果汁澄清工艺的研究

果汁澄清工艺的研究

吴婵贤

（轻工化工07食品2班，3207002183）

摘要：本文对果汁澄清方法技术特点和应用进行系统阐释，并展望了果汁澄清工艺的未来发展趋势，并指出固定化酶澄清技术具体广大的前景。

关键词：果汁；澄清工艺；物理澄清；壳聚糖澄清；酶澄清；固定化酶澄清法。

澄清技术是果汁生产中一项关键的技术。果蔬浓缩汁、果蔬清汁、果蔬清汁饮料及果酒都是以果蔬为原料制成的，由于果蔬中的果胶、可溶性淀粉、蛋白质及微小颗粒等物质，随榨汁而混溶于果蔬汁中，这些物质会导致果汁的混浊或沉淀，所以在生产过程中必须把这些物质除掉，否则会严重影响产品的质量[1]。下面，简单介绍几中在工业中常用的技术。

1.物理澄清法

1.1超滤澄清法

采用超滤法澄清果汁，是将压榨出来的原苹果汁在110℃下巴氏杀菌，然后将温度降到45℃以下作超滤处理，将苹果原汁作一次性澄清．然后直接装瓶[2]。其工艺流程如图I。

超滤是一种以超滤膜为过滤介质、以压力差为动力的膜分离过程，超滤膜通过膜表面徽孔的筛选．达到对一定分子量物质的分离。超滤技术在果汁澄清中的研究与应用发展很快，主要利用超滤膜作为选择障碍层，有效地去除果汁中大量的果胶、淀粉、鞣质、纤维素等大分子以及单宁、蛋白质、细菌等，从而达到澄清果汁目的[3]。选择合适的超滤膜可提高超滤速度并提高果汁澄清质量。超滤膜主要有聚砜膜(PS)、醋酸纤维素膜(CTA)、聚砜酰胺膜(PSA)等，孑L径一般在0．02～0．001 I．zm，可将微小悬浮物、胶体、热源、细菌等较好地截留。超滤前果汁一般都要进行预处理，可提高超滤速度并能解决超滤后的果汁后浑浊问题。采用超滤技术处理果汁．能有效地除去其中的果胶、细菌等造成沉淀的因素，达到澄清的目的：处理后的果汁色泽自然、清亮透明，果香保持完整。并且采用超滤法澄清果汁，缩短了生产周期．减少了生产设备，降低了成本。对通量衰减厉害的超滤设备，采用2—3％NaOH溶液小量的聚环氧乙烷溶液进行清洗，5分钟即可恢复通量效果十分理想。可见采用超滤法生产果汁是十分理想的[4]。

1.2 吸附澄清法

通过加入表面积大，具有吸附能力的物性来吸附果胶中的蛋白质，多酚类物质从而使果胶澄清的目的。吸附剂主要有活性炭，明胶，硅溶胶，PVPP，硼润土及树脂等。如莫树平等在对龙眼果汁澄清的研究中发现，添加20mL/L0.1％PVPP，在6℃的条件下静置24h，透过率可达到87.9％.但是，在澄清过程中吸附剂会部分残留在果汁中，因此需要严格孔吉吸附剂的量。

2 .壳聚糖澄清法

壳聚糖是氨基葡萄糖的直链多聚糖，可由海洋生物虾,蟹等的外壳提取壳素，再经脱乙酰基而得到的一种天然阳离子多糖，化学名为1，4—2一胺基一2一脱氧一B—D一葡聚糖[5]。壳聚糖作为生物体产物，具有良好的生物相容性、适合性与安全性，已被美国食品药物管理局(FDA)批准为食品添加剂。壳聚糖具有良好的絮凝能力，作为天然阳离澄清剂，能与果汁中的带负电荷的胶体物质发生电作用，对胶体物质具有很强的凝集能力，从而使浊果汁得到澄清。王鸿飞等(2003)用壳聚糖对苹果汁进行澄清试验则认为，壳聚糖用量为0．5～1.2 g/L、温度45-55℃、pH 2．5～4.5的条件下澄清苹果汁，透光率达97％以上,果汁中可溶性固形物含量基本不变，并采用正交设计法确定了壳聚糖最佳澄清工艺条件：壳聚糖用量为0.3 g／L，温度45℃，pH 4.5[6]。

3 .酶澄清法

3.1 果胶酶澄清法

利用果胶酶、淀粉酶等酶制剂进行水解果汁中能够引起混浊的果胶物质以及多糖，使果汁中其它胶体失去果胶的保护作用而共同沉淀，从而达到澄清的目的，同时提高了生产效率与出汁率，具有快速、简便、澄清效果好等特点，对保持营养成分也十分有利。澄清效果取决于果汁的种类、酶制剂的种类、反应温度和反应时间。果胶酶是催化果胶质分解的一类酶的总称，主要包括：①原果胶酶，它可使未成熟果实中不溶性的果胶变成可溶性果胶；②果胶脂酶，它是水解果胶甲脂生成果胶酸和甲醇的一种果胶水解酶；③聚半乳糖醛酸酶，它是催化聚半乳糖醛酸水解的一种果胶酶。经过果胶酶处理的果汁稳定性好，可以止在存放过程中产生浑浊。果胶酶已经广泛应用于苹果汁、葡萄汁和柑橘汁等果汁的生产。纤维素酶和果胶酶结合使用时，两者之间产生了一种协同效应。在酶处理之前，建议先将果汁在50℃条件下保温3 h～5 h，然后再经酶处理，这样将会得到透明的果汁[7]。

3.2 固定化酶澄清法

果胶酶制剂在果汁生产中的运用已越来越受重视。但是由于游离果胶酶成本较高，保存期短，难以回收，从而影响了其在果汁澄清中的应用与游离酶相比，固定化酶不仅具有重复利用、实现连续化生产、降低生产成本等优点，也可避免使用游离酶而给产品带来异物，提高产品质量。固定化酶已成为当前酶工程领域的研究热点。如林建城等在做壳聚糖固定化果胶酶在枇杷果汁澄清中应用研究中发现，固定化果胶酶澄清枇杷果汁的工艺条件为：固定化酶浓度为50 g／L(果汁)，果汁pH值为3．8，果汁体积分数为6O％，酶解温度和时间分别是50℃和2 h。固定化果胶酶比游离酶处理枇杷果汁的澄清效果好，固定化酶酶解后果汁的糖度没有变化，酸度略有下降，渣汁分层速度加快，果汁色泽由褐色转变为黄色，冷热稳定性也提高了。

4. 果汁研究的展望

目前，澄清工艺正由传统工艺向现代化大规模澄清工艺转变，并由使用一种澄清工艺向多种澄清工艺结合应用转变，不仅取得了较好的澄清效果也使澄清工艺在食品、医药等其它领域取得了突破性进展。在实际生产中，可根据不同果品的特性及不同需要选用不同的澄清方法。壳聚糖具有资源丰富成本低、无色无味、澄清效果好等优势，值得在生产中大力推广应用，但目前的研究正处在起步阶段，今后还需加大研究力度，以便在工业化生产中推广应用。研究单一澄清剂在果汁

澄清领域中应用的同时，人们更倾向于多种澄清的方法结合，从而达到更好的澄清效果[8]。此外，固定化酶澄清法有很大的应用前景，加强这方面的研究将会给果汁澄清技术带来一个新的春天。

参考文献

[1] 唐宝刚. 果蔬汁澄清技术的概论. 黑龙江农业科学2007(6)：118

[2] 裴亮，董波. 超滤新技术应用于果汁澄清的研究. 过滤与分离科技报2007：12

[3] 徐黎，叶兴乾．膜技术及其在水果加工中的应用[J]．粮油加工与食品机械，2004(2)：59-60

[4] 王国立. 超滤技术在果汁澄清上的应用. 维普资讯. 38-39

[5] 周书天,杨润昌,罗卫玲,钟红梅,敖旭平. 虾、蟹壳制高分子絮凝剂的研究. 湖南化工，

1995，25(1)：33—36．

[6] 王鸿飞. 壳聚糖对苹果汁澄清效果的研究. 中国农业科学. 2003，36(6)：691—69

[7] 刘慧清,李宏高. 酶在食品工业中的应用. 加工科技. 2005.7：43

[8] 乔勇进. 果汁澄清工艺研究. 保鲜与加工第3期. 2007：4-6