果蔬汁饮料加工技术研究进展_夏天

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调 研 综 述
果蔬汁饮料加工技术研究进展 JIANG SU SHI PIN YU FA JIAO
2008年第 4 期 总第 135 期
摘 要:文章主要介绍了果蔬汁饮料加工中的一些关键技术的研究进 展,并指出未来的发展方向。
关键词:果蔬汁;加工;技术
GB10789 -1996 中 对 果 蔬 汁 饮 此外,还有软化和改进组织结构,除去
料进行了定义。 用新鲜或冷藏水果为 果蔬不良气味, 降低果蔬中污染物和
原料, 经加工制成的制品称为果汁 微生物数量的作用。 常用的烫漂方法
(浆)及果汁饮料(品)类产品,主要分 有热水烫漂、 蒸汽烫漂和微波烫漂三
为果汁、果浆、浓缩果汁、浓缩果浆、果 肉饮料、果汁饮料、果粒果汁饮料、水
[1,2]
种。
果饮料浓浆及水果饮料。 而对蔬菜汁 及蔬菜汁饮料的定义则是以新鲜或冷 藏蔬菜(包括可食的根、茎、叶、花、果 实,食用菌,食用藻类及蕨类)等原料, 用机械方法将蔬菜加工, 在制得的汁 液中加入食盐或白砂糖等调制而成的 制品,可分为蔬菜汁饮料、复合果蔬汁
8 结语
杀菌等。这里主要介绍超高压杀菌、辐照杀菌和高压脉冲
综上所述,随着科技的发展,果蔬汁饮料加工技术已
[11]
电场杀菌在果蔬汁生产中的应用 。 7.2.1 超高压杀菌
超高压能破坏细菌蛋白质的氢键、 二硫键和离子键 的结合,使其结构破坏,基本物性变异,产生蛋白质的压 力凝固及酶的失活; 还能使菌体内的成分产生泄露和细
[1]
和发酵果蔬汁饮料三类 。
1.2 护色 在生产中引起果蔬汁色泽改变的
原因主要有三类:本身所含色素改变、 酶促改变和非酶褐变。 1.2.1 本身所含色素改变
对于绿色蔬菜,可通过在稀碱、稀 铜盐或稀锌盐浸泡, 或稀 NaOH 沸腾 溶液烫漂的方法护色; 对于橙黄色饮
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果蔬汁饮料无论从口感和营养 料可采取避光包装或避光储存的方
7.1 热杀菌技术
[11]
的死亡 。 Kiss 的研究表明 13 kGy 剂量的辐照处理不会
传统的热杀菌技术主要有巴氏杀菌、 饱和蒸汽加热 影响苹果汁浓缩物的风味和香气成分, 并能确保室温下
[5]
杀菌和超高温(UHT)/无菌处理 等 。 它 们虽 然 能 起到 杀 菌的作用,但是会导致果蔬汁中某些营养成分(如 VC)的 损失 ,破 坏 色 泽,甚 至 引 起褐 变 ,使 产 品的 质 量 下 降。 近 年
人 把 2 mmol/L 的 CO2充 入 橙 汁 , 用 500 MPa 的 压 力 处 理。 果胶甲酯酶的活性比单独用 500 MPa 压力的能更进
互融合、取长补短、集成发展,这是果蔬汁饮料加工技术
的一个必然发展趋势。
(下转第36页)
[1]
胞膜破裂等多种菌体损伤,从而致死微生物 。 超高压灭 菌技术可分为超高压静态灭菌与超高压动态灭菌两类。 前者造价昂贵, 只能适合小批量固体或液体食品饮料生
[12]
产;而后者只适合液体食品,容易实现产业化 。 试验表 明,柑橘类果汁在 300~400 MPa 压力下保持 10 min,果汁 中易生长的酵母、霉菌及一般细菌(如乳酸菌)完全死亡。 另外,将高压技术和其他技术相结合,能更有效地杀灭果
另外, 应结合生物技术与已成熟的技术用于果蔬汁 饮 料 加工 。 目 前 已 有应 用 生 物 技术 改 善 饮料 加 工 原 料、生 产饮料添加剂和功能因子以及去除饮料不良性状的研 究, 但生物技术要真正实现大规模地运用于果蔬汁饮料 加工还有待进一步研究与完善。
总之,果蔬汁饮料的各种加工技术需要相互贯通、相
[1,5]
热敏性液态食品 。
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果蔬汁饮料加工技术研究进展 JIANG SU SHI PIN YU FA JIAO
2008年第 4 期 总第 135 期
7 杀菌技术
一步钝化。 在 500~800 MPa 下,CO2同样能显著地降低多
酚氧化酶的活性。
饮料的安全问题是饮料加工中的关键问题,因此,杀 7.2.2 辐射杀菌
安全 的 特 点。 在 饮 料 的 过滤 中 ,常 用 到超 滤 技 术以 及 陶 瓷 膜技术。 1977 年 Heatherbell 等人就成功运用超滤技术制 成了稳定的苹果澄清汁。 邢卫红等开发的陶瓷微滤膜工 业化生产技术, 也已被成功地应用于甘蔗汁和草莓汁的 澄清过滤中, 并且探索出了比较合适的工艺操作参数及
分离法有锥形篮式离心机、螺旋沉降离心机。目前多用带 将得到广泛的应用。
[1]
式榨汁机或布赫式万能榨汁机 。 近年来,日本开发了针
真空脱气机是果蔬汁饮料生产中主要的脱气设备。
对高营养价值果蔬的抗氧化榨汁法, 从果蔬破碎到填充 主Βιβλιοθήκη Baidu用于调配后果汁饮料去除物料中的空气(氧气),从而
整个过程都在氮的包围中进行,是很具潜力的榨汁技术。 防止与抑制氧化和褐变,延长果汁储存期;同时除去悬散
防止酶促褐变的方法有:加热处理,使 酶失活;降低 pH 值使酶失 活;隔 绝 氧 气 ; 用 NaCl 浸 泡 减 少 原 料 多 酚 类 物 质。 1.2.3 非酶褐变
1.1 烫漂 烫漂处理的目的之一就是护色,
非酶褐变是没有酶参与下所发生 的化学反应而引起的褐变, 包括美拉 德反应、 抗坏血酸的氧化及焦糖化作
[1]
并用离心或过滤的方法进一步处理 。 近年来,膜分离技术用于饮料的生产,使过滤和澄清
可能一步完成,且达到更好的效果。膜分离技术具有不易 发生相变、能耗低,分离效率高、效果好、操作简便、环保
浓缩是除去料液中部分水分的单元操作, 以便后续 加工、运输及储藏。 目前,饮料加工中应用的浓缩技术主 要有真空浓缩及冷冻浓缩。 真空浓缩是在 8~18 KPa 压力 下、以蒸汽间接加热,使料液在低温下沸腾蒸发,从而避 免高温对物料品质和色、香、味的影响。 此法比常压蒸发 的蒸发速率高。冷冻浓缩是利用冰与水之间的固-液相平 衡原理,从溶液到冰晶的相际传递实现排水,适用于浓缩
菌技术也就成为饮料加工中的关键技术。 将饮料中的所
辐照杀菌是利用一定剂量的波长极短的电离射线
有微生物及孢子完全杀灭的加工处理方法, 即可称为杀 (如 г 射线、x 射线电子射线)对食品进行杀菌。 其杀菌的
[1]
菌。 饮料杀菌方法可分为热杀菌和冷杀菌两类 。
基本原理是: 射线在照射过程中会产生直接和间接化学 效应,这两种作用能阻断胞内一切活动,从而导致微生物
7.2 冷杀菌技术
无显著差别,且处理后的苹果汁比处理前口味更好。
冷杀菌技术不仅能保证食品在微生物方面的安全,
此外, 过滤澄清中使用的膜分离技术也具有一定的
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而且能较好地保持果蔬汁的固有营养成分、色泽、质构和 杀菌作用,可除去细菌、霉菌、酵母菌等。
新鲜程度,提升果蔬汁的质量。目前先进的冷杀菌技术包
括超高压杀菌、辐照杀菌、超高压脉冲电场杀菌、磁力杀 菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌、二氧化钛强催化杀菌、抗生酶
至少保藏 10 个月。Kanport 等人发现采用 0.4 kGy 的剂量
[14]
辐照可以杀死苹果汁和梨汁中的鲁氏酵母 。 7.2.3 高压脉冲电场杀菌
来兴起的微波杀菌技术,是一种较新的杀菌方法,具有加
脉 冲 电 场(PEF)杀 菌 是 利 用 强 电 场 脉 冲 的 介 电 阻 断
热耗时短、升温速度快、能耗少、杀菌均匀、食品营养成分 及风味物质破坏和损失少等优点, 微波杀菌的温度在 70~105 ℃之间,杀菌时间在 90~180 s,对山楂、胡萝卜浆
用等引起的褐变。 防止方法有:调节 pH 值、低温储藏、选 择蔗糖(非还原性糖类)做甜味剂以及避免长时间高温处 理和与金属容器接触等等。
2 破碎与榨汁技术
2.1 破碎 根据原料的形状、性质和加工需求,选用合适的破碎
设备,并结合相适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工
[1]
艺可分为热破碎和冷破碎 。 通常来说,为了生产组织形 态好、具有一定粘稠度的饮品,可以运用热破碎,抑制和 破 坏某 些 酶 的 活力 ,如 果 胶 分解 酶 、脂 肪氧 化 酶 。 相 反,则 采用冷破碎。 另外,还有微波破碎、酶法破碎和细胞破碎 等技术。
种特 殊 的 混合 操 作 ,包 含着 粉 碎 和 混合 双 重 作用 。 它 是 将 两种互不相容的液体进行密切混合, 使一种液体或胶体
高于热榨汁。红葡萄因需要提取出葡萄中的红色素,采取 颗粒粉碎成为小球滴而分散在另一种液体中, 进而获得
热榨汁工艺, 而白葡萄一般采用冷榨汁, 榨汁后尽快杀 粒子很小且均匀一致的混合液料, 常用于果蔬汁饮料中
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菌、冷却。 另外,常用的榨汁方法还有压榨法和离心分离 防止果肉分离与沉淀。 常用的乳化均质机械有均质机和
法, 运转方式有间歇和连续两种。 压榨法有液压式榨汁 胶体磨两种。 近年来,APV 公司开发的 Rannie(三片汽缸
机、裹包式榨汁机、螺旋榨汁机、连续带式榨汁机等,离心 座)设计和 Gaulin(一体成型式汽缸座)设计的新型均质机
[9,10]
饮料可使用此法 。
[11]
原理对食品微生物产生抑制作用 。 有研究指出,将高 压脉冲与中等程度的热处理相结合或与天然抗微生物制 剂相结合处理苹果汁, 能有效地减少果汁中的大肠杆菌
[15]
数量。 Hodginstsl 等用脉冲电场结合天然抗微生物制剂
的方法处理苹果汁,可使货架寿命延长,香味在脉冲前后
[1]
脱苦、膜分离脱苦、基因工程脱苦等 。
2.2 榨汁
榨汁的方式根据榨汁温度可分为冷榨和热榨, 需根 5 均质与脱气技术
据原料的特性来选择适宜的方式。对于芹菜汁而言,有资
料表明:芹菜冷榨汁可溶性固形物 、pH、透光率均比热榨
在饮料加工中,常需要采用乳化均质。 乳化均质是一
[4]
汁高 。 而冬瓜冷榨汁其可溶性固形物和总出汁率明显
上,都十分接近新鲜果蔬,有些还具有 式;对于含花青素的果蔬饮料,应低温
一定的医疗价值和保健价值, 深受消 避光保存,且避免与金属离子接触,特
费者喜爱, 因此开发果蔬汁饮料具有 别是铁离子。
很好的市场前景。
1.2.2 酶促褐变
虽然不同类型的果蔬汁饮料的加
酶促褐变是指原料中的酚酶催化
工技术各异, 但是某些关键技术是相 内源性的酚类底物及酚类衍生物 (如
似的。 本文主要介绍果蔬汁饮料加工 花青素)形成醌,醌的多聚化以及它与
中这些关键技术的研究进展。
其他物质结合产生褐色或黑色的物
1 原料预处理技术
质。酶促褐变的发生需要三个条件:酚
[3]
类物质、酚酶和氧,缺一不可 。 因此
新鲜果蔬经过挑选、清洗、去皮、 切分、去核(心)、修整、破碎后,还需进 行进一步处理。 其中对成品果蔬汁质 量影响较大的是烫漂和护色。
作 者 简 介 :夏 天 (1985-) , 女 , 硕 士 研 究 生 。
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川 成


加 工 技 术 研 究



果蔬汁饮料加工技术研究进展 JIANG SU SHI PIN YU FA JIAO
调 研 综 述
2008年第 4 期 总第 135 期
对于某些流汁较少的果蔬,如山楂等,可采用浸提法 微粒附着的气体,防止微粒上浮,改善产品外观。
提高出汁率,常用的有连续浸提法和连续逆流浸提法。
3 过滤与澄清技术
6 浓缩技术
在加工过程中,果蔬汁的过滤通常是使用过滤机。 主
[5]
要分为压力过滤器和真空过滤机 。 传统的澄清方法是 对果蔬汁进行酶处理,如果胶酶等,再用单宁、明胶、硅溶 胶、膨润土等澄清剂对其进行絮沉降处理,静置、取清液,
[13]
汁中的微生物、破坏酶,从而延长货架寿命。 Corwin 等
达到一定的水平,但仍存在着一些问题,例如在过滤、澄 清及杀菌工艺中应用的膜分离技术, 其本身就有一定的 局限性, 主要是膜通量随着分离时间的推移会大幅降低 且清洗困难, 膜耐高温耐腐蚀性能不强, 膜使用寿命短 等,故需要不断开发新型膜材料,提高膜的性能,拓宽膜 的品种,发展新品种的共混膜和复合膜,改进膜的清洗方 法, 发展新的膜分离技术及集成膜分离技术等来弥补膜 分离技术目前的不足。
[6,7]
膜的再生方法 。
4 调配技术
某些果蔬汁饮料的风味需进行调配, 才能满足消费 者 的 需求 。 比 如 柑 橘汁 、苦 瓜 汁 中苦 味 的 去除 也 是 饮 料业 面临 的 主 要问 题 。 目 前 主要 的 脱 苦 方法 有 屏 蔽脱 苦 、代 谢 脱苦、吸附脱苦、酶法脱苦、固定化细胞脱苦、超临界 CO2
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