果蔬汁加工技術(shù)-果蔬汁加工技術(shù)

4.2.1原料選擇及預(yù)處理一、果蔬汁對(duì)原料的要求

加工果蔬汁的原料要求美好的風(fēng)味（酸甜適口）和香味；無異味；色澤美好而穩(wěn)定；糖酸比合適，并且在加工貯藏中能保持這些優(yōu)良的品質(zhì)。要求出汁率高，取汁容易。果蔬汁加工對(duì)原料的果形大小和形狀雖無嚴(yán)格要求，但對(duì)成熟強(qiáng)度要求較嚴(yán)，未成熟或過熟的果品、蔬菜均不合適。此外，果蔬汁原料特別要強(qiáng)調(diào)新鮮、無霉變和腐爛。

常見果汁原料有柑橘類、蘋果、鳳梨、葡萄、桃、熱帶水果（番石榴、芒果）、其他水果（獼猴桃、山楂）。常見蔬菜汁原料有番茄、菠菜、胡蘿卜等。

二、榨汁理論基礎(chǔ)

榨汁是果蔬汁生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，原料破碎、打漿后，要進(jìn)行榨汁前處理，然后進(jìn)入榨汁和浸提工藝。果蔬的出汁率取決于原料的種類、品種、質(zhì)地、新鮮度、成熟度、榨汁方法及榨汁效能等。出汁率還受擠壓壓力、果蔬破碎度、擠壓層厚度、預(yù)排汁、擠壓溫度及時(shí)間、擠壓速度等影響。在榨汁中，常常用汁液獲得量與原果漿總重量的比值表示出汁率。在浸提法中，也有用可溶性固形物獲得量與可溶性固形物總含量的比值表示出汁率的。簡(jiǎn)單的出汁率計(jì)算方法：出汁率＝×100%

三、各種果蔬汁加工技術(shù)1．工藝流程原料→預(yù)處理（挑選、清洗、破碎、熱處理、酶處理等）榨汁→澄清精濾（澄清汁）→打漿→均質(zhì)脫氣（渾濁汁）殺菌→灌裝→冷卻→成品→濃縮（濃縮汁）→干燥（果蔬粉）

2．榨汁前預(yù)處理

（1）挑選與清洗原料必須進(jìn)行挑選，剔除霉變果、腐爛果、未成熟和受傷變質(zhì)的果實(shí)。洗滌一般先浸泡后噴淋或流動(dòng)水沖洗。對(duì)于農(nóng)藥殘留較多的果實(shí)，洗滌時(shí)可加用稀鹽酸溶液或脂肪酸系洗滌劑進(jìn)行處理。

（2）破碎許多果蔬榨汁前常需破碎，特別是皮和果肉致密的果蔬，更需要破碎來提高出汁率。果實(shí)破碎必須適度，過度細(xì)小，使肉質(zhì)變成糊狀，造成壓榨時(shí)外層的果蔬汁很快地被壓出，形成一厚餅，使內(nèi)層的果蔬汁反而不易出來，造成出汁率降低。破碎程度視種類品種不同而異。果蔬破碎采用破碎機(jī)、磨碎機(jī)，有輥壓式、錘磨和打漿機(jī)等。不同的果蔬種類采用不同的機(jī)械。

（3）加熱處理和酶處理

加熱使細(xì)胞原生質(zhì)中的蛋白質(zhì)凝固，改變細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，同時(shí)使果肉軟化，果膠部分水解，降低了果汁黏度；另外，加熱抑制多種酶類，如果膠酶、多酚氧化酶、脂肪氧化酶、過氧化氫酶等，從而不使產(chǎn)品發(fā)生分層、變色、產(chǎn)生異味等不良變化；再者，對(duì)于一些含水溶性色素的果蔬，加熱有利于色素的提取。

果膠酶和纖維素、半纖維素酶可使果肉組織分解，提高出汁率。使用時(shí)，應(yīng)注意與破碎后的果蔬組織充分混合，根據(jù)原料品種控制其用量，根據(jù)酶的性質(zhì)不同掌握適當(dāng)?shù)膒H、溫度和作用時(shí)間。4.2.3均質(zhì)與脫氣1、均質(zhì)

生產(chǎn)渾濁果蔬汁時(shí)，為了防止產(chǎn)生固液分離，降低產(chǎn)品的品質(zhì)，常進(jìn)行均質(zhì)處理。均質(zhì)是將果蔬汁通過一定的設(shè)備使其中的細(xì)小顆粒進(jìn)一步細(xì)微化，使果膠和果蔬汁親合，保持果蔬汁均一穩(wěn)定的外觀。常用的均質(zhì)設(shè)備有高壓均質(zhì)機(jī)、膠體磨等。

2、脫氣果汁中含有大量的氧氣、二氧化碳、氮?dú)獾?，這些氣體以溶解形式在細(xì)微粒子表面吸附著，也許有一小部分以果汁的化學(xué)成分形式存在。這些氣體中的氧氣可導(dǎo)致果汁營(yíng)養(yǎng)成分的損失和色澤的變差。脫氣即采用一定的機(jī)械和化學(xué)方法除去果蔬汁中氣體的工藝過程。

3、均質(zhì)設(shè)備

（1）高壓均質(zhì)機(jī)①目的均質(zhì)的目的在于將液態(tài)的混合物料中較大的顆粒破碎細(xì)化，提高食品的均細(xì)度，防止或延緩物料分層，使其成為液相均勻、穩(wěn)定的混合物。均質(zhì)后的食品在口感、外觀及消化吸收率等方面均有提高。②均質(zhì)機(jī)工作原理a.剪切在液體物料高速流動(dòng)時(shí)，若突然遇到狹窄的縫隙，就會(huì)造成極大的速度梯度，從而產(chǎn)生很大的剪切力，使物料破碎。

b.沖擊在均質(zhì)機(jī)內(nèi)，液體物料與均質(zhì)閥產(chǎn)生高速撞擊作用，從而將脂肪球等撞擊成細(xì)小的微粒。

c.空穴液體在高速流經(jīng)均質(zhì)閥縫隙處時(shí)，產(chǎn)生巨大的壓力降。當(dāng)壓力降低到液體的飽和蒸氣壓時(shí)，液體開始沸騰并迅速汽化，產(chǎn)生大量氣泡。液體離開均質(zhì)閥時(shí)，壓力又會(huì)增加，使氣泡突然破滅，瞬間產(chǎn)生大量空穴。空穴會(huì)釋放大量的能量，產(chǎn)生高頻振動(dòng)，使顆粒破碎。③溫度對(duì)均質(zhì)的影響

均質(zhì)溫度對(duì)均質(zhì)效果影響很大，物料均質(zhì)時(shí)溫度高，液體的飽和蒸氣壓也高，均質(zhì)時(shí)容易形成空穴。

④結(jié)構(gòu)及工作過程

a.高壓泵高壓泵由進(jìn)料腔、吸入活門、排出活門、柱塞等組成。當(dāng)柱塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵腔內(nèi)產(chǎn)生低壓,物料由于外壓的作用頂開吸入活門進(jìn)入泵腔,這一過程稱為吸料過程；當(dāng)柱塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵腔容積減小，泵腔內(nèi)壓力逐漸升高，關(guān)閉了吸入活門，將泵腔內(nèi)液體排出，稱為排料過程。

b.均質(zhì)閥均質(zhì)閥安裝在高壓泵的排料口處，一般采用雙級(jí)均質(zhì)閥，雙級(jí)軍質(zhì)閥主要由閥座、閥芯、彈簧、調(diào)節(jié)手柄等組成。閥做和閥芯結(jié)構(gòu)精度很高，兩者之間間隙小而均勻，以保證均質(zhì)質(zhì)量；間隙大小由調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)彈簧對(duì)閥芯的壓力來改變。均質(zhì)壓力的大小由壓力表示出。

膠體磨

膠體磨廣泛應(yīng)用于果汁、果醬、植物蛋白、乳品、油脂及一些調(diào)味品、添加劑的生產(chǎn)中。

a.膠體磨的工作原理膠體磨的工作構(gòu)件由固定磨體（定子）和高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)磨體（轉(zhuǎn)子）組成，兩個(gè)磨體之間有可以調(diào)節(jié)的間隙。當(dāng)料液通過這個(gè)間隙時(shí)，由于轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)，使附著于轉(zhuǎn)子面上的物料運(yùn)動(dòng)速度最大，而附著于定子面上的物料速度為零，在液流中產(chǎn)生了巨大的速度梯度，使物料受到強(qiáng)烈的剪切、摩擦和湍動(dòng)作用，物料因而被磨碎、混合、分散和乳化。立式膠體磨1-機(jī)座；2-電機(jī)；3-葉輪；4-磨體；5-動(dòng)磨盤；6-靜磨盤套；7-靜磨盤；8-密封圈；9-限位螺釘；10-調(diào)節(jié)輪；11-蓋板；12-連接環(huán)管；13-進(jìn)、出冷卻水管；14-料斗；15-循環(huán)管；16-調(diào)節(jié)手柄；17-出料管；18-三通閥

①真空脫氣

真空脫氣原理是氣體在液體內(nèi)的溶解度與該氣體在液面上的分壓成正比。果汁進(jìn)行真空脫氣時(shí)，液面上的壓力逐漸降低，溶解在果汁中的氣體不斷逸出，直至總壓降到果汁的蒸汽壓時(shí)，已達(dá)平衡狀態(tài)，此時(shí)幾乎所有氣體已被排除。真空脫氣設(shè)備由真空泵、脫氣罐和螺桿泵組成。真空脫氣機(jī)的噴頭有噴霧式、離心式和薄膜式三種。

真空脫氣的缺點(diǎn)是在脫氣的同時(shí)有很多的低沸點(diǎn)芳香物質(zhì)被汽化而除去，同時(shí)果蔬汁中的少量水分也被蒸發(fā)除去。因此，對(duì)于那些芳香的果蔬，可以安裝芳香回收裝置，將氣體冷凝，再將冷凝液作為香料回加到產(chǎn)品中。脫氣方式

②置換法

吸附的氣體通過N2、CO2等惰性氣體的置換被排除，為了完成這一設(shè)想而專門設(shè)計(jì)的一種裝置如圖7-2所示。通過穿孔噴射（直徑0.36mm），被壓縮的氮?dú)庖孕馀菪问椒植荚谝后w流中，液體內(nèi)的空氣被置換除去。液體流在旋流噴射容器中，對(duì)著折流板沖去并以階梯式蒸發(fā)形式形成薄層，從容器壁上流下來。

氣體分配頭1-氮?dú)膺M(jìn)入管；2-果汁導(dǎo)入管；3-穿孔噴霧

③化學(xué)脫氣法

利用一些抗氧化劑或需氧的酶類作為脫氣劑，效果甚好。如對(duì)果汁加入抗壞血酸即可起脫氣作用，但應(yīng)注意此藥品不適合在含花色苷豐富的果蔬汁中應(yīng)用。在果蔬汁中加入葡萄糖氧化酶也可以起良好的脫氣作用，-D吡喃型葡萄糖脫氫酶是一種典型的需氧脫氣酶，可氧化葡萄糖成葡萄糖酸，同時(shí)耗氧達(dá)到脫氣目的。反應(yīng)如下：葡萄糖+O2+H2O→葡萄糖酸+H2O2

H2O2→H2O+1/2O2

4.2.2榨汁與澄清（1）榨汁、打漿

果蔬榨汁有壓榨和浸提法兩種，制取帶肉果汁或渾濁果汁有時(shí)采用打漿法，大多果蔬含有豐富的汁液，故以壓榨法為多用。

僅在山楂、李、干果、烏梅等果干采用浸提法。楊梅、草莓等漿果有時(shí)也用浸提法來改善色澤和風(fēng)味。榨汁工藝要求時(shí)間短，以防止和減輕果蔬汁色香味和營(yíng)養(yǎng)成分的損失。

（2）澄清①澄清方法a．酶法酶法澄清是利用果膠酶等來分解果汁中的果膠物質(zhì)和淀粉等達(dá)到澄清目的。酶法無營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失，而且試劑用量少，效果好。常用的商品酶制劑有果膠酶，此外還有一定數(shù)量的淀粉酶等。

酶制劑的用量依果蔬汁的種類及酶的種類而異。表7-1是幾種常見果汁的酶制劑用量，準(zhǔn)確用量還需做預(yù)試驗(yàn)。

果汁種類用量果汁種類用量蘋果汁3000～5000葡萄汁2000～3000草莓汁4000～8000黑穗壯醋栗汁4000～6000李汁6000～8000烏飯樹汁4000～6000樹莓汁3000～5000甜、酸櫻桃汁2000～4000表7-1幾種常見果汁澄清中酶制劑用量（聚半乳糖醛酸活性／L果汁）

b．明膠-單寧法

此法適用于蘋果、梨、葡萄、山楂等果汁，它們含有較多的單寧物質(zhì)。明膠或魚膠、干酪素等蛋白物質(zhì)，可與單寧酸鹽形成絡(luò)合物，此絡(luò)合物沉降的同時(shí)，果汁中的懸浮顆粒亦被纏繞而隨之沉降。另外，果汁中的果膠、單寧及多聚戊糖等帶負(fù)電荷，酸性介質(zhì)中明膠、蛋白質(zhì)、纖維素等則帶正電荷，這樣，正負(fù)電荷的相互作用，促使膠體物質(zhì)不穩(wěn)定而沉降，果汁得以澄清。

影響此法澄清效果的主要因素為溫度、果蔬pH及明膠的等電點(diǎn)。較酸性和溫度較低的條件下易澄清，以3～10℃為佳。不足之處在于對(duì)含花色苷的果汁會(huì)發(fā)生部分褪色，高溫下澄清時(shí)間過長(zhǎng)，果汁易發(fā)酵。

c．皂土法

亦稱膨潤(rùn)土，有Na-膨潤(rùn)土、Ca-膨潤(rùn)土和酸性膨潤(rùn)土三種。在果汁的pH范圍內(nèi)，它呈負(fù)電荷，它可以通過吸附作用和離子交換作用去除果汁中多余的蛋白質(zhì)，防止由于過量明膠而引起的混濁。它還可以去除酶類、鞣質(zhì)、殘留農(nóng)藥、生物胺、氣味物質(zhì)和滋味物質(zhì)等。其缺點(diǎn)為釋放金屬離子、吸附色素和具有脫酸作用。

d．硅膠在果汁中加入一定量的硅膠溶液。加溫（40～50℃）有利于加速澄清，此法可吸附和除去過剩的明膠。另外還可以吸附多酚物質(zhì)和糠醛等。e．酶、明膠聯(lián)合澄清法當(dāng)果汁中單寧物質(zhì)含量很高時(shí)，為了防止它們對(duì)果膠酶的抑制作用，也可先加入明膠。

f．物理澄清法a）加熱澄清法將果汁在80～90s內(nèi)加熱至80～82℃，然后急速冷卻至室溫，由于溫度的劇變，果汁中蛋白質(zhì)和其他膠質(zhì)變性凝固析出，從而達(dá)到澄清。但一般不能完全澄清，加熱也會(huì)損失一部分芳香物質(zhì)。

b）冷凍澄清法將果汁急速冷凍，一部分膠體溶液完全或部分被破壞而變成無定形的沉淀，此沉淀可在解凍后濾去，另一部分保持膠體性質(zhì)的也可用其他方法過濾除去，但此法要達(dá)到完全澄清也屬不易。

②澄清效果的檢驗(yàn)A．果膠檢驗(yàn)從車間取酶解后的果汁（注意取樣代表性）→濾紙過濾→清亮果汁→每1份果汁加1～2份96%酸化酒精（用1%H2SO4或HCl酸化）→混勻→沉淀→有果膠→繼續(xù)果膠酶解→無沉淀→進(jìn)入下一道工序B．淀粉檢驗(yàn)前述樣品加熱80℃上（未進(jìn)行過加熱處理的果汁）→冷卻至室溫→取5mL果汁→加2～4滴1%碘和10%碘化鉀混合液變藍(lán)色：有淀粉→變褐色：淀粉降解不完全變黃色：無淀粉→進(jìn)入下一道工序

（6）過濾目的在于除去細(xì)小的懸浮物質(zhì)。過濾速度受到過濾器孔大小、施加壓力、果蔬汁黏度、懸浮顆粒的密度和大小、果蔬汁的溫度等的影響。①硅藻土過濾機(jī)過濾。硅藻土具有很大的表面積，既可作過濾介質(zhì)，又可以把它預(yù)涂在帶篩孔的空心濾框中，形成厚度約1mm的過濾層，具有阻擋和吸附懸浮顆粒的作用。它來源廣泛，價(jià)格低廉，過濾效果好，因而在小型果汁生產(chǎn)企業(yè)中廣泛應(yīng)用。硅藻土過濾機(jī)由過濾器、計(jì)量泵、輸液泵以及連接的管路組成。過濾器的濾片平行排列，結(jié)構(gòu)為兩邊緊附著細(xì)金屬絲網(wǎng)的板框，濾片被濾罐罩在里面。②板框過濾機(jī)過濾。它的過濾部分由帶有兩個(gè)通液環(huán)的過濾片組成，過濾片的框架由濾紙板密封相隔形成一連串的過濾腔，過濾依所形成的壓力差而達(dá)到。過濾量和過濾能力由過濾板數(shù)量、壓力和流出量控制。③離心分離。離心分離利用高速離心機(jī)強(qiáng)大的離心力達(dá)到分離的目的，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的離心機(jī)內(nèi)懸浮顆粒得以分離，有自動(dòng)排渣和間隙性兩種。亦是澄清果汁生產(chǎn)的最常用方法，有離心過濾、離心沉降和離心分離三種。在果汁澄清中常用離心分離，主要有碟片式離心機(jī)、螺旋式離心分離機(jī)。

④真空過