食品工藝學精品課程課件-果蔬汁飲料

第四節(jié)果蔬汁飲料一、概述以新鮮或冷藏果蔬(也有一些采用干果)為原料，經(jīng)過清洗、挑選后，采用物理的方法如壓榨、浸提、離心等方法得到的果蔬汁液，稱為果蔬汁，因此果蔬汁也有“液體果蔬〞之稱。以果蔬汁為基料，通過加糖、酸、香精、色素等調(diào)制的產(chǎn)品，稱為果蔬汁飲料。果蔬汁的定義果蔬汁的開展狀況世界開展狀況果蔬汁的加工始于19世紀末，以瑞士巴士殺菌蘋果汁為最早，1920年以后才有工業(yè)化生產(chǎn)果蔬汁的加工生產(chǎn)以果汁生產(chǎn)為主，蔬菜汁的生產(chǎn)量不大，但是隨著消費者的意識轉(zhuǎn)變，蔬菜汁的銷量逐年增長其中最具代表性的是美國的V8蔬菜汁，近年來日本蔬菜汁的生產(chǎn)和銷售開展迅速。我國果蔬汁加工業(yè)開展我國的果蔬汁加工業(yè)開展經(jīng)歷了三個開展階段：〔1〕1949－1979年，中國果蔬汁工業(yè)的空白階段，果蔬汁飲料的生產(chǎn)量很少，幾乎接近于零；〔2〕1980－1989年，緩慢開展階段；〔3〕1990年至今，加速開展期，果蔬汁飲料產(chǎn)量逐年上升,并且大量出口創(chuàng)匯。2004年蘋果濃縮汁出口量到達萬噸，價值億美元，出口量已經(jīng)占到世界濃縮蘋果汁貿(mào)易量的近一半。我國水果、蔬菜資源豐富，其中水果年產(chǎn)量近7000萬t，蔬菜年產(chǎn)量約5億t，均居世界第一位。我國果蔬產(chǎn)業(yè)已成為僅次于糧食作物的第二大農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。預計到2021年，我國果蔬總產(chǎn)量將分別到達1億t和6億t。豐富的果蔬資源為我國果蔬汁加工業(yè)提供了豐富的原料。

我國果蔬汁加工業(yè)開展世界主要柑桔生產(chǎn)國Source:USDA/FASAttachéReports果蔬汁的營養(yǎng)價值與產(chǎn)品特點果蔬汁是果蔬的汁液局部，含有果蔬中所含的各種可溶性成分，如礦物質(zhì)、維生素、糖、酸等和果蔬的芳香成分，因此營養(yǎng)豐富、風味良好，無論在營養(yǎng)或風味上，都是十分接近天然果蔬的一種制品。1.2.3果蔬汁的營養(yǎng)價值

與產(chǎn)品特點果蔬汁一般以提供維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維〔混濁果汁和果肉飲料〕為主，其營養(yǎng)成分易為人體所吸收，除一般飲用外，也是很好的嬰幼兒食品和保健食品。果蔬汁中含有豐富的礦物質(zhì)，是一種生理堿性食品，具有重要的生理作用。果蔬汁的分類1.2.4.1果汁〔漿〕及果汁飲料〔品〕類⑴果汁〔fruitjuices〕⑵果漿〔fruitpulps〕⑶濃縮果汁〔concentratedjuices〕采用物理方法從果汁中除去一定比例的天然水分制成具有果汁應有特征的制品。⑷濃縮果漿〔concentratedpulps〕用物理方法從果漿中除一定比例天然水分制成具有果漿應有特征的制品。果蔬汁的分類⑸果肉飲料〔nectars〕⑹果汁飲料〔fruitdrinks〕在果汁〔或濃縮果汁〕中參加水、糖液、酸味劑等調(diào)制而成的清汁或混汁制品。成品中果汁含量不低于10％。⑺果粒果汁飲料〔fruitjuiceswithgranules〕⑻水果飲料濃漿〔fruitdrinkconcentrates〕⑼水果飲料〔fruitdrinks〕果蔬汁的分類1.2.4.2蔬菜汁及蔬菜汁飲料〔品〕類⑴蔬菜汁〔vegetablejuices〕⑵蔬菜汁飲料〔vegetablejuicedrinks〕⑶復合果蔬汁〔fruit/vegetablejuicedrinks〕⑷發(fā)酵蔬菜汁飲料〔fermentedvegetablejuicedrinks〕⑸食用菌飲料〔ediblefungidrinks〕⑹藻類飲料〔algaedrinks〕⑺蕨類飲料〔pteridophytedrinks〕果蔬汁的分類市場上果蔬汁的品種濃縮果汁：濃縮橙汁、濃縮蘋果汁、濃縮菠蘿汁、濃縮葡萄汁、濃縮黑加侖汁等；果肉飲料：桃汁、草莓汁、山楂汁、芒果汁、胡蘿卜汁等；果粒果汁飲料：粒粒橙等。蔬菜汁：主要有胡蘿卜汁、番茄汁、南瓜汁以及一些復合果蔬汁等。世界果汁消費量橙汁為第一位，蘋果汁為第二位。娃哈哈營養(yǎng)快線二、果蔬原料的化學成分

及其加工特性2.1果蔬的化學成分水分80～90％〔有些果蔬可達93～97％〕糖、酸和糖苷類物果膠和酚類物質(zhì)水果和蔬菜可溶性含氮物質(zhì) 固形物礦物質(zhì)5～18％水溶性維生素等固形物10～20％纖維素和半纖維素

原果膠和淀粉不溶性脂溶形維生素固形物色素等2～5％果蔬汁的化學成分2.1.1營養(yǎng)物質(zhì)2.1.1.1碳水化合物果蔬中存在的碳水化合物種類很多，可分為單糖〔如葡萄糖〕、二糖〔如蔗糖〕、多糖〔如淀粉和纖維素〕和復合多糖類〔如果膠物質(zhì)〕。主要為人體生命活動提供能量，同時對產(chǎn)品的風味也有很大的影響。有些碳水化合物還具有特殊的生理作用。含氮物質(zhì)果蔬中廣泛存在著多種含氮物質(zhì)，其中主要是蛋白質(zhì)和氨基酸。與其他食品原料，尤其與肉類相比，水果和蔬菜所含的含氮物質(zhì)很少。果蔬汁的化學成分維生素維生素A轉(zhuǎn)化生成視黃醇的類胡蘿卜素為Va元。維生素C又稱抗壞血酸，通常以氧化型和復原型二種形式存在。人體不能合成，必須從外界攝取，水果和蔬菜是主要來源。果蔬中還含有Vb1、Vb2和多種脂溶性維生素。礦物質(zhì)果蔬中富含多種礦物質(zhì)，其中80％是鉀、鈉、鈣、鎂等，進入人體呈堿性作用。作為“堿性食品〞的果蔬汁等制品，隨著人類動物蛋白攝取量的增加而需求量激增。果蔬汁的化學成分感官物質(zhì)色澤〔色素〕生產(chǎn)上也常以色澤作為衡量果蔬是否可以采收的重要標志。葉綠素、類胡蘿卜素、花色素和花色苷、黃酮類色素、其它色素。氣味〔芳香物質(zhì)〕多為揮發(fā)性物質(zhì)，稱“香精油〞，在果蔬汁的加工過程中極易損失。因而，加工中多采用“芳香物質(zhì)回收〞技術和設備，收集后再“反參加〞來提高果蔬汁的香氣。醇類、酯類、酸類、醛類、酮類和酚類、萜烯類。果蔬汁的化學成分味道和質(zhì)地甜味物質(zhì)、酸味物質(zhì)、苦味物質(zhì)、澀味物質(zhì)。澀味物質(zhì)是單寧，主要是多元酚的衍生物。單寧物質(zhì)分為水解性單寧和縮合性單寧。單寧物質(zhì)是果蔬產(chǎn)生澀味的成分,是果蔬加工過程中變色的主要物質(zhì)一。果蔬汁的功能作用與生理意義清涼、生津止渴作用營養(yǎng)生理作用保健和治療作用抗變異功能、抗氧化性；促進細胞增殖的功能、促進抗體產(chǎn)生增強免疫功能、活化單芽球細胞或巨噬細胞的作用；具有壞死腫瘤細胞、阻礙紫外線及黑色素合成對循環(huán)系統(tǒng)疾病、過敏性疾病的治療；減肥功能和增強血管抵抗力。三、果蔬汁的根本生產(chǎn)工藝3.1果蔬汁加工工藝流程：原料選擇－－清洗－－破碎－－取汁－－粗濾－－澄清和精濾－－均質(zhì)與脫氣－－濃縮－－調(diào)整與混合－－包裝與殺菌〔圖片〕4.濃縮汁〔漿〕3.帶肉飲料2.混濁汁1.澄清汁果蔬汁加工工藝流程圖浸提預煮打漿均質(zhì)脫氣殺菌原料清洗取汁挑選破碎粗濾滅酶粗濾澄清濃縮殺菌調(diào)整過濾殺菌熱灌裝無菌灌裝冷灌裝加工根本工藝過程原料選擇要求：新鮮、成熟適度。3.2.2清洗包括流水輸送、浸泡、刷洗〔帶噴淋〕、高壓噴淋等四道工序。加工根本工藝過程3.2.3果蔬原汁的提取果蔬原汁的提取是果蔬汁飲料生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)?？筛鶕?jù)實際采用壓榨法或浸提法。榨汁前要進行破碎處理。破碎與打漿為了提高出汁率，破碎必須；破碎使用破碎機。破碎機類型有：輥式破碎機和錘式破碎機。打漿有打漿機。加工根本工藝過程壓榨取汁

大多數(shù)果蔬的汁液包含在整個組織中，一般通過破碎、打漿就可榨取原汁。布赫榨機浸提取汁又稱萃取法，主要是含汁液較少的果蔬、含果膠較多或干果提取汁液方法加工根本工藝過程由于壓榨取汁存在出汁率低的缺點，國內(nèi)外目前正在研究新的取汁方法，即采用浸提法以提高出汁率采取分級浸提取汁的出汁率比壓榨取汁高20～30％粗濾果蔬制備原漿果蔬原漿系由完整的果蔬或果蔬的可食局部直接打漿而制取的漿狀制品，經(jīng)過粗濾處理。果蔬汁清汁的澄清與精濾生產(chǎn)果蔬清汁，必須經(jīng)過澄清和過濾工序，以除掉果蔬汁中的全部懸浮物和一些膠體物質(zhì)。加工根本工藝過程果蔬汁澄清工藝的常用澄清方法：自然澄清法加酶澄清法電荷中和澄清法吸附澄清法冷凍處理澄清法超濾澄清法明膠單寧澄清法蜂蜜澄清法果蔬汁澄清后的精濾方法：壓濾法真空過濾法離心過濾法膜技術過濾法加工根本工藝過程果蔬汁的澄清方法：自然澄清法粗濾后靜置沉淀，低溫或加防腐劑。明膠澄清法利用單寧、明膠等大分子澄清劑。加酶澄清劑添加果膠酶制劑除果膠。蜂蜜澄清劑蜂蜜新用途，可澄清并抑制褐變。冷凍澄清劑冷凍能改變膠體性質(zhì)，解凍可破膠體。熱凝聚澄清劑膠體和物質(zhì)可加熱而凝聚沉降。加工根本工藝過程果蔬汁濁汁的均質(zhì)與脫氣均質(zhì)是混濁果蔬汁的特有工序，其目的是使混濁汁中的不同粒度和相同密度的果肉顆粒進一步破碎并均勻，促進果膠滲出，增加果汁與果膠的親和力，抑制分層沉淀，保持均一穩(wěn)定。脫氣即除去果蔬汁中的空氣，主要是除氧。防止或減輕果蔬汁中色素、Vc、芳香成分和其它成分的氧化而導致飲料質(zhì)量下降。常用的脫氣方法有：真空脫氣法、氣體交換法、酶法脫氣、抗氧化劑法等。果蔬汁的濃縮與調(diào)配濃縮汁的濃縮濃縮的優(yōu)點：果蔬原汁含水量高，易于腐敗，且貯存運輸不便，果蔬汁濃縮后，可以增加產(chǎn)品的保存性，假設在冷凍條件下保存期更長；減少體積，減輕重量，顯著降低包裝、運輸費用；解決生產(chǎn)季節(jié)性強問題，濃縮果蔬汁可加水復原；作為其他食品工業(yè)的配料。果蔬汁的濃縮與調(diào)配濃縮汁的表示方法濃縮汁的固形物含量白利糖度〔°Bx〕表示；濃縮倍數(shù)＝果蔬汁重量/濃縮汁重量；濃縮倍數(shù)＝果蔬汁固形物含量/濃縮汁固形物含量常見的果蔬濃縮汁產(chǎn)品濃縮汁名稱白利糖度（°Bx）濃縮蘋果汁70～72濃縮橙汁63濃縮菠蘿汁65濃縮葡萄汁65～70濃縮胡蘿卜汁30濃縮番茄汁28～30果蔬汁的濃縮與調(diào)配注意：在確定濃縮果蔬汁生產(chǎn)工藝時，必須考慮濃縮后果蔬汁在復原時能否保持原汁的色澤，風味以及成分含量等品質(zhì)。同時還必須考慮不同果蔬汁的熱穩(wěn)定性。理想的濃縮果蔬汁在稀釋復原后，應和原汁的色澤，口感，濁度及成分含量等品質(zhì)沒有顯著差異。這關鍵是與濃縮溫度以及汁液在蒸發(fā)器中的停留時間有關。果蔬汁的濃縮與調(diào)配果蔬汁濃縮方法主要有：真空濃縮法真空濃縮法，即在減壓條件下，使果蔬汁中的水分迅速蒸發(fā)，濃縮時間較短，能很好地保存果蔬汁的質(zhì)量。真空濃縮的濃縮溫度一般為25～35攝氏度，真空度為左右，在真空濃縮前需進行適當?shù)母邷厮矔r殺菌。果蔬汁的濃縮與調(diào)配冷凍濃縮法冷凍濃縮是將果蔬汁進行冷凍，當溫度到達果蔬汁的冰點時，其中的局部水分形成冰晶，然后除去冰晶，使果蔬汁中的可溶性固形物得以濃縮，果蔬汁濃度得到提高，果蔬汁冰點下降，當繼續(xù)降溫到達果蔬汁的新冰點時形成的冰晶擴大，如此反復，果蔬汁濃度逐漸增大。冷凍濃縮過程：果蔬汁-------冷卻――――結晶―――固液別離―――濃縮汁濃縮汁工藝流程圖果蔬汁的濃縮與調(diào)配優(yōu)點：特別適用于熱敏性果蔬汁的濃縮，如柑桔汁；防止了熱和真空作用，沒有熱變性，不發(fā)生加熱臭，芳香物質(zhì)損失極少，產(chǎn)品質(zhì)量遠高于真空濃縮的產(chǎn)品；熱能消耗少。缺點：濃縮后的果蔬汁粘度高，常黏附在冰晶上，在別離冰晶時，易隨冰晶被除去而損失；冷凍濃縮的效率比蒸發(fā)濃縮差，其濃縮濃度≤55％。果蔬汁的濃縮與調(diào)配反滲透濃縮〔新型膜別離技術〕主要是利用具有選擇透性的膜－－半透膜來處理果蔬汁，是果漿汁濃縮較理想的方法；反滲透是滲透的逆過程，施加一大于滲透壓的壓力于果蔬汁液上，使果蔬汁中水分通過半透膜而脫離果蔬汁，到達濃縮目的。Figure.ReverseOsmosisDiagram果蔬汁的濃縮與調(diào)配果蔬汁飲料的調(diào)配果蔬汁飲料的調(diào)配即按消費者的需要對其色、香、味、形進行重新組合。調(diào)配即可消除天然果蔬汁原有的缺點，又能增加花色品種，適應不同消費需要。調(diào)配包括原汁和原漿用量確實定，糖酸比例的調(diào)整，不同種類果蔬汁的配合以及其他成分的調(diào)配等方面。糖酸比是決定口感和風味的主要因素。糖酸比例在16～40時，適合普通人的口味。果蔬汁飲料一般為20左右。原汁〔或原漿〕用量確實定果汁飲料種類原果汁（原果漿）含量％(m/V)原果汁（原果漿）100果肉飲料≥30(高酸、汁少或風味強≥20)果汁飲料≥10水果飲料濃漿≥5×稀釋倍數(shù)果粒果汁飲料≥10（果粒含量≥5％）果汁水≥5果蔬汁的濃縮與調(diào)配糖酸比的調(diào)整含糖量的調(diào)整，主要用于蔗糖或果葡糖漿；含酸量的調(diào)整，主要檸檬酸或蘋果酸。果蔬汁的配合不同果蔬汁具有不同的糖度、酸度、色澤和風味，如按適當比例混合，可以取長補短，從而得到風味較好的飲料?；旌现嬃鲜枪咧嬃霞庸さ囊粋€重點開展方向。其他成分的調(diào)配主要是添加一些色素、香精、穩(wěn)定劑等成分果蔬汁飲料的殺菌與包裝果蔬汁飲料的殺菌與包裝是產(chǎn)品得以長期保藏的關鍵。殺菌的目的消滅微生物，以免飲料敗壞；鈍化酶的活性。殺菌的指標殺菌主要采用熱殺菌，殺菌溫度和殺菌時間是兩個主要參數(shù)。果蔬汁飲料的殺菌與包裝目前果蔬汁加熱殺菌的方法主要有：巴氏殺菌法LTS果蔬汁中微生物的主要對象是酵母菌和霉菌，這兩種微生物都不耐熱，在80～85℃下，30min就可到達殺菌目的。高溫短時殺菌法HTST果蔬汁經(jīng)脫氣、均質(zhì)后，迅速泵入高溫瞬時殺菌器，快速加熱到汁液溫度達93℃左右，維持15～30s，即可達殺菌的。此法生產(chǎn)中應用較普遍。超高溫瞬時殺菌法〔UHTS〕殺菌溫度＞120℃，130℃左右3～5s，適用低酸蔬菜汁。果蔬汁飲料的殺菌與包裝果蔬汁及其飲料的包裝容器包裝容器開展過程

玻璃罐——易拉罐——紙包裝——塑料瓶目前市場上直飲型〔ReadyToDrink,RTD)果蔬汁及其飲料的包裝根本上是這4種包裝形式并存。紙包裝，外形有磚形和屋脊包形兩種。包裝材料由PE/紙/PE/鋁箔/PE等5層組成。目前，廣泛使用的是利樂包和康美包。塑料瓶，主要有PET和BOPP瓶〔雙向拉伸聚丙烯〕。玻璃瓶金屬罐，以3片罐為主

包裝容器利樂包利樂包的復合層果蔬汁飲料的殺菌與包裝果蔬汁飲料的灌裝果蔬汁的灌裝方式一般有熱灌裝、冷灌裝和無菌灌裝等3種方式。熱灌裝是果蔬汁經(jīng)加熱殺菌后，不進行冷卻，而是趁熱灌裝，然后密封，倒置分段冷卻。優(yōu)點：利用果蔬汁的熱量對容器內(nèi)外表進行殺菌。缺點：殺菌之后到灌裝密封需要3分鐘，熱引起品質(zhì)下降。適用：馬口鐵罐和玻璃瓶。

果蔬汁飲料的殺菌與包裝冷灌裝是果蔬汁加熱殺菌后，立即冷卻至5℃下灌裝、密封。優(yōu)點：熱對果蔬汁品質(zhì)的影響很小，可得優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品缺點：要求使用無菌包裝，防止污染。適用：各種包裝無菌灌裝指果蔬汁經(jīng)加熱殺菌后，在無菌的環(huán)境條件下灌裝，產(chǎn)品在常溫下流通銷售，可貯存6個月以上。優(yōu)點：提高產(chǎn)品質(zhì)量；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；有利于降低本錢；適用自動化連續(xù)生產(chǎn)。缺點：機械設備故障率高；包裝容器強度低，易受損害。適用：能連續(xù)殺菌或分別殺菌后再混合的液態(tài)食品，固液混合食品。具備條件：食物本身無菌；包裝容器無菌；工作環(huán)境無菌。無菌灌裝示意圖無菌系統(tǒng)示意圖3.4無菌

冷灌裝

工藝

流程圖果蔬汁加工中芳香物質(zhì)的回收果蔬汁中的芳香物質(zhì)果蔬汁中芳香物質(zhì)的成分大多數(shù)為醇類，醚類和酯類等易揮發(fā)性物質(zhì)，在濃縮過程中會揮發(fā)而損失，造成制品風味平淡。濃縮過程中一般要進行芳香物質(zhì)的回收，回收后直接加回到濃縮果蔬汁中或作為果蔬汁飲料用香精。果蔬汁芳香物質(zhì)回收圖果蔬汁局部蒸發(fā)水蒸氣芳香物質(zhì)精餾蒸餾水芳香物質(zhì)餾出物冷凝芳香物質(zhì)濃縮液1：100～1：200不含芳香物質(zhì)的果蔬汁四、果蔬汁生產(chǎn)的典型設備原料預處理機械與設備原料輸送機械與設備原料清洗機械與設備破碎、榨汁機械與設備破碎機械與設備預煮機械與設備螺旋式連續(xù)預煮機榨汁機械與設備螺旋式連續(xù)榨汁機活塞式榨汁機錐盤式榨汁機帶式榨汁機離心榨汁機帶式榨汁機布赫榨汁機過濾、別離機械與設備攪拌器過濾機械與設備雙聯(lián)過濾器板框式過濾機硅藻土過濾機離心別離機械板框式過濾機超濾設備真空濃縮設備蒸發(fā)器中央循環(huán)管式濃縮鍋升膜和降膜蒸發(fā)器板式蒸發(fā)器離心式薄膜蒸發(fā)器附屬設備抽真空裝置冷凝器真空濃縮設備打漿、均質(zhì)、脫氣機械與設備打漿機膠體磨與均質(zhì)機膠體磨高壓均質(zhì)機超聲波均質(zhì)機脫氣機均質(zhì)機打漿、均質(zhì)、脫氣機械與設備殺菌設備板式熱交換器管式熱交換器超高溫瞬時滅菌機熱交換器示意圖殺菌設備灌裝與封口設備包裝容器與材料灌裝機壓蓋機充填封袋機灌裝與封口設備其它設備泵清洗設備就地清洗裝置〔CIP，CleaningInPlace〕封閉就地清洗系統(tǒng)水處理設備生產(chǎn)車間一覽五、質(zhì)量問題及預防果蔬汁及其飲料在貯藏、運輸和銷售過程中，常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，尤其是果蔬汁的平安性，如致病菌、毒素、農(nóng)藥殘留等已日益受到重視，要建立良好生產(chǎn)標準〔GMP)和實行危害分析及關鍵控制點管理〔HACCP)來防止這些問題。混濁與沉淀果蔬清汁要求清亮透明，果蔬濁汁要求有均勻的混濁度，但果蔬汁生產(chǎn)后在貯藏期間，容易出現(xiàn)混濁與沉淀。果蔬清汁的混濁與沉淀原因：微生物的污染；加工處理不當