果蔬汁饮料加工技术课件.ppt

第三章 果蔬汁饮料加工技术,学习目的和要求,1、了解果蔬汁饮料的概念和分类。2、掌握果蔬汁饮料加工中的关键工序。3、掌握常见果蔬汁的生产工艺。4、掌握果蔬汁饮料生产中常见的质量问题与解决方法。,第一节 概 述,一、概念,1、果蔬汁 以新鲜果品和蔬菜为原料，经挑选、分级、洗涤、取汁，再经过滤、杀菌、灌装等工序制成的汁液。也称为“液体水果或蔬菜”。2、果蔬汁饮料 以果蔬汁为基料，通过加糖、酸、香精、水等物料调配而成的汁液。,二、营养价值与产品特点,1、属 “碱性食品”；2、富含糖、酸、矿物质、维生素等和芳香成分；3、具有一定的医疗功效 十分接近天然果蔬。,（一）按制品的状态和加工工艺分类 1、澄清果蔬汁 果蔬汁澄清、无悬浮物，稳定性高。但营养成分损失很大。 2、混浊果蔬汁 保留果蔬肉颗粒、树胶质、果胶质等，汁液一般呈混浊状态，稳定性不好。但营养、风味和色泽上都比澄清汁好。 3、浓缩果蔬汁：一般浓缩倍数36倍 4、果蔬汁粉：浓缩、干燥制成粉状。,三、果蔬汁饮料的分类,（二）按我国的饮料分类标准,1、果汁（浆）和蔬菜汁（浆） 采用物理方法将水果或蔬菜制成汁（浆）液；或在浓缩果汁（浆）或蔬菜汁（浆）中加水复原而成。 可使用食糖、酸味剂或食盐，但不得同时使用食糖和酸味剂。 基本技术要求 具有原水果果汁（浆）和蔬菜汁（浆）的色泽、风味和可溶性固形物含量（糖不包括）。,2、浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆）,采用物理方法从果汁（浆）或蔬菜汁（浆）中除去一定比例的水分，加水复原后具有果汁（浆）或蔬菜汁（浆）应有特征的制品。 基本技术要求：可溶性固形物含量和原汁（浆）的可溶性固形物含量之比2（浓缩两倍以上）,3、果汁饮料和蔬菜汁饮料,（1）果汁饮料 在果汁（浆）或浓缩果汁（浆）中加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成的饮料，可加入果粒。 基本技术要求：果汁（浆）含量10（2）蔬菜汁饮料 在蔬菜汁（浆）或浓缩蔬菜汁（浆）中加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成的饮料。 基本技术要求：蔬菜汁（浆）含量5,4、果汁饮料浓浆和蔬菜汁饮料浓浆,在果汁（浆）和蔬菜汁（浆）、或浓缩果汁（浆）和浓缩蔬菜汁（浆）中加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成，稀释后方可饮用的饮料。 基本技术要求：按标签标示的稀释倍数稀释后，果汁（浆）和蔬菜汁（浆）含量不低于果汁饮料和蔬菜汁饮料的规定。,含有两种或两种以上的果汁（浆）、蔬菜汁（浆）、或果汁（浆）和蔬菜汁（浆） 基本技术要求 复合果汁饮料中果汁（浆）含量10； 复合蔬菜汁饮料中蔬菜汁（浆）含量5； 复合果蔬汁饮料中果汁（浆）蔬菜汁（浆）总含量10。,5、复合果蔬汁（浆）及饮料,6、果肉饮料,在果浆或浓缩果浆中加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成的饮料。 基本技术要求：果浆含量质量分数20。 含有两种或两种以上果浆的果肉饮料称为复合果肉饮料。,水果、蔬菜、或果汁（浆）、蔬菜汁（浆）经发酵后制成的汁液中加入水、食糖和（或）甜味剂、食盐等调制而成的饮料。 基本技术要求：按照相关标准执行。,7、发酵型果蔬汁饮料,8、水果饮料,在果汁（浆）或浓缩果汁（浆）中加入水、食糖和（或）甜味剂、酸味剂等调制而成，但果汁含量较低的饮料。 基本技术要求：成品果汁含量510。,9、其他果蔬汁饮料,上述8类以外的果汁和蔬菜汁类饮料。,四、果蔬汁饮料的发展史,1、起源：十九世纪末，在美、德等国家出现（巴氏杀菌技术逐步成熟）。2、国际：日益成熟，著名企业及品牌众多，进入中国的品牌有“大湖”、“明朗”（美国拉什家族企业生产）等品牌。,3、中国,（1）20世纪80年代，在中国开始发展。（2）20世纪90年代至今发展迅猛，至2008年，目前总产量约占饮料的30。（3）著名企业及品牌：汇源、农夫果园（养生堂企业）、统一、康师傅、惠尔康、娃哈哈等，另外我省有湖滨、阿姆斯等知名企业。,我国果蔬汁饮料产品主要以果汁为主，蔬菜汁饮料相对较少。,五、果蔬汁的发展趋势,营养、方便、新鲜、安全、经济。 浓缩汁、混浊汁、非还原果汁（NFC果蔬汁）、复合果蔬汁、浆果类果汁将迅猛发展。,六、果蔬化学成分及其加工特性,（一）水分 1、含量：含量在7090，大部分超过90。 2、作用 （1）影响果蔬嫩度、鲜度和味道； （2）影响果蔬贮存性。 注：果蔬中水分以外的部分被称为“固形物”，固形物又分为水溶性和水不溶性固形物。,（二）碳水化合物,主要成分：糖、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等。 1、单糖和双糖：主要是葡萄糖、果糖、蔗糖。 加工特性： 蔗糖在较高pH或较高的温度下，会生成羟甲基糠醛、焦糖等； 还原糖易发生美拉德反应，使果蔬褐变。,2、淀粉,淀粉一般含于未成熟果实中，不同果蔬所含的数量差别较大。 加工特性： 不是果蔬汁加工需要保留的部分。淀粉糊化会使果蔬汁黏度变大，影响过滤，甚至导致浑浊。 可利用淀粉酶将淀粉水解除去。,3、纤维素与半纤维素,含量较低，是果蔬的骨架。不能被人体消化，但能促进肠的蠕动。 加工特性： 影响产品的口感，使饮料和清汁类产品产生浑浊。 但由于其生理功能，有时需适当保存甚至强化添加（添加水溶性膳食纤维）。,4、果胶物质,果实软硬程度和脆度与原料中果胶的含量及存在形式密切相关。 果蔬中果胶有三种形态：原果胶（未成熟果实中多）、果胶、果胶酸（过熟果多）。 加工特性 （1）果胶含量高的原料生产果汁时，取汁困难，水解果胶，提高出汁率。 （2）对于浑浊型果汁具稳定作用，对果酱具增稠作用。,（三）有机酸,柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸等，通称为果酸。糖酸含量及糖酸比影响风味 酸与加工工艺的关系：1、影响酶褐变和非酶褐变；2、影响花色素、叶绿素及单宁色泽变化；3、与铁、锡反应，腐蚀设备和容器；4、是确定罐头杀菌条件的主要依据之一。,（四）单宁物质,具有涩味、能产生褐变及与金属离子产生褐变，属于酚类化合物。 加工特性： 1、带来涩味 含量过高会产生收敛性涩感；适度带来清凉的感觉，可强化酸味。 脱涩方法：温水浸泡法；酒浸泡法；CO2脱涩法；乙烯脱涩法。,2、引起褐变(变色)：主要是单宁和多酚氧化酶引起的。 防褐变方法： 选择单宁少的果蔬品种； 加工中减少与空气的接触； 破坏酶的活力（加热，使用抑酶剂）。 3、澄清果汁 果汁中加入单宁和相应量的明胶可以使果汁中悬浮物凝聚，用于澄清果汁。,（五）含氮物质,主要有蛋白质和氨基酸，果实中的含量较少。 加工特性： 1、与果蔬制品的风味密切相关，尤其对饮料口味的影响； 2、蛋白质和氨基酸的存在是美拉德反应的基础； 3、蛋白质在加工中易发生变性而凝固、沉淀。,（六）色素物质,水溶性色素主要有黄酮色素和花色素，脂溶性色素主要有叶绿素、类胡萝卜素。 1、黄酮色素（花黄素）：黄色色群 具一定的抗氧化性，具有维生素P的功能，可软化血管，维持毛细管正常通透性。 2、花色素（花青素）：呈红紫色 在水洗、预热中易流失。对温度和光敏感，易被氧化、还原。pH影响色泽，与金属离子络合生成盐类。,3、类胡萝卜素（橙黄色） 总体上对热稳定，颜色不易变化。 在碱性介质中比在酸性介质中稳定4、叶绿素 不耐光不耐热。酸性条件，光照或加热时生成脱镁叶绿素。 叶绿素分子中的镁可被铜、锌所取代而显示出稳定的绿色。,（七）维生素,1、VC 在酸性溶液和浓度较大的糖溶液中较稳定，碱性条件下、受热有氧、有Cu2+、Fe2+下易被氧化，不稳定。2、VB1 酸性稳定，中性及碱性条件下易氧化，耐热，但受氧、氧化剂、紫外线的作用很易破坏。pH4时，金属离子（如Cu2+ ）及亚硫酸根可使其降解。3、VA：植物中只含有胡萝卜素。,（八）芳香物质 种类很多，含量极少。芳香性成分均为低沸点、易挥发的物质，果蔬的成熟及加工过程中的温度对其风味的影响很大。（九）矿物质 果蔬中含有各种矿物质，以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐或与有机物结合的的盐类存在，对构成人体组织与调节生理机能起重要作用。,（十）酶,1、酶的种类 （1）氧化酶类 多酚氧化酶（褐变）、VC氧化酶、过氧化氢酶及过氧化物酶等； （2）水解酶类：果胶分解酶（使果胶脱甲酯而成为果胶酸）、淀粉酶、蛋白酶。2、防止酶促褐变的方法 加热破坏多酚氧化酶活性；调pH降低酶活；加抗氧化剂；隔绝氧。,第二节 果蔬汁饮料加工基本过程,一、果蔬汁的工艺概述,（一）工艺分类 1、澄清汁：需要澄清和过滤，以干果为原料还需要浸提工序； 2、混浊汁：需要均质和脱气； 3、果蔬肉饮料：需要预煮与打浆，其他工序与混浊汁一样； 4、浓缩果蔬汁：需要浓缩； 5、果蔬汁粉：需要脱水干燥。,（二）一般工艺流程,原料选择洗涤预处理取汁粗滤 澄清、过滤调配杀菌灌装(清汁) 均质、脱气调配杀菌灌装(浊汁)原果汁 浓缩调配装罐杀菌(浓缩果蔬汁) 浓缩脱水干燥粉碎(果蔬汁粉),汇源公司果浆生产线,二、原料的选择,（一）原料选择质量要求 1、果蔬原料新鲜度 应以新鲜果蔬为主，为延长新鲜果蔬贮存期，可采用冷藏法、气调法。 2、果蔬原料的品质 要求加工品种具有香味浓郁、色泽好、出汁率高、糖酸比合适、营养丰富。,3、成熟度 一般成熟度在九成左右。4、安全度 农药残留、天然毒素含量低，生物污染程度低。,（二）适合加工的品种 苹果、葡萄、菠萝、柑橘、柠檬、杨梅、桃子、胡萝卜、芹菜、菠菜、沙棘、刺梨、酸枣、猕猴桃等。,三、原料的拣选和清洗,（一）果蔬的拣选1、目的 剔除腐烂果、霉变果、病虫果、未成熟果以及枝、叶等。2、方法 （1）输送带上手工进行； （2）手工结合选果机、磁选装置。,（二）果蔬的清洗1、目的 去除果蔬表面的尘土、泥沙、微生物、农药残留以及携带的枝叶等。 2、洗涤方法 物理法：浸泡、鼓风、摩擦、搅动、喷淋、刷洗、振动等； 化学法：加清洗剂、表面活性剂等清洗； 组合式洗涤（多种方法组合）。,组合式洗涤,步骤：一般包括流水输送、浸泡、刷洗（带喷淋）、高压喷淋等4道工序：（1）流水输送 采用流送槽，边输送边初步冲洗。一般用于块茎蔬菜。（2）浸泡 通过提升机提升至一个水槽，进行短暂的浸泡（可添加清洗剂）。,流水输送,输送、浸泡,（3）刷洗及高压喷洗 在浮洗机或洗果机上进行。 在刷洗、冲洗前后，在传送带的两侧，设有挑选台，安排生产人员对果蔬进行挑选。 特别说明：浆果类水果不需高压喷洗。,四、果蔬原料取汁前的预处理,（一）原料的破碎 1、破碎的目的 打破细胞壁，使汁液和可溶性固形物出来。 2、破碎的程度 因原料品种而异。,3、破碎设备,挤压式破碎机（辊式破碎机） 锤式破碎机 盘击式破碎机,辊式破碎机,锤式破碎机,盘击粉碎机,4、破碎方式,（1）加热破碎 破碎前用热水（或蒸汽）对果蔬加热，或破碎后立即适度加热。 作用 抑止酶活性； 软化果肉； 降低汁液黏稠度。 最终缩短提取时间，提高出汁率。,方法对浓缩汁不宜加热过度；果胶含量低原料可直接热破碎并可加热果浆；果胶含量高原料热破碎后不宜加热果浆；,（2）酶法处理,作用 加入酶制剂可分解果蔬浆料中果胶，降低汁液黏度，提高出汁率，缩短榨汁时间。方法 多种,补充：最佳果浆酶解工艺（OME）,OME处理时温度要低，最好是1525，反应时间23小时，果胶酶制剂添加量为果蔬浆质量的0.010.02，出汁率（可溶性固形物计算）能达到85以上。 如果温度太高微生物容易生长繁殖，同时果蔬中本身存在的酶活跃，可使果蔬汁的风味、色泽及营养成分损失。,由丹麦诺和诺德公司于20世纪80年代末开发,（3）其他工艺处理,破碎时喷雾加入维生素C或异维生素C；在密闭环境中进行充氮破碎。 目的：防止氧化反应的发生。,五、取汁,（一）榨汁 1、榨汁方法 （1）冷榨：多数果蔬破碎后采用。 （2）热榨：浆果类果汁为获得更好的色泽可以采用热榨（6070）。 （3）冷冻压榨：冷冻压榨耗能高，但质量好。 石榴、柑橘类需单果榨汁。,2、榨汁机类型,（1）带式榨汁机 广泛用于北方地区苹果汁生产。,工作原理,利用两条张紧环状网带夹持果糊后绕过多级直径不等的榨辊，使外层网带对夹于两带间的果糊产生压榨力，果汁穿网带排出。,特点,优点 自动化连续工作，生产能力大。缺点 开放式压榨，卫生程度差，产生大量废水，出汁率较低，往往需要加水浸提果渣进一步压榨。,带式榨汁机图片,（2）气囊式榨汁机 常用于葡萄榨汁，又称葡萄榨汁机。 原理：将果糊打入封闭圆筒内，通过给圆筒内的气囊充入压缩空气，气囊充气膨胀后挤压果糊，使果汁排出。,（3）螺旋榨汁机 原理：利用一个或两个合并为一体的机筒内旋转的变螺距螺杆来输送果糊，通过螺距、槽深变化和出口阻力调整，使机筒内的果糊在输送过程中受压，使得果汁通过机筒四周的细孔筛网排出来完成榨汁作业。,特点优点：结构简单，能连续工作，果汁中的固形物含量很高。缺点：不封闭、出汁率低，而且果汁呈浆状，生产能力较小，目前生产中使用较少。,（4）液压式榨汁机（包裹式） 原理：将果蔬浆用尼龙布包裹起来，浆厚10cm左右，层层累起。层与层之间有隔板，便于果汁的流出，通过液压增压使果汁流出。为了提高生产效率，常使用2个压榨槽，交替工作，一个装料压榨时，另一个卸渣。 特点：出汁率较高，操作方便，但效率低，劳动强度大，目前一些小型工厂还在使用。,包裹式榨汁机,（5）爪杯式榨汁机,属专用榨汁机，专门用于柑、橘、橙的榨汁作业。 原理：属于整体压榨，原料不破碎，压榨机理是将球状原料放入压榨工位、上下爪状夹持器包围、挤紧原料。同时，一滤排汁管插入原料内，随着上下爪状夹持器挤压原料，果汁通过滤排汁管排出。,3、出汁率,出汁率（榨出的汁液质量/被加工的水果质量）100 A：出汁率高低取决于多种因素 B：不同果蔬出汁率不同,4、榨汁助剂,（1）作用 改善果浆组织结构，提高出汁率和缩短榨汁时间。（2）常见种类 稻糠、硅藻土、珠光岩、人造纤维、木纤维等,硅藻土,（二）浸提法,加水后把果蔬细胞内的汁液转移到液态浸提介质（热水）中进行分离的技术。 1、适用品种：用于不易破碎出汁的含水量较低的果蔬，如山楂、刺梨、梅、枣等。 2、浸提方法：按操作方式不同有间歇式和连续式两种浸提方式。连续逆流浸提法采用物料和浸提液双向移动。,3、影响浸提效果的主要因素 加溶剂量（多为水）、浸提温度、浸提时间、果实压裂程度等。4、浸提率 浸提率单位质量果蔬中被浸出的可溶性固形物量/单位质量果蔬中可溶性固形物量100。 出汁率与加水量有关，果蔬浸提汁不是果蔬原汁，是果蔬原汁与水的混合物。,（三）打浆,1、适用范围 适用于果蔬浆和果肉饮料的生产。 2、常用方法 果蔬原料经过破碎后需要立即预煮（钝化酶的活性，防褐变），然后进行打浆（生产中一般采用三道打浆）。,六、粗滤,1、目的 去除榨汁或浸提后果蔬汁液中含有的大量悬浮颗粒。2、方法和设备 可在榨汁过程中进行或单独操作，生产中通常使用筛滤机，进行粗滤。 对澄清汁粗滤后还需澄清与过滤，对于混浊汁和带肉饮料则需要均质与脱气。,七、果蔬汁的澄清和过滤,通过物理、化学或机械方法除去果蔬汁中含有的全部悬浮物及容易产生沉淀的“胶粒” 。 （一）澄清 按澄清作用的机理，果蔬汁的澄清可分为几大类：,1、自然沉降澄清法 自然放置，应注意低温、密闭并可以适当添加防腐剂。2、酶法澄清（1）目的 通过添加果胶酶、淀粉酶分解大分子果胶和淀粉，破坏果胶和淀粉在果蔬汁中形成的稳定体系，使胶体物质沉淀，果蔬汁得以澄清。,（2）酶的种类 生产中经常使用果胶复合酶，这种酶具有果胶酶、淀粉酶和蛋白酶等多种活性。国际上著名的酶制剂公司有丹麦诺和诺德公司和荷兰的吉比特公司 （3）使用条件 例：果胶酶用量：0.010.05；反应温度5055 ；最佳pH 3.55.5；作用时间45120min；使用时机：取汁后或果蔬汁加热杀菌后。 复合酶制剂的使用按供应商建议试验后确定。,3、吸附澄清,（1）原理：通过加入表面积大具有吸附能力的物质，吸附果蔬汁中的一些蛋白质、多酚类物质等。（2）常见吸附剂：膨润土澄清法、聚乙烯吡咯烷酮（PPVP）。,4、超滤澄清,利用超滤膜的选择性筛分，在压力驱动下把溶液中的微粒、悬浮物质、胶体和大分子与溶剂和小分子分开。 优点：无相变，挥发性芳香成分损失少，在密闭管道中进行不受氧气的影响，能实现自动化生产。 缺点：投资大。,其他方法： 加热凝聚澄清法、明胶单宁澄清法、冷冻澄清法、蜂蜜澄清法、蛋清澄清法等方法。 目前，在果蔬汁的生产中主要是采用酶分解和超滤结合的复合澄清法。 其他的澄清方法都是一些辅助性方法，为了提高澄清效果需要结合使用。,1、目的 把所有沉淀出来的混浊物从果蔬汁中分离出来，使果汁澄清。 2、常用的过滤介质（滤材） 有石棉、不锈钢网、帆布、硅藻土、植物纤维、合成纤维等。,（二）过滤,3、常用过滤方法 （1）压滤法使用板框过滤机将果蔬汁一次性通过过滤层。 过滤介质常用石棉和纤维制成的滤板或采用硅藻土过滤。（2）真空抽滤法使真空滚筒内形成一定真空，利用压力差使果蔬汁渗透过助滤剂，得到澄清果蔬汁的方法。,真空过滤机,板框过滤机,（3）超滤法此法对保持维生素C以及一些热敏性物质很有利。（4）离心分离法利用离心力使得溶液分层使溶质滤出溶液的方法。离心分离的设备有三足式、螺旋式以及碟片式分离机。,（一）均质 1、目的 使混浊果蔬汁中的不同粒度、不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，增加果蔬汁与果胶的亲和力。 最终抑制果蔬汁分层及产生沉淀，使果蔬汁保持均一稳定。,八、混浊果汁的均质与脱气,2、均质设备 常用的均质设备有高压均质机、胶体磨、超声波均质机。见后附图3、工艺参数 以用单级高压均质机进行均质为例： （1）均质压力：浑浊果蔬汁饮料为1820MPa；果肉型果蔬汁饮料为3040MPa （2）均质温度：60左右。,1、目的 除去果蔬汁中的氧气和二氧化碳。 防止或减轻果蔬汁色泽和风味的变化；防止包装容器的氧化腐蚀；避免悬浮粒吸附气体而漂浮于液面；防止装罐和杀菌时产生泡沫。2、方法 真空脱气法、气体交换法、抗氧化法和酶法。生产中基本采用真空脱气法。,（二）脱气,3、真空脱气法,（1）原理 通过真空泵创造一定的真空条件使果蔬汁在脱气机中以雾状形式（扩大表面积）喷出或呈薄膜流动，脱除氧气。（2）工艺参数 脱气温度：一般在5070； 真空度：90.793.3kPa。,注 意,真空脱气的同时也会带来挥发性芳香物的损失。 弥补办法： 添加香精； 进行芳香物质的回收。 在柑橘类果汁加工时，为了避免外皮精油混入产生异味，榨汁后需要对果汁进行减压去油，其后就不必再进行脱气。,4、其他脱气方法,（1）气体交换法：是通过向果蔬汁中充入一些惰性气体（如氮气）置换果蔬汁中存在的氧气；（2）酶法脱气：是利用葡萄糖氧化酶将葡萄糖氧化成葡萄糖酸和过氧化氢而耗氧，生产中一般不单独使用。（3）抗氧化剂法：是利用一些抗氧化剂如维生素C或异维生素C消耗果汁中的氧气，它常常与其他方法结合使用。,（一）浓缩果蔬汁的优点 果蔬汁的可溶性固形物含量从5%20% 提高到60%75%，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1/61/7，便于贮存和运输。,九、果蔬汁的浓缩和脱水,浓缩果蔬汁，除加水还原成果蔬汁或果蔬汁饮料外，还可作为其他食品工业的配料，用于果酒、奶制品、甜点等配料。,（二）常用的浓缩方法 常用的浓缩方法有真空浓缩、冷冻浓缩、反渗透和超滤浓缩等。 1、真空浓缩法（1）原理 在减压的条件下使果蔬汁中的水分迅速蒸发，浓缩时间很短，很好地保存果蔬汁的质量。,（2）工艺参数 浓缩温度一般为2535，不宜超过40，真空度为94.7kPa左右。另外浓缩前应进行适当的杀菌。 （3）浓缩设备 真空浓缩的关键组件是蒸发器，主要由加热器和分离器两部分组成，常用的蒸发器主要有单程式（升膜、降膜式、板式、离心薄膜式蒸发器）、循环式蒸发器（强制、自然）等。,三效升膜式蒸发器,真空浓缩锅,2、冷冻浓缩 （1）原理：将果蔬汁进行冷冻时水分凝结成冰，然后将冰晶分离出来。 （2）特点： 优点：避免热和真空的作用，没有热变性，不发生加热臭，芳香物质损失极少，产品的质量高；其次热能耗量少。 缺点：不能抑制微生物和酶的活性，所以必须再经热处理或冷冻保藏。另外分离冰晶时果蔬成分有损失，浓缩程度不高。,3、膜技术浓缩 应用超滤和反渗透膜将果蔬汁浓缩。 反渗透需要与超滤和真空浓缩结合起来才能达到较为理想的效果。 过程为：混浊汁超滤澄清汁反渗透浓缩汁真空浓缩浓缩汁。目前，比较国内比较成熟的有反渗透浓缩苹果汁、山楂汁工艺。,反渗透装置,4、芳香物质的回收,一般在浓缩前或浓缩过程中要进行芳香物质的回收。 回收后的芳香物质可以直接加回到浓缩果蔬汁中或作为果蔬汁饮料用香精。另外，还可以添加一些新鲜果汁来弥补浓缩时芳香物质的损失，称之为“Cutback”法。 芳香物质的回收方法主要有萃取法和蒸馏法。,十、调配,（一）调配的原则 果蔬汁的调整与混合，俗称调配。调配的基本原则是： 1、实现产品的标准化，使不同批次产品保持一致性； 2、提高果蔬汁产品的风味、色泽、口感、营养和稳定性等，力求各方面能达到很好的效果。,（二）糖酸比的调整,1、糖度的测定和调整 可用折光仪先测定原果蔬汁的含糖量（即“可溶性固形物” ，然后计算补充糖液的质量2、酸度的测定和调整 先测定原果蔬汁的总酸含量，然后根据果蔬汁要求的总酸含量计算需补加的酸量。 一般大部分果汁的糖酸比为13:115:1,3、成分的调配（1）弥补香气：可使用一些芳香品种调配或添加香精。（2）调整色泽（3）强化营养成分：如强化膳食纤维、维生素和矿物质等，美国生产的很多橙汁中都添加了钙。4、果蔬汁混合 利用不同种类或不同品种果蔬的各自优势，进行复配。可以弥补产品的香气和调整糖酸比，改善产品的风味；,十一、果蔬汁的杀菌与包装,（一）果蔬汁的杀菌 1、目的：杀菌钝酶。 2、原则 除要杀死果蔬汁中的致病菌和钝化果蔬汁中的酶外，同时要考虑产品的质量如风味、色泽和营养成分以及物理性质如黏度、稳定性等不能受到太大的影响。,3、杀菌技术简介,主要有热杀菌和冷杀菌两种。 目前使用最多的是热杀菌，常用HTST和UHT灭菌技术，后一种可直接进行无菌灌装。 非热加工技术目前研究较多的是超高压杀菌、脉冲电场杀菌、紫外线杀菌、强光脉冲杀菌、振荡磁场杀菌。,4、热杀菌方法,（1）高温短时（HTST）杀菌 对于pH4.5的果蔬汁，广泛采用超高温杀菌方法，杀菌温度为120130，时间为310s。,特别说明,对于玻璃瓶装和三片罐装的果蔬汁多采用二次巴氏杀菌。 即将果蔬汁加热到7080后灌装（实际上主要是为了排气，生产中通常称为第一次杀菌），密封后再进行第二次杀菌。 由于加热时间较长，对产品的营养成分、颜色和风味都有不良的影响，现在生产中使用较少。,5、热杀菌设备,常见的热杀菌设备有板式、套管式、列管式灭菌机（换热器），如进行二次巴氏杀菌，第二次巴氏杀菌常见的设备有卧式杀菌锅。 见下图,（二）灌装,1、灌装形式 一般采用热灌装、冷灌装。 （1）热（高温）灌装 果汁在经过加热杀菌后趁热灌装，然后密封、冷却。 包装容器一般采用金属罐、玻璃瓶（还要二次杀菌）或PET塑料瓶（还要倒瓶杀菌）等，在常温下流通销售，产品不会变质败坏，可贮藏1年以上。,（2）冷（低温）灌装 果汁经过加热杀菌后，立即冷却至5以下灌装、密封。 包装容器一般采用无菌纸包装或PET塑料瓶，在灌装前包装容器需经过清洗消毒，产品保质期可达12个月。 目前北京汇源公司已采用PET塑料瓶无菌低温灌装技术。,特别说明,果蔬浓缩汁也可以采用上述2种方式灌装。 对一些加热容易产生异味或为了很好地保存果蔬浓缩汁的品质，浓缩后采用冷灌装进行冷冻贮藏。 如冷冻浓缩橙汁，可以装在塑料桶或内衬聚乙烯袋的铁桶中或冷冻罐车和运输船。,2、包装形式,（1）无菌纸包装 无菌包装技术是指将经灭菌的食品，在无菌条件下充填入无菌包装容器中，在无菌条件下进行密封的一种包装方法。无菌包装技术始于20世纪，由于采用此项技术的食品营养损失少、风味不变，不需冷藏即可长期贮存。,目前提供无菌纸包装的公司有 瑞典的利乐公司（Tetra Pak）、 德国的KF公司（KF Engineer GmbH） 美国的国际纸业（International Paper）公司等。 瑞士的康美公司（SIG Combibloc ）,利乐包是由纸卷在生产过程中先通过杀菌然后依次完成成形灌装一密封（FormFillSeal）等过程， 康美包是先预制纸盒，在生产过程中通过杀菌后只完成灌装一密封过程。,（2）塑料瓶 主要有PET瓶和BOPP（双向拉伸聚丙烯）瓶。（3）玻璃瓶 瓶形较以前有很大不一样，设计美观，以四旋盖代替了皇冠盖。（二次杀菌）（4）金属罐 以三片罐为主，近年来也有在果蔬汁中充入氮气的两片罐装果蔬汁。（二次杀菌）,十二、生产线,第三节常见质量问题及其防止方法,一、果蔬汁的败坏,（一）表现 变味，如酸味、酒精味、臭味、霉味等，也可引起表面长霉、浑浊和发酵，同时产生二氧化碳、乙醇或醋酸。 （二）原因 1、细菌的危害； 2、酵母菌的危害； 3、霉菌的危害。,（三）预防措施,1、控制加工原料质量和严格控制生产过程及环境卫生条件； 2、采用合理的杀菌条件； 3、防止半成品积压，缩短原料预处理时间； 4、适当降低果蔬汁pH值。,二、果蔬饮料的色泽变化,（一）原因 果蔬汁出现的变色主要是色素引起的变色和褐变。 （二）非酶褐变（主要是美拉德反应） 1、影响：主要影响浅色果蔬汁和浓缩果蔬汁。 2、主要预防措施：（1）避免过度的热处理；（2）控制pH在3.2以下；（3）避免与含有金属离子的器具、管道、容器接触；（4）低温贮藏或冷冻贮藏。,（三）酶促褐变 1、影响 对所有含多酚类物质较多的果蔬汁均有不同程度影响，如苹果汁。 2、主要防止措施 （1）加热钝化酶活性； （2）添加维生素C、柠檬酸； （3）隔绝氧气； （4）避免与金属离子接触。,（一）澄清果蔬汁 1、原因 1) 澄清和过滤工序处理不当； 2) 杀菌不彻底； 3) 遭受微生物二次污染； 4) 加工用水未达到要求，如硬度、碱度大，含有较高量金属离子； 5) 原材料质量较差。 等等,三、果蔬汁饮料的浑浊和沉淀,2、主要防止措施 1) 使用高质量原辅材料； 2) 使用去离子水作为工艺用水； 3) 合理制定和执行加工工艺； 4) 严格控制生产过程及环境卫生条件。,1、原因 1) 果蔬汁中残留果胶酶； 2) 杀菌不彻底； 3) 加工用水未达到要求，硬度、碱度大，含有较高量金属离子； 4) 原材料质量较差； 5) 果蔬肉颗粒较大或大小不一； 6) 果蔬汁中混有较多气体； 7) 果蔬汁中含果胶过少。等等,（二）混浊果蔬汁,2、主要防止措施 1) 取汁前后加热钝化酶； 2) 严格均质、脱气、杀菌； 3) 使用去离子水和高质量原辅材料； 4) 添加稳定剂防止分层沉淀。,四、果蔬汁饮料的悬浮稳定性问题,1、影响果蔬汁饮料稳定性的原因 属液固非均相复杂混合物。 其中的悬浮液、乳浊液属热力学和动力学的不稳定系统。 根据斯托克斯定律，即果肉微粒的沉降速度与颗粒直径、颗粒密度与流体密度之差成正比，与流体黏度成反比。 沉降速度越小，体系动力稳定性越大。,2、提高稳定性的措施,（1）果肉微粒化 采用均质的方法。（2）调节汁液和果肉颗粒密度 通过调节汁液浓度，对果肉进行热处理，浸泡果肉颗粒等方法，减小颗粒与汁液密度之差。（3）合理添加稳定剂增加汁液黏度 加入稳定剂，工业生产中一般使用复合稳定剂。,五、果蔬汁的农药残留,1、危害2、措施 （1）加强产前的种植管理，如GAP（良好农业规范）。 （2）在果蔬原料清洗环节，通过充分浸泡，适度使用去除农药残留的洗涤剂降低农药残留。,第四节果蔬汁饮料的质量标准,按照国家标准GB/T 18963-2003浓缩苹果清汁和 GB 17325-2005食品工业用浓缩果汁卫生标准和GB 19297-2003果蔬汁饮料卫生标准执行，主要包含： 1、感官指标 2、理化指标 3、卫生指标 4、农药残留,第五节果蔬汁饮料典型产品加工实例,一、苹果汁加工工艺 （一）澄清型苹果汁 酶 1、工艺流程 苹果选果清洗破碎榨汁粗滤澄清过滤调配杀菌灌装冷却检验成品,2、工艺要点 （1）原料选择 选择糖分较高，酸味和涩味适当，香味浓，汁液丰富，取汁容易，酶褐变不明显的品种。 适宜的品种有澳洲青苹、秦冠、富士、红玉等。要求苹果成熟适中、新鲜完好。,红玉,澳洲青苹,秦冠,（2）选果与清洗 剔除病虫害果、烂伤果； 流水槽中冲洗。 如表皮有残留农药，则用0.5%1%的氢氧化钠和0.10.2%的洗涤剂浸洗，并在40度水中浸泡10min，然后再用清水强力喷淋冲洗。 清洗的同时进行分选和清除烂果。,（3）破碎 用苹果磨碎机和锤碎机破碎，颗粒大小要一致，破碎要适度。破碎可进行酶处理，使用果胶酶、半纤维酶和纤维酶。 （4）榨汁和筛滤 常用压榨法（带式压榨机、包裹式压榨机、螺旋压榨机、活塞式压榨机）榨汁，离心分离法粗滤（孔径60100目） 苹果出汁率一般在6886。,（5）澄清和过滤 澄清 目前常用酶法澄清（常用果胶酶和淀粉酶）辅助超滤、热处理和使用明胶等澄清剂进行澄清。 过滤：澄清处理后的苹果汁，一般还要采用需要添加助滤剂的过滤器进行过滤。用硅藻土作滤层的还可除去苹果中的土腥味。,（6）成分调整 加糖、加酸使果汁的糖酸比维持在10:115:1，一般成品的糖度为12%，酸度为0.35%左右。（7）杀菌 高温短时杀菌：温度为9195，时间为1530s； 超高温瞬时杀菌：杀菌温度为120130，时间为310s。可直接进行无菌灌装。,（8）包装 目前苹果汁产品灌装形式一般采用热灌装，包装类型一般为PET瓶和无菌纸包装。,（二）混浊型苹果汁工艺流程 苹果选果清洗去皮去核软化打浆筛滤杀菌冷却调配均质脱气超高温瞬时杀菌灌装冷却检验成品 （三）澄清浓缩苹果汁工艺流程 酶 苹果选果清洗破碎榨汁粗滤澄清过滤浓缩调配杀菌灌装冷却检验成品,二、橙汁饮料加工工艺,（一）工艺流程,去离子无菌水 浓缩橙汁稀释过滤暂存均质蔗糖热溶解保温杀菌过滤冷却调配过滤杀菌灌装冷却灯检喷码装箱检验成品,（二）操作要点（以10果汁为例）,1、主要原料 纯净水（电导率小于25S/cm） 浓缩橙汁（常用甜橙） 砂糖（优级）及其他甜味剂 柠檬酸（酸味剂） 抗坏血酸（抗氧化剂） 稳定剂（果胶、CMC等） 防腐剂（苯甲酸钠、山梨酸钾） 色素（-胡萝卜素等） 香精（水溶性及乳化香精）,2、原料处理（1）水：过滤、软化、消毒，处理为近“纯净水”，电导率小于25S/cm（2）浓缩果汁：需稀释、过滤并均质。 稀释：用纯净水稀释至原液浓度 过滤：可采用双连过滤器，膜孔0.21微米左右。 均质：用高压均质机一般一级均质压力2030兆帕，第二级1015兆帕，温度60 左右。,（3）蔗糖 工艺流程见下：工艺要求同碳酸饮料 热水溶糖杀菌过滤冷却 （4）其他原料 固体原料（酸味剂、防腐剂、人工甜味剂等）应先用温水或冷水溶解稀释510倍，并进行粗滤。增稠剂可与白糖干混，热水溶解或采用胶体磨、化胶罐、高速乳化器等制备为均匀胶体溶液。,3、调配定容,（1）加料一般顺序 糖溶液防腐剂增稠剂甜味剂酸味剂抗坏血酸果汁水溶香精色素乳化香精加水定容 （2）其他工艺要求：类似碳酸饮料。,4、过滤,可采用微滤器，膜孔0.11微米左右，属于“保护性过滤”。,5、杀菌,一般采用超高温瞬时杀菌工艺，杀菌温度为130140，时间为24s。,6、灌装,以热灌装为例： （1）高温灌装：经超高温瞬时杀菌后的浆料冷却至9092进行灌装，PET瓶耐温性应超过92。 （2）中温灌装：经超高温瞬时杀菌后的浆料冷却至7578进行灌装，PET瓶耐温性应超过78。,7、倒瓶杀菌,（1）目的 对瓶盖、瓶口及夹带入的空气进行热力消毒。（2）工艺要求 将瓶倒置保持35 min（高温灌装短些，中温灌装长些）。,8、瓶体及瓶盖消毒,（1）PET瓶体消毒 一般采用消毒剂浸泡或喷洗，然后用无菌水洗涤喷淋的方法（2）PET瓶盖消毒 一般为PP或HDPE材料盖，可采用臭氧消毒柜消毒的方法。如比较干净，可直接用无菌水冲洗、烘干后使用。,9、后续及辅助工序,后续工序主要包括：冷却、干燥、喷码、包装、检验、入库等环节。 辅助工序主要包括：（套）贴标 （1）冷却：瓶体经倒置温瓶后必须速冷至25以下。 （2）其他工序：类同于碳酸饮料的生产。,作业：,1.什么是果蔬汁饮料，果蔬汁饮料是如何分类的？2.有单宁引起的变色有哪些？如何防止或减少变色？ 3.果蔬汁饮料榨汁前如何进行预处理？4.果蔬汁加工取汁的方法有哪些？各有何特点？5.果蔬汁澄清方法有哪些？6.澄清果汁与浑浊果汁在工艺上有何差异？,7.果蔬汁饮料均质脱气的目的是什么？如何进行脱气？8.果蔬汁浓缩的目的是什么？浓缩方法有哪些？9.果蔬汁饮料加工中存在哪些质量问题？如何解决？,结束,