第4章 果蔬汁饮料.ppt

第三章果蔬汁饮料,第一节概述第二节果蔬汁饮料的生产工艺流程第三节果蔬汁的质量问题,第一节概述,果蔬汁分类,GB10789-2007饮料通则,我国软饮料主要产品市场份额,茶饮料迅速崛起扩大，07年2月份到08年11月提高了10%；果汁类饮料增速较高，市场份额稍上涨1%；碳酸饮料份额有所下降，同比下降2.82%,果蔬汁主要的生产企业,二、果蔬汁饮料的营养价值,果蔬原汁和果蔬汁内一些重要的营养物质的含量相当高果蔬汁含有一些其他食品比较缺乏对人体组织有利的化学成分果蔬原汁和果蔬汁含有相当少的不利于人体健康的化学成分（在一些其他的食品所含有），甚至不含这些成分。水果和蔬菜还具有一些特殊的疗效或保健功能,第二节果蔬汁饮料的生产工艺流程,第二节果蔬汁饮料的生产工艺流程,一、果蔬汁生产工艺流程,果蔬汁成套生产设备,二、主要生产步骤,（一）中间贮藏果蔬一般是未完全成熟就采收了，否则会因为果蔬的成熟度太高，果蔬变软，不利于采收和运输。所以，果蔬加工制汁的原料均需有一定的中间贮藏过程，特别是果类及果菜类需要经过一段时间存放，达到后熟，以使其内含物转化，使果蔬汁的营养成分及色泽和风味得到提高。不少果蔬，如苹果、桃、番茄等经过中间贮藏，硬度降低，糖度升高，酸度下降，原果胶物质逐步分解为果胶和果胶酸，色泽风味大为改善。,工厂现在常用的贮藏方法主要有：简易贮藏冷藏气调贮藏,简易贮藏保鲜,这是目前生产中仍广泛使用的主要方法。即根据当地的自然条件和现有设施（如产地的地沟、土窑洞、地窖、通风库和厂区的库房、人防工事等），通过合理管理方式和防腐保鲜处理（如药剂处理、薄膜包装等）使果蔬达到良好的保鲜效果优点简便，易行、投资少，可在产地进行。对一些耐藏果蔬（如山楂、苹果、柑桔）可获得明显的效果缺点水分损耗大，易出现腐烂，贮存期短,冷藏保鲜,目前果蔬汁加工中应用最广的原料贮存方法。即在产地（或原料基地）,或加工厂建造一栋一定规模的机械冷藏库（或复合冷凉库、节能型通风冷藏库等）。通过人工制冷（或自然通风降温与机械制冷相结合）将果蔬温度迅速降至适宜适宜贮温下。优点效果好、贮存期长、可供多种果蔬贮存缺点一次性投资较大,气调贮藏,气调贮藏是果蔬贮藏上最先进的一种方法。它是在机械冷藏的某础上，再辅以气调调节，如人工气体调节（CA），及依靠果蔬自身的呼吸代谢，达到降低环境中的氧浓度，提高二氧化碳的气调贮藏方法(MA)。但在果蔬汁加工中很少应用。,（二）清洗,果蔬在生长、成熟、运输和贮存过程中受到外界环境的污染，表面存在着：大量的微生物残留的农药粘附的泥土夹杂的树叶等通过清洗，清除这些污染物。,果蔬原料的清洗一般有物理方法和化学方法物理方法：浸泡、鼓风、摩擦、搅动、喷淋、刷洗、振动等化学方法：清洗剂、表面活性剂等通常清洗设备把几种方法组合起来使用。清洗效果受清洗时间、清洗液温度、机械作用方式以及洗液的pH值、水硬度和矿物质等因素的影响。添加表面活性剂，可大大提高消洗效果。残留农药的清洗效果取决于农药种类、施用剂量、果蔬原料种类和品种以及清洗工艺等因素。一般在清洗水中添加0.5l%的盐酸或0.05%的高锰酸钾溶液或600ppm的漂白粉等浸泡后再冲洗。,清洗时，应根据果蔬原料的自身特性尽可能选用与清洗工艺相应的设备，使果蔬原料在充分浸泡和机械力作用下，粘附在果蔬表面上的污垢松动脱落，果蔬表面各个侧面都能受到冲洗而达到作业的要求。同时要注意绝不允许使果蔬原料产生机械损伤，特别是浆果类和核果类水果，尽可能保持较低的水压喷淋清洗。,（三）挑选,挑选的目的剔除霉烂的、带有病虫害的、破损的和未成熟果蔬以及混杂干果蔬中的异物一般在预选输送带上手工进行。对浆果类水果应增设磁选装置以除去带铁的杂物，以免损坏破碎机。,（四）榨汁和浸提（重点）,制汁是果蔬汁生产的关键环节。绝大多数果蔬采用压榨法制汁，对一些难以用压榨方法获汁的果实如山楂等，采用加水浸提方法来提取果汁。除柑桔类果汁和带果肉果汁外，一般榨汁前需要破碎工序。,破碎和打浆,破碎目的提高出汁率，特别是皮、肉致密的果实破碎粒度要适当，过度，易造成压榨时外层果汁很快榨出，形成一层厚皮，使内层果汁流出困难，造成出汁率下降，榨汁时间延长，混浊物含量增大,常用机械破碎方法挤压、剪切、冲击、劈裂、摩擦等其他破碎方法热力破碎法、冷冻破碎法、超声波破碎法等原料、榨汁方法的不同，要求破碎粒度不同，一般果浆的粒度在39mm葡萄只要压破果皮即可，桔子、番茄则可用打浆机破碎。加工带果肉的果蔬汁，原料也广泛采用打浆机来操作破碎时，加入适量维生素C等抗氧化剂，以防止果蔬汁的褐变和营养物质的损失,榨汁前预处理,果蔬组织被破坏，各种酶从细胞组织中逸出，活性增强，同时果蔬表面积扩大，大量吸收氧，果浆易产生各种氧化反应微生物易使破碎的果蔬组织腐败变质因此，必须对果浆及时采取措施，钝化果蔬原料自身含有的酶，抑制微生物繁殖，保证果蔬汁的质量，同时，提高果浆的出汁率。常用方法加热和酶法处理,李、葡萄、山楂等破碎后采用热处理，可使细胞中蛋白质凝固，改变细胞的通透性，同时果肉软化，果胶物质水解，降低汁液粘度，提高出汁率。还有利于色素溶解和风味物质的溶出，并能杀死大部分微生物一般热处理条件6070、1530min但果浆加热时会提高果浆水溶性果胶含量，使果浆的排汁通道产生不利的变化如堵塞或者变细，导致出汁率下降因此，制造澄清果蔬汁或采用果胶合量丰富的果蔬原料时，一般不进行热处理,对于果胶含量丰富的核果类和浆果类水果，在榨汁前添加一定量的果胶酶可以有效地分解果肉组织中的果胶物质，使果汁粘度降低，容易榨汁、过滤，提高出汁率。,（四）榨汁和浸提,果实的出汁率取决于果实的种类和品种、质地、成熟度和新鲜度、加工季节、榨汁方法和榨汁效能。从一定意义上说，它既反映果蔬自身的加工性状，也体现加工设备的压榨性能。计算公式,影响出汁率的因素破碎度挤压层厚度挤压压力果浆预加工（添加果胶酶）挤压速度挤压时间挤压温度预排汁等,在榨汁中，为了改善果浆的组织结构，提高出汁率或缩短榨汁时间，使用一些榨汁助剂如稻糠、硅藻土、珠光岩、人造纤维和木纤维等。榨汁助剂的添加量，取决于榨汁设备的工作方式、榨汁助剂的种类和性质及果浆的组织结构等。压榨苹果时，添加量为0.52%，可提高出汁率620%。榨汁要求工艺过程短，出汁率高，最大程度地防止和减轻果蔬汁的色香味和营养成分的损失。,（五）果蔬汁的澄清、过滤和分离,澄清生产澄清果蔬汁时，须进行澄清，通过物理化学或机械方法除去果蔬汁中的混浊物质或易于引起混浊的各种物质,果蔬汁中的混浊物主要来源,制汁时形成的果蔬组织碎块酚类物质与其他物质作用形成的悬浮物含淀粉较多的果蔬在制汁时，淀粉进入到汁液中，加热时形成凝胶夹带杂质颗粒蛋白质果胶类物质金属离子等,目前常用的澄清方法,（1）酶制剂澄清法利用果胶酶、淀粉酶等来分解果蔬汁中的果胶物质和淀粉等，从而达到澄清目的的一种方法。澄清果蔬汁的主要酶制剂：果胶酶淀粉酶,大多数果蔬汁中有0.0.果胶物质，有很强的亲水性能，是果蔬汁中最重要的混浊物稳定剂，尤其是可溶性果胶多以保护胶体形式裹覆在混浊物颗粒表面，阻碍着果蔬汁的澄清。果胶酶处理果蔬汁的反应条件：酶用量/t果蔬汁反应温度最适pH值3.55.5酶制剂可在鲜汁中加入，也可在果蔬汁加热杀菌后加入。有些果蔬中氧化酶的活力较高，其鲜汁在空气中存放时容易被氧化褐变，因此可将果蔬汁加热灭酶杀菌并冷却后再进行酶处理,未成熟的仁果类原料含有淀粉，制汁淀粉进入到果蔬汁中，果蔬经热处理后，淀粉糊化冷却后发生老化或形成凝胶，以悬浮态存在于果蔬汁中而难以除去，且装罐后会和单宁形成络合物导致果蔬汁混浊。使用淀粉酶可除去由于淀粉而引起的混浊。反应条件：温度p值.常用的淀粉酶制剂为a-淀粉酶,（2）明胶澄清法,原理果胶、纤维素、单宁及多缩戊糖等胶体粒子带负电荷，酸介质中，明胶带正电荷，明胶分子与胶体粒子相互吸引并凝聚沉淀，使果汁澄清。它能够与果蔬汁中的单宁、果胶及其他多酚物质反应生成络合物，相互聚集并吸附果蔬汁中的其他悬浮颗粒共沉淀，达到澄清的目的。明胶使用前通常先把明胶溶于水中配成浓度为的明胶溶液。,（3）明胶单宁澄清,适用范围:鞣质含量很低的难以澄清的果蔬原汁原理:将单宁加入果蔬原汁中，再加入明胶，通过明胶和单宁反应生成明胶单宁酸盐的络合物沉淀，夹带出混浊物（悬浮物）。单宁用量在g/100L，明胶用量是单宁的倍，分别采用溶液加入到果蔬汁中，混合均匀，在(静置)，令其发生反应生成沉淀。该方法用于梨汁、苹果汁的澄清效果较好。,（4）明胶硅胶澄清法,适用范围：果蔬原汁中多酚物质含量过高或过低而使用明胶效果不好时使用方法：先添加浓度为的硅胶溶液，添加量为明胶溶液的%甚至更高，然后添加明胶溶液，反应温度控制在,（5）膨润土澄清法,膨润土又称为皂土、胶粘土，呈白色或橄榄色，主要成分蒙脱石，为铝硅酸盐矿物质，负电性。根据所吸附离子的不同分为:钙基膨润土钠基膨润土膨润土能通过吸附反应和离子交换反应去除果蔬汁中的蛋白质。在澄清效果方面，钠基膨润土优于钙基膨润土。最佳反应温度，添加量/100L。由于膨润土容易沉淀，操作时至少要充分搅拌30min。膨润上通常与明胶、硅胶结合使用，添加顺序为膨润土硅胶明胶或硅胶明胶膨润土，以后一种为佳。添加量硅胶溶液。,（6）其他澄清方法,蜂蜜澄清法蜂蜜可作为果蔬汁的澄清剂，不但有澄清作用，还抑制果蔬汁的褐变及去除褐色杂质。添加量为14，澄清时可保留果蔬汁中原有的果胶而使混浊物沉淀。蜂蜜还可和明胶、果胶酶等结合起来使用。,冷冻澄清法利用冷冻和解冻的交替作用，破坏悬浮物、胶体的稳定性，从而使混浊物沉淀。苹果、葡萄、草莓、柑桔汁等澄清效果较好热凝聚澄清法利用加热和冷却交替作用，使胶体凝聚及蛋白质变性而沉淀下来。处理时先在s内把果蔬汁加热至，然后在同样的时间内迅速冷去到室温。由于温度的剧变，使得果蔬汁中的胶体、蛋白质变性而沉淀析出。该方法可结合巴氏杀菌同时进行加热处理。,过滤和离心分离,（1）压滤法。果蔬汁压滤可采用过滤层过滤和硅藻土过滤，常用设备为板框式过滤机。过滤层过滤是用石棉和纤维等过滤介质与粘接剂混合、干燥后制成一次性使用的过滤层，把过滤层固定在滤框上，然后让果蔬汁一次性通过过滤层过滤。硅藻土过滤则是用硅藻土作为过滤介质。先把硅藻土加入到果蔬汁中，经过一段时间，待硅藻土在滤板上的沉积厚度达到mm，可进行连续过滤。,（2）真空过滤法,在过滤滚筒内产生真空，利用压力差使果蔬对渗透过助滤剂，得到澄清果蔬汁。过滤前，在真空过滤器的过滤筛外表面涂上一层助滤剂，过滤筛一下半部分浸没在果蔬汁中。,（3）超滤法,利用特殊的超滤膜的膜孔选择性筛分作用，在压力驱动下，把溶液中的微粒、悬浮物、胶体和高分子等物质与溶剂和小分子溶质分开。使用这一技术不但可澄清果蔬汁，同时，因在处理过程中无需加热，无相变现象，设备密闭，减少了空气中氧的影响，对保留维生素及一些热敏性物质是很有利的，另外超滤还可除去一部分果蔬汁中的微生物等。,（4）离心分离法,离心分离主要有两种：一种是利用旋转的转鼓所形成的外加重力场来完成固液分离的，全过程分为滤饼形成、滤饼压紧、滤饼中果蔬汁排出三个阶段。另一种是利用待离心的液体中固体颗粒与液体介质的密度差，施加离心力来完成固液分离的。,（六）均质,均质的目的使混浊果蔬汁中的不同粒度、同相对密度的果肉颗粒进一步破碎并使之均匀，促进果胶渗出，增加果汁与果胶的亲和力，抑制果蔬汁分层并产生沉淀现象，使果蔬汁保持均一稳定。要使果肉颗粒能够均匀地分布在浑浊果蔬汁饮料中，就必须使果肉颗粒在饮料中的沉降速度尽可能地接近于零。为了使果肉颗粒的沉降速度接近于零，应该尽可能地减小果肉颗粒的粒度，上混浊果蔬汁饮料具有一定的粘度，并尽可能减少果肉颗粒与汁液之间的密度差。,现代果蔬汁加工业常用胶体磨，先将颗粒磨细，再经均质机均质，从而使细小颗粒悬浮。常用均质设备有高压均质机，操作压力为4.71.a，磨碎后颗粒粒径小于.。,高压均质机,（七）脱气,脱气的目的除去果蔬汁中的O2，防止或减轻果蔬汁中的色素、维生素、芳香成分和其他物质氧化导致饮料质量下降。脱气时为避免挥发性芳香成分的损失，必要时可进行芳香物质的回收。常用的脱气方法:真空脱气气体置换酶法抗氧化剂等,真空脱气法,真空脱气时真空度控制在.9.a，脱气温度500。果蔬汁在脱气时，常采用离心喷雾、压力喷雾和薄膜流方法使果蔬汁分散成雾状或薄膜状，加大果蔬汁表面积以利于脱气。真空脱气时，为了防止芳香物质的损失，可在排气口加装芳香物质回收装置。,气体置换法,把情性气体如CO2、N2等充入果蔬汁中，利用情性气体把果蔬汁中的氧置换出来的方法。常见的是CO2置换法，该种方法可减少挥发性芳香成分的损失，有利于防止加工过程中的氧化变色。,酶法,在果蔬汁中加入葡萄糖氧化酶，利用其催化葡萄糖氧化生成葡萄糖酸的反应消耗掉氧。,八、浓缩和芳香物的回收,把果蔬汁的固形物含量从0提高到，提高了果蔬汁的糖度和酸度，能抑制微生物的生长繁殖，而体积缩小到原来的1/6/7，便于贮藏和运输。常用的浓缩方法真空浓缩冷冻浓缩反渗透超滤浓缩等,真空浓缩,在减压条件下加热，降低果蔬汁的沸点，使果蔬汁中的水分迅速蒸发的浓缩方法该方法既可缩短浓缩时间，又能较好地保持果蔬汁的质量制造果蔬浓缩汁的最重要的和使用最广泛的一种浓缩方法,冷冻浓缩,原理：将果蔬汁进行冷冻使水分结成冰，然后将冰晶分离，即可使果蔬汁固形物含量提高优点：避免了热及真空的作用，没有热变性，挥发性芳香物质损失少，产品质量较高。由于把水冻成冰所消耗的热能远低于蒸发水所消耗的热能，能耗较低缺点：效率不高，不能把果蔬汁浓缩到倍以上，且分离除去冰晶时会带走一部分果蔬汁而造成损失。另外，不能抑制微生物和酶的活性，浓缩后还须再经热处理或冷冻保藏,膜技术,膜技术如超滤和反渗透浓缩工艺已广泛应用于浓缩果蔬汁生产。优点不需加热在封闭回路中进行操作，不受氧的影响挥发性成分损失少操作能耗低缺点不能把果蔬汁浓缩到较高的浓度，主要作为果蔬汁的预浓缩,杀菌方法：巴氏杀菌（亦称低温杀菌）加热杀菌又分：高温杀菌非加热杀菌（也称冷杀菌，如紫外线、O3杀菌）,（九）杀菌和灌装,果蔬汁pH值大于4.5或小于4.5是决定果蔬汁采用巴氏杀菌工艺，或高温杀菌工艺的分界线。果蔬汁pH值小于4.5可以用巴氏杀菌，杀灭导致果蔬汁腐败的微生物和钝化果蔬汁中的酶。高温短时巴氏杀菌工艺（hightemperaturesterilization)（HTST)，即在较高温度下用较短的加热时间杀灭食品和容器内的微生物。一般杀菌条件为93土2保持1530S。它同常规的低温长时巴氏杀菌(7585)工艺相比，不仅杀菌效果显著，而且HTST所导致的食品营养成分损失要小得多。,巴氏杀菌设备：板式热交换器和管式热交换器为了防止果蔬汁受到微生物的再污染，果蔬汁灌装后进行间歇式或连续式二次杀菌，杀菌设备有杀菌锅、隧道式热水或蒸汽杀菌机等杀菌温度取决于：果蔬汁的pH值、微生物的数量和种类，容器的材料和大小等。玻璃容器避免温度骤变，控制温差在25还可采用热罐装工艺对果蔬汁进行二次杀菌，用板式换热器加热果蔬汁至8587，趁热灌入预热后的容器内封口并冷却,管式热交换器,高温杀菌是指100以上加热的杀菌方法，多用于低酸性蔬菜汁的杀菌，这些蔬菜原浆和蔬菜汁中含有耐热的芽孢杆菌，必须进行高温杀菌，一般在122126下停留几分钟，常采用连续式高温杀菌装置杀菌越来越多的企业采用超高温杀菌(Ultrahightemperaturesterilization)（UHT）工艺对果蔬汁杀菌后进行无菌灌装,常用的灌装容器三片罐两片罐利乐包玻璃瓶聚酯瓶,果汁储存,果蔬汁饮料的质量问题,一、常见的质量问题褐变维生素的损失浑浊与沉淀,.褐变,褐变指产品的色泽变为褐色。如苹果汁、香蕉汁在加工时或贮藏期间，颜色会由浅黄色、黄色变成浅褐色或深褐色褐变包括：酶促褐变和非酶褐变,酶促褐变需要：氧、酶和多酚类物质三个条件酶促褐变是果蔬汁中的多酚类物质在多酚氧化酶及氧的作用下产生褐色素酶促褐变防止的方法：加热钝化酶；加入抗氧化剂,消耗氧气，还原氧化产物；添加有机酸降低pH值，抑制酶的活性；尽量排除氧气,非酶褐变包括：羰氨反应、维生素C的自动氧化和焦糖化反应三种类型。主要原因是美拉德反应（含羰基和含氨基物质的反应）的结果。主要防止美拉德反应措施包括：避免过度的热处理；控制pH在3.2以下；低温贮藏或者冷冻储藏,维生素的损失,维生素尤其是维生素被氧化，不仅会造成维生素的损失，还会因维生素的氧化而引起果蔬汁饮料质量劣变，维生素还会参与褐变