果蔬汁的浓缩与调配

第一节概述以新鲜或冷藏果蔬(也有一些采用干果)为原料，经过清洗、挑选后，采用物理的方法如压榨、浸提、离心等方法得到的果蔬汁液，称为果蔬汁，因此果蔬汁也有“液体果蔬”之称。以果蔬汁为基料，通过加糖、酸、香精、色素等调制的产品，称为果蔬汁饮料。1.1果蔬汁的定义1.2果蔬汁的发展状况1.2.1世界发展状况果蔬汁的加工始于19世纪末，以瑞士巴士杀菌苹果汁为最早，1920年以后才有工业化生产果蔬汁的加工生产以果汁生产为主，蔬菜汁的生产量不大，但是随着消费者的意识转变，蔬菜汁的销量逐年增长其中最具代表性的是美国的V8蔬菜汁，近年来日本蔬菜汁的生产和销售发展迅速。全球果汁市场预测全球果汁饮料消费市场1.2.2我国果蔬汁加工业发展我国的果蔬汁加工业发展经历了三个发展阶段：（1）1949－1979年，中国果蔬汁工业的空白阶段，果蔬汁饮料的生产量很少，几乎接近于零；（2）1980－1989年，缓慢发展阶段；（3）1990年至今，加速发展期，果蔬汁饮料产量逐年上升,并且大量出口创汇。2004年苹果浓缩汁出口量达到48.7万吨，价值3.25亿美元，出口量已经占到世界浓缩苹果汁贸易量的近一半。近年我国苹果浓缩汁出口量我国水果、蔬菜资源丰富，其中水果年产量近7000万t，蔬菜年产量约5亿t，均居世界第一位。我国果蔬产业已成为仅次于粮食作物的第二大农业产业。预计到2010年，我国果蔬总产量将分别达到1亿t和6亿t。丰富的果蔬资源为我国果蔬汁加工业提供了丰富的原料。1.2.2我国果蔬汁加工业发展2004/05世界苹果汁产量Source:USDA/FASAttachéReports世界主要柑桔生产国Source:USDA/FASAttachéReports1.2.3果蔬汁的营养价值与产品特点果蔬汁是果蔬的汁液部分，含有果蔬中所含的各种可溶性成分，如矿物质、维生素、糖、酸等和果蔬的芳香成分，因此营养丰富、风味良好，无论在营养或风味上，都是十分接近天然果蔬的一种制品。1.2.3果蔬汁的营养价值与产品特点果蔬汁一般以提供维生素、矿物质、膳食纤维（混浊果汁和果肉饮料）为主，其营养成分易为人体所吸收，除一般饮用外，也是很好的婴幼儿食品和保健食品。果蔬汁中含有丰富的矿物质，是一种生理碱性食品，具有重要的生理作用。1.2.4果蔬汁的分类1.2.4.1果汁（浆）及果汁饮料（品）类⑴果汁（fruitjuices）⑵果浆（fruitpulps）⑶浓缩果汁（concentratedjuices）采用物理方法从果汁中除去一定比例的天然水分制成具有果汁应有特征的制品。⑷浓缩果浆（concentratedpulps）用物理方法从果浆中除一定比例天然水分制成具有果浆应有特征的制品。1.2.4果蔬汁的分类⑸果肉饮料（nectars）⑹果汁饮料（fruitdrinks）在果汁（或浓缩果汁）中加入水、糖液、酸味剂等调制而成的清汁或混汁制品。成品中果汁含量不低于10％。⑺果粒果汁饮料（fruitjuiceswithgranules）⑻水果饮料浓浆（fruitdrinkconcentrates）⑼水果饮料（fruitdrinks）1.2.4果蔬汁的分类1.2.4.2蔬菜汁及蔬菜汁饮料（品）类⑴蔬菜汁（vegetablejuices）⑵蔬菜汁饮料（vegetablejuicedrinks）⑶复合果蔬汁（fruit/vegetablejuicedrinks）⑷发酵蔬菜汁饮料（fermentedvegetablejuicedrinks）⑸食用菌饮料（ediblefungidrinks）⑹藻类饮料（algaedrinks）⑺蕨类饮料（pteridophytedrinks）1.2.4果蔬汁的分类1.2.4.3市场上果蔬汁的品种浓缩果汁：浓缩橙汁、浓缩苹果汁、浓缩菠萝汁、浓缩葡萄汁、浓缩黑加仑汁等；果肉饮料：桃汁、草莓汁、山楂汁、芒果汁、胡萝卜汁等；果粒果汁饮料：粒粒橙等。蔬菜汁：主要有胡萝卜汁、番茄汁、南瓜汁以及一些复合果蔬汁等。世界果汁消费量橙汁为第一位，苹果汁为第二位。娃哈哈营养快线第二节果蔬原料的化学成分及其加工特性2.1果蔬的化学成分水分80～90％（有些果蔬可达93～97％）糖、酸和糖苷类物果胶和酚类物质水果和蔬菜可溶性含氮物质固形物矿物质5～18％水溶性维生素等固形物10～20％纤维素和半纤维素原果胶和淀粉不溶性脂溶形维生素固形物色素等2～5％2.1果蔬汁的化学成分2.1.1营养物质2.1.1.1碳水化合物果蔬中存在的碳水化合物种类很多，可分为单糖（如葡萄糖）、二糖（如蔗糖）、多糖（如淀粉和纤维素）和复合多糖类（如果胶物质）。主要为人体生命活动提供能量，同时对产品的风味也有很大的影响。有些碳水化合物还具有特殊的生理作用。2.1.1.2含氮物质果蔬中广泛存在着多种含氮物质，其中主要是蛋白质和氨基酸。与其他食品原料，尤其与肉类相比，水果和蔬菜所含的含氮物质很少。2.1果蔬汁的化学成分2.1.1.3维生素维生素A转化生成视黄醇的类胡萝卜素为Va元。维生素C又称抗坏血酸，通常以氧化型和还原型二种形式存在。人体不能合成，必须从外界摄取，水果和蔬菜是主要来源。果蔬中还含有Vb1、Vb2和多种脂溶性维生素。2.1.1.4矿物质果蔬中富含多种矿物质，其中80％是钾、钠、钙、镁等，进入人体呈碱性作用。作为“碱性食品”的果蔬汁等制品，随着人类动物蛋白摄取量的增加而需求量激增。2.1果蔬汁的化学成分2.1.2感官物质2.1.2.1色泽（色素）生产上也常以色泽作为衡量果蔬是否可以采收的重要标志。叶绿素、类胡萝卜素、花色素和花色苷、黄酮类色素、其它色素。2.1.2.2气味（芳香物质）多为挥发性物质，称“香精油”，在果蔬汁的加工过程中极易损失。因而，加工中多采用“芳香物质回收”技术和设备，收集后再“反加入”来提高果蔬汁的香气。醇类、酯类、酸类、醛类、酮类和酚类、萜烯类。2.1果蔬汁的化学成分2.1.2.3味道和质地甜味物质、酸味物质、苦味物质、涩味物质。涩味物质是单宁，主要是多元酚的衍生物。单宁物质分为水解性单宁和缩合性单宁。单宁物质是果蔬产生涩味的成分,是果蔬加工过程中变色的主要物质一。2.2果蔬汁的功能作用与生理意义清凉、生津止渴作用营养生理作用保健和治疗作用抗变异功能、抗氧化性；促进细胞增殖的功能、促进抗体产生增强免疫功能、活化单芽球细胞或巨噬细胞的作用；具有坏死肿瘤细胞、阻碍紫外线及黑色素合成对循环系统疾病、过敏性疾病的治疗；减肥功能和增强血管抵抗力。第三节果蔬汁的基本生产工艺3.1果蔬汁加工工艺流程：原料选择－－清洗－－破碎－－取汁－－粗滤－－澄清和精滤－－均质与脱气－－浓缩－－调整与混合－－包装与杀菌（图片）4.浓缩汁（浆）3.带肉饮料2.混浊汁1.澄清汁果蔬汁加工工艺流程图浸提预煮打浆均质脱气杀菌原料清洗取汁挑选破碎粗滤灭酶粗滤澄清浓缩杀菌调整过滤杀菌热灌装无菌灌装冷灌装3.2加工基本工艺过程（一）原料的预处理原料选择要求：新鲜、成熟适度。清洗包括流水输送、浸泡、刷洗（带喷淋）、高压喷淋等四道工序。3.2加工基本工艺过程（二）原料的破碎果蔬原汁的提取是果蔬汁饮料生产中的一个重要环节。可根据实际采用压榨法或浸提法。榨汁前要进行破碎处理。破碎果蔬汁液主要存在于果蔬组织、细胞内，必须破坏果蔬组织、细胞有利于压榨、浸提取汁，从而提高果蔬原料的出汁率。对于皮、肉质致密和需要通过浸提取汁的水果或大型果蔬破碎处理更为重要。按破碎的原料是否加热，可将破碎分为冷破碎和热破碎。加热处理热处理抑制酶的活性，防止氧化变色和提高果浆的黏稠度。同时，热处理可以软化果蔬组织，提高出汁率，并有利于果蔬中可溶性固形物、色素和风味物质等提取。另外还可以使胶体物质发生凝聚，有利于澄清处理。加酶处理在果蔬汁加工过程中，果胶对榨汁和澄清都有很大影响，不仅影响出汁率，还直接影响果汁的稳定性。3.2加工基本工艺过程（三）榨汁（浸提）与打浆压榨取汁大多数果蔬的汁液包含在整个组织中，一般通过破碎、打浆就可榨取原汁。布赫榨机浸提取汁又称萃取法，主要是含汁液较少的果蔬、含果胶较多或干果提取汁液方法打浆果蔬组织软化后，趁热打浆。打浆的目的是为了去除果梗、子、核、皮及粗纤维部分，得到果蔬浆。一般打浆1～3次，打浆机筛板孔径由大到小,与出汁率一样，出浆率也与许多因素有关。磨细有些果蔬原料，例如胡萝卜等不适合用打浆法制浆，必须磨碎或粉碎。另一方面，果肉型果蔬汁饮料是带有果肉浆粒的浑浊汁，为了减少肉汁分层现象，固形物的颗粒愈细小越好。因此果肉型果蔬汁饮料都是要经过均质的，均质机的均质效果与物料的初始粒径大小有很大关系,要求物料粒径在30～50μm，因此，在均质前，果蔬浆需要进一步微粒化处理。四、澄清处理技术与澄清果蔬汁加工制作澄清是制造澄清汁的关键工序。目前澄清果蔬汁生产中主要用过滤、澄清和分离三种方法来进行澄清处理。（一）过滤过滤是利用多孔性的过滤介质截留和吸附果蔬汁中的固体颗粒，从而使汁液得到澄清，过滤操作可以将所有与汁液密度相同的固体物质从汁液中分离出来。薄层过滤硅藻土过滤真空抽滤法3.2加工基本工艺过程果蔬汁的澄清方法：自然澄清法粗滤后静置沉淀，低温或加防腐剂。明胶澄清法利用单宁、明胶等大分子澄清剂。加酶澄清剂添加果胶酶制剂除果胶。超滤澄清剂冷冻澄清剂冷冻能改变胶体性质，解冻可破胶体。加热凝聚澄清剂胶体和物质可加热而凝聚沉降。（三）离心分离法离心分离是利用机械运动产生的离心力将悬浮液中的固体颗粒与汁液分离，主要去除果蔬汁中粗糙悬浮颗粒、皮渣和部分碎果肉等微小固体颗粒。常用果蔬汁澄清处理的离心分离设备是蝶片式离心机，3.2加工基本工艺过程五、果蔬汁浊汁的均质与脱气均质是混浊果蔬汁的特有工序，其目的是使混浊汁中的不同粒度和相同密度的果肉颗粒进一步破碎并均匀，促进果胶渗出，增加果汁与果胶的亲和力，抑制分层沉淀，保持均一稳定。常用的均质设备高压均质机、胶体磨和超声波均质机等。均质机的工作原理脱气即除去果蔬汁中的空气，主要是除氧。防止或减轻果蔬汁中色素、Vc、芳香成分和其它成分的氧化而导致饮料质量下降。常用的脱气方法有：真空脱气法：真空脱气是将处理过的果蔬汁用泵打到真空罐内进行抽气的操作气体交换法：气体置换法是把惰性气体如氮、二氧化碳等充入果蔬汁中，利用惰性气体置换果蔬汁中的氧的方法。酶法脱气：在果汁中加入葡萄糖氧化酶，可以使葡萄糖氧化生成葡萄糖酸和过氧化氢。抗氧化剂法：果蔬汁灌装时加入少量的抗坏血酸等氧化剂可以除去容器顶隙中的氧，这种方法称为抗氧化剂法。果蔬汁浊汁的生产工艺3.3果蔬汁的浓缩与调配六、浓缩汁的浓缩3.3.1.1浓缩的优点：果蔬原汁含水量高，易于腐败，且贮存运输不便，果蔬汁浓缩后，可以增加产品的保存性，若在冷冻条件下保存期更长；减少体积，减轻重量，显著降低包装、运输费用；解决生产季节性强问题，浓缩果蔬汁可加水还原；作为其他食品工业的配料。3.3果蔬汁的浓缩与调配3.3.1.2浓缩汁的表示方法浓缩汁的固形物含量白利糖度（°Bx）表示；浓缩倍数＝果蔬汁重量/浓缩汁重量；浓缩倍数＝果蔬汁固形物含量/浓缩汁固形物含量3.3.1.3常见的果蔬浓缩汁产品浓缩汁名称白利糖度（°Bx）浓缩苹果汁70～72浓缩橙汁63浓缩菠萝汁65浓缩葡萄汁65～70浓缩胡萝卜汁30浓缩番茄汁28～303.3果蔬汁的浓缩与调配注意：在确定浓缩果蔬汁生产工艺时，必须考虑浓缩后果蔬汁在复原时能否保持原汁的色泽，风味以及成分含量等品质。同时还必须考虑不同果蔬汁的热稳定性。理想的浓缩果蔬汁在稀释复原后，应和原汁的色泽，口感，浊度及成分含量等品质没有显著差别。这关键是与浓缩温度以及汁液在蒸发器中的停留时间有关。3.3果蔬汁的浓缩与调配3.3.1.4果蔬汁浓缩方法主要有：真空浓缩法真空浓缩法，即在减压条件下，使果蔬汁中的水分迅速蒸发，浓缩时间较短，能很好地保存果蔬汁的质量。真空浓缩的浓缩温度一般为25～35摄氏度，真空度为0.096Mpa左右，在真空浓缩前需进行适当的高温瞬