浓缩汁与水蒸气分离的热量。冷凝 器便从原果汁中分离出来的水蒸气冷凝。此外还有真空泵、输送泵、测量装置和 调节装置等。目前浓缩设备有强制循环蒸发式、降膜蒸发式、平板(片状)蒸发 式、搅拌蒸发式和离心薄膜蒸发式等。 2.膜浓缩法 与蒸发浓缩相比,膜浓缩有如下优点:①不需加热,可在常温下实现分离或 浓缩,品质变化较少。②在密封回路中操作,不受O2的影响。③在不发生相变 下操作,挥发性成分的损失相对较少。④节能,所需能量约为蒸发浓缩的117, 是冷冻浓缩的12。膜浓缩技术主要是超滤和反渗透。 (1)分离原理。反渗透和超滤是依赖于膜的选择性筛分作用,以压力差为推动力, 使某些物质透过,而其他组分不透过,从而达到分离、浓缩的目的。超滤原理 基本依据是借助于膜的选择性筛分作用,大分子物质、胶体物质等被膜胆止,水 和低分子物质透过膜。同材质的膜,孔径较大者应用于超滤,小者用于反渗透。 (2)影响反渗透和超滤的因素。①浓差极化。所有的膜分离过程均会产生这一现 象,在膜分离中它的影响特别严重。当分子混合物由静压推动力带到膜表面时, 某些分子透过,另外一些分子被阻止,这就导致在临近膜表面的边界层中被阻组 分的集聚和透过组分的降低,这种现象即谓浓差极化。它的产生使透过速度显著 衰减,削弱膜的分离特性。工程上主要有加大流速、装设湍流促进器、脉冲法、 搅拌法、流化床强化、提高扩散系数等方法。蔡同一等报道,可采用澄清后的果
7 (一)工艺流程 香精回收 ↓ 澄清果蔬汁 → 浓缩→浓缩果蔬汁→冷却→灌装→贮存运输 (二)各种浓缩法的操作要点 1.真空浓缩法 这是果汁浓缩的常用方法,其实质就是在低于大气压的真空状态下,使果汁 沸点下降,加热沸腾,使水分从原果汁中分离出来。蒸发过程在较低温度下进行, 蒸发过程中从加热介质到原果汁的热传导过程起决定作用。 真空浓缩设备由蒸发器、真空冷凝器和分离器组成。蒸发器实质上是一个热 交换器,提供加热和蒸发原果汁所需的热量和浓缩汁与水蒸气分离的热量。冷凝 器便从原果汁中分离出来的水蒸气冷凝。此外还有真空泵、输送泵、测量装置和 调节装置等。目前浓缩设备有强制循环蒸发式、降膜蒸发式、平板 (片状)蒸发 式、搅拌蒸发式和离心薄膜蒸发式等。 2. 膜浓缩法 与蒸发浓缩相比,膜浓缩有如下优点:①不需加热,可在常温下实现分离或 浓缩,品质变化较少。②在密封回路中操作,不受 O2 的影响。③在不发生相变 下操作,挥发性成分的损失相对较少。④节能,所需能量约为蒸发浓缩的 1/17, 是冷冻浓缩的 1/2。膜浓缩技术主要是超滤和反渗透。 (1)分离原理。反渗透和超滤是依赖于膜的选择性筛分作用,以压力差为推动力, 使某些物质透过,而其他组分不透过,从而达到分离、浓缩的目的。 超滤原理 基本依据是借助于膜的选择性筛分作用,大分子物质、胶体物质等被膜胆止,水 和低分子物质透过膜。同材质的膜,孔径较大者应用于超滤,小者用于反渗透。 (2)影响反渗透和超滤的因素。①浓差极化。所有的膜分离过程均会产生这一现 象,在膜分离中它的影响特别严重。当分子混合物由静压推动力带到膜表面时, 某些分子透过,另外一些分子被阻止,这就导致在临近膜表面的边界层中被阻组 分的集聚和透过组分的降低,这种现象即谓浓差极化。它的产生使透过速度显著 衰减,削弱膜的分离特性。工程上主要有加大流速、装设湍流促进器、脉冲法、 搅拌法、流化床强化、提高扩散系数等方法。蔡同一等报道,可采用澄清后的果
汁进行"反冲",从而减少浓差极化。②膜的特性及适用性。不同材质的膜有不同 的适用性,介质的化学性质对膜的效果有一定的影响,如醋酸纤维素膜在pH45 之间,水解速度最小,在强酸和强碱中水解加剧。张利奋等报道,HC50膜适合 于弥猴桃汁的浓缩。柑橘汁中有报道使用醋酸纤维素膜、聚丙烯腊系列膜。③操 作条件。一般来说,操作压力越大,一定膜面积上透水速率越大,但这又受到膜 的性质和组件特性的影响,而且,同一种膜在低压和高压下的反应不一样。据试 验,在超滤苹果汁时,物料的温度高,透汁速率比低温下要大。理论上随温度升 高,反渗透和超滤速度增加,但果蔬汁大多为热敏物质,应控制温度在40-50C 为宜。④果蔬汁的种类性质。果蔬汁的化学成分果浆含量和可溶性固形物的初始 浓度对透汁速度影响很大。果汁中果浆含量提高不利于反渗透的进行,可溶性固 形物含量高也同样不宜,这是因为浓度高,渗透压大、粘度大、溶质间作用力大, 透过溶质的回扩散加强,浓差极化也严重。 3.冷冻浓缩 把果汁放在低温中使果汁中的水分先行结冰,然后将冰块与果汁分离,即得 到浓厚的果汁。此法的主要特点就是果汁能在低温状况下进行不加热浓缩。这种 制品能保存原来的芳香物质、色泽和营养成分。果汁越浓,粘度越大,冻结的温 度也越低。因此,在较低的温度下冻结,时间过久,果汁与冰块就很难分离。所 以冷冻浓缩的浓缩度有它一定的范围。一般用冷冻浓缩法所得的果汁其可溶性物 质的含量最高只能达到50%。冷冻方法很多,不过原理都是一样。首先将果汁注 入搪瓷或不锈钢容器中,然后浸人28℃的盐水。开始时进行搅拌,待果汁凝结 成冰粒状时,即刻移放到-10℃盐水中,并间接地搅拌,直至冰粒全部形成时取 出。离心分离冰粒与果汁,离心机网孔直径应在2mm左右,这样所得的果汁浓 度在25%~30%:经过第二次冻结浓缩,最后浓度可达40%45%。 (三)浓缩汁的冷却 如果使用变温瞬时蒸发器,泵出的浓缩汁在60℃温度时离开浓缩装置。在 贮存或包装以前,产品至少冷却到10~15℃。如果要把产品冻起来,产品的温度 应更低。一般地,冷藏浓缩汁的温度应在8~10℃之间。粘稠度与温度互相关联, 使产品冷却的温度不能低到使产品难以用泵输送。 (四)芳香物的回收
8 汁进行"反冲",从而减少浓差极化。②膜的特性及适用性。不同材质的膜有不同 的适用性,介质的化学性质对膜的效果有一定的影响,如醋酸纤维素膜在 pH4~5 之间,水解速度最小,在强酸和强碱中水解加剧。张利奋等报道,HC50 膜适合 于弥猴桃汁的浓缩。柑橘汁中有报道使用醋酸纤维素膜、聚丙烯腊系列膜。③操 作条件。一般来说,操作压力越大,一定膜面积上透水速率越大,但这又受到膜 的性质和组件特性的影响,而且,同一种膜在低压和高压下的反应不一样。据试 验,在超滤苹果汁时,物料的温度高,透汁速率比低温下要大。理论上随温度升 高,反渗透和超滤速度增加,但果蔬汁大多为热敏物质,应控制温度在 40~50C 为宜。④果蔬汁的种类性质。果蔬汁的化学成分果浆含量和可溶性固形物的初始 浓度对透汁速度影响很大。果汁中果浆含量提高不利于反渗透的进行,可溶性固 形物含量高也同样不宜,这是因为浓度高,渗透压大、粘度大、溶质间作用力大, 透过溶质的回扩散加强,浓差极化也严重。 3. 冷冻浓缩 把果汁放在低温中使果汁中的水分先行结冰,然后将冰块与果汁分离,即得 到浓厚的果汁。此法的主要特点就是果汁能在低温状况下进行不加热浓缩。这种 制品能保存原来的芳香物质、色泽和营养成分。果汁越浓,粘度越大,冻结的温 度也越低。因此,在较低的温度下冻结,时间过久,果汁与冰块就很难分离。所 以冷冻浓缩的浓缩度有它一定的范围。一般用冷冻浓缩法所得的果汁其可溶性物 质的含量最高只能达到 50%。冷冻方法很多,不过原理都是一样。首先将果汁注 入搪瓷或不锈钢容器中,然后浸人-28℃的盐水。开始时进行搅拌,待果汁凝结 成冰粒状时,即刻移放到-10℃盐水中,并间接地搅拌,直至冰粒全部形成时取 出。离心分离冰粒与果汁,离心机网孔直径应在 2mm 左右,这样所得的果汁浓 度在 25%~30%;经过第二次冻结浓缩,最后浓度可达 40%~45%。 (三)浓缩汁的冷却 如果使用变温瞬时蒸发器,泵出的浓缩汁在 60℃温度时离开浓缩装置。在 贮存或包装以前,产品至少冷却到 10~15℃。如果要把产品冻起来,产品的温度 应更低。一般地,冷藏浓缩汁的温度应在 8~10℃之间。粘稠度与温度互相关联, 使产品冷却的温度不能低到使产品难以用泵输送。 (四)芳香物的回收
芳香回收系统是各种真空浓缩果蔬汁生产线的重要部分。因为在加热浓缩过 程中,果蔬中部分典型的芳香成分随着水分的蒸发而逸出,从而使浓缩产品失去 原有的天然、柔和的风味,故此,有必要将这些物质进行回收浓缩,加入至果蔬 汁中。目前苹果能回收8%10%、黑醋栗10%15%、葡萄、甜橙26%30%的芳 香物质。其技术路线有两种,一是在浓缩前,首先将芳香成分分离回收,然后加 到浓缩果汁中,另一种是将浓缩罐中蒸发蒸汽进行分离回收,然后回加到果汁中。 工业化生产仅甜橙、柠檬、苹果和风梨等果品应用较多,康可葡萄、西番莲等及 澄清的梨、杏和桃汁也能蒸馏出芳香物质。回收的番茄挥发物很不稳定,须将固 液相分离后,浓缩液相再加到产品中去。芳香物回收还应注意只有从完整、新鲜 和成熟的果实、蔬菜中制取的果蔬汁,才可能回收满意的浓缩香精。 (五)浓缩果汁的贮存与运输 浓缩果汁可贮于缸、50L装的塑料桶或200L的圆不锈钢桶中。长途转运者, 最好使用塑料桶。浓缩汁的温度在转运过程中不超过6℃,并采取严格的卫生措 施,转运时间不超过30-40h。 卸车以后,置于-18℃下冰冻起来。如果是果浆或果汁,应该重新消毒灭菌 并贮于无菌容器中。 浓缩汁的保存,必须区分两类不同的产品:①浓缩汁由于其高度的浓缩(最 低浓度68~70Bx)本身具有可贮性。贮存和运输时,装人料罐中(可以达到容积为 1*10L)或装在塑料桶中。本身温度和储存温度应在5-10℃之间,防止产品褐变。 苹果和葡萄浓缩果汁即用此方法。②浓缩度低于白利糖68BX,则其储存和运输 情况与①有所不同。50L塑料桶或200L装的漆光钢桶,冰冻温度-18℃。此法通 常用于橘子浓缩汁。把产品趁热装进10号马口铁罐中,它可以长期地保持无菌 状态。装填温度依产品性质而定。产品的H越低,微生物指数越低,进行热处 理的时间就越短。装填好以后,用氯化处理的冷水将溶液冷却到25-30℃。此法 适用于番茄浓缩汁、无酒精橘汁饮料的橘子浓缩汁、香蕉、杏子的果浆和其他浓 缩汁。 四、复合汁 复合汁是用不同的果品、蔬菜或花卉原料制作的产品。 复合汁原料的种类繁多,生产方法各异,难以归纳出一条通用的生产工艺
9 芳香回收系统是各种真空浓缩果蔬汁生产线的重要部分。因为在加热浓缩过 程中,果蔬中部分典型的芳香成分随着水分的蒸发而逸出,从而使浓缩产品失去 原有的天然、柔和的风味,故此,有必要将这些物质进行回收浓缩,加入至果蔬 汁中。目前苹果能回收 8%~10%、黑醋栗 10%~15%、葡萄、甜橙 26%~30%的芳 香物质。其技术路线有两种,一是在浓缩前,首先将芳香成分分离回收,然后加 到浓缩果汁中,另一种是将浓缩罐中蒸发蒸汽进行分离回收,然后回加到果汁中。 工业化生产仅甜橙、柠檬、苹果和风梨等果品应用较多,康可葡萄、西番莲等及 澄清的梨、杏和桃汁也能蒸馏出芳香物质。回收的番茄挥发物很不稳定,须将固 液相分离后,浓缩液相再加到产品中去。芳香物回收还应注意只有从完整、新鲜 和成熟的果实、蔬菜中制取的果蔬汁,才可能回收满意的浓缩香精。 (五)浓缩果汁的贮存与运输 浓缩果汁可贮于缸、50L 装的塑料桶或 200L 的圆不锈钢桶中。长途转运者, 最好使用塑料桶。浓缩汁的温度在转运过程中不超过 6℃,并采取严格的卫生措 施,转运时间不超过 30-40h。 卸车以后,置于-18℃下冰冻起来。如果是果浆或果汁,应该重新消毒灭菌, 并贮于无菌容器中。 浓缩汁的保存,必须区分两类不同的产品:①浓缩汁由于其高度的浓缩(最 低浓度 68~70Bx)本身具有可贮性。贮存和运输时,装人料罐中(可以达到容积为 1*106L)或装在塑料桶中。本身温度和储存温度应在 5-10℃之间,防止产品褐变。 苹果和葡萄浓缩果汁即用此方法。②浓缩度低于白利糖 68BX,则其储存和运输 情况与①有所不同。50L 塑料桶或 200L 装的漆光钢桶,冰冻温度-18℃。此法通 常用于橘子浓缩汁。把产品趁热装进 10 号马口铁罐中,它可以长期地保持无菌 状态。装填温度依产品性质而定。产品的 pH 越低,微生物指数越低,进行热处 理的时间就越短。装填好以后,用氯化处理的冷水将溶液冷却到 25-30℃。此法 适用于番茄浓缩汁、无酒精橘汁饮料的橘子浓缩汁、香蕉、杏子的果浆和其他浓 缩汁。 四、复合汁 复合汁是用不同的果品、蔬菜或花卉原料制作的产品。 复合汁原料的种类繁多,生产方法各异,难以归纳出一条通用的生产工艺
对于具有某些物理特性的复合汁的生产工艺,可以参考前述各种相类似果蔬汁的 生产工艺和生产设备。例如:混浊果肉复合汁的生产可参照混浊果蔬汁的生产工 艺及有关设备,澄清复合汁的生产可参阅前述澄清果蔬汁的生产工艺及有关设 备。复合汁生产中共同遇到的原料选择原则问题简述如下。 (一)风味协调原则 每种产品是否可以为消费者所接受,其中最主要的是看其风味是否符合当地 居民的消费习惯。选择原料时,首先要以当地群众对饮料风味的要求作为首要依 据。 根据风味化学"不同的风味可以相互增强或抑制"的有关理论,应尽量使得各原 料的不良风味在制成复合汁时可以相互减弱、被抑制或被掩盖,而优良风味则可 得以改善或提高。这就要求制作复合汁时,要进行反复研究、试验,以找出各种 原料之间的最佳配比。 (仁)营养素互补原则 一般来说,各种原料所主含的营养素种类及含量各不相同,不同的原料合理 配比制成的性。在选择复合计原料时,要充分调查分析各种原料的化学组成,尽 量避免不利成分影响产品营养价值,或在生产过程中,有针对性地采取适当的工 艺处理,避免不利成分的影响和干扰。 (三)功能性协调原则 果汁产品易于被人体消化、吸收及调节人体代谢功能。如果复合汁原料选择 不当,不仅不能合理发挥复合汁功能性强的特点,而且可能对人体产生不良影响。 如某单位所产复合枣汁,饮后使人产生胃热,鼻出血、多汗等不良症状,其原因 就是未能充分考虑协调复合原料的功能性质。 要使复合汁获得良好的调节功能,必须对食物的保健与功能性质,中医食疗 理论和不同类型人的生理特点有所了解,使三者协调统一,才能充分发挥复合果 蔬汁功能性强的优点。 中医"热则寒之,寒则热之"及"扶阳抑阴,育阴潜阳、阴阳双补等治疗原则, 体现了对不同生理状态的人给以不同的饮食以维持人体正常而又协调的新陈代 谢过程。食物原料的性、"味”、"归经”、"升浮沉降"及"补泻"等特性则是工艺 学家根据消费对象和生产工艺选择合理复合汁原料的重要根据。 10
10 对于具有某些物理特性的复合汁的生产工艺,可以参考前述各种相类似果蔬汁的 生产工艺和生产设备。例如:混浊果肉复合汁的生产可参照混浊果蔬汁的生产工 艺及有关设备,澄清复合汁的生产可参阅前述澄清果蔬汁的生产工艺及有关设 备。复合汁生产中共同遇到的原料选择原则问题简述如下。 (一)风味协调原则 每种产品是否可以为消费者所接受,其中最主要的是看其风味是否符合当地 居民的消费习惯。选择原料时,首先要以当地群众对饮料风味的要求作为首要依 据。 根据风味化学"不同的风味可以相互增强或抑制"的有关理论,应尽量使得各原 料的不良风味在制成复合汁时可以相互减弱、被抑制或被掩盖,而优良风味则可 得以改善或提高。这就要求制作复合汁时,要进行反复研究、试验,以找出各种 原料之间的最佳配比。 (二)营养素互补原则 一般来说,各种原料所主含的营养素种类及含量各不相同,不同的原料合理 配比制成的性。在选择复合计原料时,要充分调查分析各种原料的化学组成,尽 量避免不利成分影响产品营养价值,或在生产过程中,有针对性地采取适当的工 艺处理,避免不利成分的影响和干扰。 (三)功能性协调原则 果汁产品易于被人体消化、吸收及调节人体代谢功能。如果复合汁原料选择 不当,不仅不能合理发挥复合汁功能性强的特点,而且可能对人体产生不良影响。 如某单位所产复合枣汁,饮后使人产生胃热,鼻出血、多汗等不良症状,其原因 就是未能充分考虑协调复合原料的功能性质。 要使复合汁获得良好的调节功能,必须对食物的保健与功能性质,中医食疗 理论和不同类型人的生理特点有所了解,使三者协调统一,才能充分发挥复合果 蔬汁功能性强的优点。 中医"热则寒之,寒则热之"及"扶阳抑阴,育阴潜阳、阴阳双补"等治疗原则, 体现了对不同生理状态的人给以不同的饮食以维持人体正常而又协调的新陈代 谢过程。食物原料的"性"、"味"、"归经"、"升浮沉降"及 "补泻"等特性则是工艺 学家根据消费对象和生产工艺选择合理复合汁原料的重要根据