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1、第五章第五章 果蔬汁饮料果蔬汁饮料目前,世界上生产果蔬汁产品根据加工工目前,世界上生产果蔬汁产品根据加工工艺的不同,可以分为以下五大类:艺的不同,可以分为以下五大类:澄清汁:需要澄清和过滤,以干果为原料还澄清汁:需要澄清和过滤,以干果为原料还需要浸提工序;需要浸提工序;浑浊汁:需要均质和脱气;浑浊汁:需要均质和脱气;果肉饮料:需要预煮与打浆,其他工序与浑果肉饮料:需要预煮与打浆,其他工序与浑浊汁一样;浊汁一样;浓缩汁:需要浓缩;浓缩汁:需要浓缩;果汁粉:需要脱水干燥。果汁粉:需要脱水干燥。第一节第一节 果蔬汁的生产工艺果蔬汁的生产工艺 一方面,加工品种具有香一方面,加工品种具有香味浓郁、色泽好
2、、岀汁率高、味浓郁、色泽好、岀汁率高、糖酸比适合、营养丰富等特糖酸比适合、营养丰富等特点;点; 另一方面,生产时原料应另一方面,生产时原料应该新鲜、清洁、健康、成熟,该新鲜、清洁、健康、成熟,加工过程中要剔除腐烂果、加工过程中要剔除腐烂果、霉变果、病虫果、未成熟果霉变果、病虫果、未成熟果以及枝、叶等。以及枝、叶等。 一、原料的选择一、原料的选择二、果实的洗涤二、果实的洗涤清洗可以去除果蔬表面的尘土、泥沙、清洗可以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。微生物、农药残留以及携带的枝叶等。果蔬原料的清洗包括:流水输送、浸泡、果蔬原料的清洗包括:流水输送、浸泡、刷洗(带喷淋)、高
3、压喷淋等刷洗(带喷淋)、高压喷淋等4道工序。道工序。n苹果、柑橘、桃等,可采用滚筒式洗涤机洗涤。苹果、柑橘、桃等,可采用滚筒式洗涤机洗涤。n柔柔软软的的浆浆果果如如葡葡萄萄、草草莓莓、杨杨梅梅等等可可采采用用喷喷淋淋式式 洗涤或手工漂洗。洗涤或手工漂洗。n去除农药方法:去除农药方法:盐盐酸酸溶溶液液:0.5-1.5%0.5-1.5%,常常温温下下浸浸泡泡几几分分钟钟,用用清清 水漂洗。水漂洗。高锰酸钾溶液:浸泡在高锰酸钾溶液:浸泡在0.1%0.1%的稀高锰酸钾溶液的稀高锰酸钾溶液 中,几分钟后用清水漂洗。中,几分钟后用清水漂洗。漂白粉溶液清洗:漂白粉溶液清洗:0.06%0.06%的漂白粉溶液浸
4、泡几分的漂白粉溶液浸泡几分 钟,用清水漂洗。钟,用清水漂洗。三、取汁三、取汁1、取汁前的预处理、取汁前的预处理(1)破碎破碎(2)热处理热处理(3)酶处理酶处理(1)破碎)破碎果蔬的汁液都存在于果蔬的组织细胞果蔬的汁液都存在于果蔬的组织细胞内,只有打破细胞壁,细胞中的汁液和可溶内,只有打破细胞壁,细胞中的汁液和可溶性固形物才能出来,因此果蔬原料破碎后才性固形物才能出来,因此果蔬原料破碎后才能获得理想的岀汁率,特别是一些果皮较厚、能获得理想的岀汁率,特别是一些果皮较厚、果肉致密的果蔬原料。果肉致密的果蔬原料。破碎机的类型主要有破碎机的类型主要有辊式破碎机(挤压式辊式破碎机(挤压式破碎机)破碎机)
5、和和锤式破碎机(锯齿式破碎机)锤式破碎机(锯齿式破碎机)。应当注意果蔬组织破碎必须适度,如果破应当注意果蔬组织破碎必须适度,如果破碎后的果块太大,压榨时出汁率降低,过碎后的果块太大,压榨时出汁率降低,过小则压榨时外层的果汁很快地被压榨出来,小则压榨时外层的果汁很快地被压榨出来,形成一层厚皮,使内层的果汁难以流出,形成一层厚皮,使内层的果汁难以流出,也会降低出汁率。也会降低出汁率。苹果、梨、菠萝等用辊式破碎机破碎,粒苹果、梨、菠萝等用辊式破碎机破碎,粒度以度以34mm为适,草莓和葡萄以为适,草莓和葡萄以23mm为好,樱桃以为好,樱桃以5mm较为合适,总之破较为合适,总之破碎粒度的大小因原料品种而
6、异。碎粒度的大小因原料品种而异。(2)热处理)热处理果蔬经过破碎后,果蔬中的酶被释放,活果蔬经过破碎后,果蔬中的酶被释放,活性大为增加,多数酶,特别是多酚氧化酶会性大为增加,多数酶,特别是多酚氧化酶会引起果蔬汁色泽的变化,对果蔬汁加工极为引起果蔬汁色泽的变化,对果蔬汁加工极为不利。不利。通过加热处理可抑制酶的活性,软化果通过加热处理可抑制酶的活性,软化果蔬组织,破坏原生质膜,打开细胞的膜孔,蔬组织,破坏原生质膜,打开细胞的膜孔,使细胞中的可溶性物质容易向外扩散,有利使细胞中的可溶性物质容易向外扩散,有利于果蔬中可溶性固形物,以及色素和风味物于果蔬中可溶性固形物,以及色素和风味物质等的提取。质等
7、的提取。此外,适度加热还可以使胶体物质发生凝此外,适度加热还可以使胶体物质发生凝聚,降低果蔬汁黏度,便于榨汁,提取岀汁聚,降低果蔬汁黏度,便于榨汁,提取岀汁率。率。榨汁前或浸提时的加热温度应根据果蔬汁榨汁前或浸提时的加热温度应根据果蔬汁的用途决定。的用途决定。采用果浆酶解方法榨汁的水果仅需要加热采用果浆酶解方法榨汁的水果仅需要加热至至25-3025-30,加工水果浓缩汁特别是澄清型,加工水果浓缩汁特别是澄清型浓缩汁加热温度不宜过高。浓缩汁加热温度不宜过高。热处理的加热温度一般为热处理的加热温度一般为60-8060-80,最佳温,最佳温度度70-75 70-75 ,加热时间,加热时间10-30m
8、in10-30min。采用瞬时加热方式,加热温度采用瞬时加热方式,加热温度85-9085-90,保温,保温时间时间1-2min1-2min,不仅灭酶,也可杀菌。,不仅灭酶,也可杀菌。带皮橙类榨汁时,为了减少汁液中果皮精带皮橙类榨汁时,为了减少汁液中果皮精油的含量,可预煮油的含量,可预煮1-2min1-2min。值得注意的是:对果胶含量高的果浆加热会值得注意的是:对果胶含量高的果浆加热会加速果胶质水解,变成可溶性果胶进入果汁内,加速果胶质水解,变成可溶性果胶进入果汁内,增加汁的黏度,同时堵塞果浆的拍汁通道,难于增加汁的黏度,同时堵塞果浆的拍汁通道,难于榨汁,使过、澄清等工艺操作发生困难。榨汁,使
9、过、澄清等工艺操作发生困难。因此,对于果胶含量高的水果应因此,对于果胶含量高的水果应采用常温破采用常温破碎碎,由于果蔬中的果胶酯酶和半乳糖醛酸酶等果,由于果蔬中的果胶酯酶和半乳糖醛酸酶等果胶分解酶的活性较强,在短时间内就能分解果胶分解酶的活性较强,在短时间内就能分解果胶,使高分子果胶和水溶性果胶都明显减少,以胶,使高分子果胶和水溶性果胶都明显减少,以降低果浆黏度,对于澄清型果汁具有明显的优越降低果浆黏度,对于澄清型果汁具有明显的优越性。性。(3)酶处理)酶处理果蔬经过破碎后,为了提高出汁率,生果蔬经过破碎后,为了提高出汁率,生产中有时需要加入酶制剂对果蔬浆料进行处产中有时需要加入酶制剂对果蔬浆
10、料进行处理,分解果胶。理,分解果胶。20世纪世纪80年代和年代和90年代丹麦年代丹麦诺和诺德公司(诺和诺德公司(NovoNordiskFerment)先)先后开发了后开发了“最佳果浆酶解工艺最佳果浆酶解工艺”(OptimalMashEnzyme,OME)和)和“现代水果加工现代水果加工技技术术”(AdvancedFruitProcessing,AFP)。)。OME处理时温度要低,最好是处理时温度要低,最好是1525,出汁率(以可溶性固形物计算)能达到出汁率(以可溶性固形物计算)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,可繁殖,同
11、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。使果蔬汁的风味、色泽及营养成分损失。1993年作者在北京将这一技术成功应用于年作者在北京将这一技术成功应用于混浊桃汁的生产取得了非常好的经济效益,混浊桃汁的生产取得了非常好的经济效益,企业利用该技术每年出口企业利用该技术每年出口1000多吨的白桃多吨的白桃汁。汁。AFP工艺一般用于二次压榨,处理温度为工艺一般用于二次压榨,处理温度为4550,出汁率能达到,出汁率能达到96以上。以上。2、取汁、取汁果蔬的取汁工序是果蔬汁加工中的一道非果蔬的取汁工序是果蔬汁加工中的一道非常重要的工序,取汁方式是影响出汁率的一常重要的工序,取汁方式是影
12、响出汁率的一个重要因素,也影响果蔬汁产品品质和生产个重要因素,也影响果蔬汁产品品质和生产效率。果蔬出汁率可按下列公式计算:效率。果蔬出汁率可按下列公式计算:p119。取汁的方法主要有:取汁的方法主要有:压榨法压榨法、浸提法浸提法、离离心法心法、打浆法打浆法等。等。(1)压榨)压榨生产中广泛应用的一种取汁方式,通过生产中广泛应用的一种取汁方式,通过一定的压力取得果蔬中的汁液,榨汁可以采一定的压力取得果蔬中的汁液,榨汁可以采用冷榨、热榨甚至冷冻压榨等方式,如制造用冷榨、热榨甚至冷冻压榨等方式,如制造浆果类果汁为了获得更好的色泽可以采用热浆果类果汁为了获得更好的色泽可以采用热榨,在榨,在6070压榨
13、使更多的色素能溶解汁压榨使更多的色素能溶解汁液中。主要榨汁机有:液中。主要榨汁机有:带式榨汁机带式榨汁机 目前我国北方地区苹果浓缩汁的生产目前我国北方地区苹果浓缩汁的生产广泛采用这种榨汁机,该机自动化连续工作,生产能广泛采用这种榨汁机,该机自动化连续工作,生产能力大,但是开放式压榨,卫生程度差,产生大量废水,力大,但是开放式压榨,卫生程度差,产生大量废水,而且出汁率较低,因此往往需要加水浸提果渣进一步而且出汁率较低,因此往往需要加水浸提果渣进一步压榨。我国近年来相继从德国压榨。我国近年来相继从德国阿姆斯阿姆斯AmosAmos、福乐伟、福乐伟FlottwegFlottweg、贝尔玛、贝尔玛BEI
14、LERBEILER等公司引进。等公司引进。 HP/HPXHP/HPX卧式榨汁机卧式榨汁机 瑞典瑞典BucherBucherGuyerGuyer产品,卧式产品,卧式圆筒结构,通过活塞的往复移动进行压榨,自动化、圆筒结构,通过活塞的往复移动进行压榨,自动化、封闭式、卫生,但不能连续化压榨,该机带有封闭式、卫生,但不能连续化压榨,该机带有CIPCIP就就地清洗系统,地清洗系统,19921992年后我国引进多台用于浓缩苹果汁年后我国引进多台用于浓缩苹果汁生产。生产。气囊式榨汁机气囊式榨汁机 瑞典瑞典BucherBucherGuyerGuyer产品,卧式圆筒产品,卧式圆筒结构,通过压缩空气将气囊膨大对浆
15、料压榨。结构,通过压缩空气将气囊膨大对浆料压榨。带式榨汁机带式榨汁机气囊式榨汁机气囊式榨汁机螺旋榨汁机螺旋榨汁机结构简单,能连续工作,果汁中的固结构简单,能连续工作,果汁中的固形物含量很高,不封闭、出汁率低,而且果汁呈浆状,形物含量很高,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。生产能力较小,目前生产中使用较少。裹包式榨汁机裹包式榨汁机一般是果蔬浆用尼龙布包裹起来,一般是果蔬浆用尼龙布包裹起来,浆厚浆厚10cm左右,层层累起。层与层之间有隔板,便左右,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。为了提高于果汁的流出,通过液压增压使果汁流出。为了
16、提高生产效率,常使用生产效率,常使用2个压榨槽,交替工作,当一个装个压榨槽,交替工作,当一个装料压榨时,另一个卸渣,出汁率较高,操作方便,但料压榨时,另一个卸渣,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。效率低,劳动强度大,目前一些小型工厂还在使用。柑橘类果实榨汁机柑橘类果实榨汁机专用性很强,有专用性很强,有FMC的在线榨的在线榨汁机(汁机(In1ineExtractor)、)、brown系列榨汁机系列榨汁机(brown400,brown700,brown1100,brown2503)、安德逊榨汁机等。)、安德逊榨汁机等。螺旋式榨汁机螺旋式榨汁机(2)浸提法)浸提法
17、主要适用于干果如酸枣、乌梅、红枣等或水果主要适用于干果如酸枣、乌梅、红枣等或水果中果胶含量较高通过上述方法难以取汁的果蔬原料中果胶含量较高通过上述方法难以取汁的果蔬原料(如山楂),有(如山楂),有分批式分批式和和连续式连续式两种浸提方式。连两种浸提方式。连续逆流浸提法(续逆流浸提法(countetcurrentextracting)采用物料和浸提液双向移动。采用物料和浸提液双向移动。浸提温度一般选择浸提温度一般选择60-80,此温度下果肉细胞内,此温度下果肉细胞内的原生质变形、蛋白质凝固,有利于可溶性固形物的原生质变形、蛋白质凝固,有利于可溶性固形物的浸出;能抑制微生物的生长,避免可溶性固形物
18、的浸出;能抑制微生物的生长,避免可溶性固形物的损失;可以增加分子运动的动能,提高扩散速的损失;可以增加分子运动的动能,提高扩散速度,有利浸出;不会使果胶过多浸提出来。度,有利浸出;不会使果胶过多浸提出来。(3)离心法)离心法通过卧式螺旋离心机来完成,利用离心通过卧式螺旋离心机来完成,利用离心力的原理实现果汁与果肉的分离。力的原理实现果汁与果肉的分离。料浆通过中心送料管进入转筒的离心料浆通过中心送料管进入转筒的离心室,在高速离心力作用下,果渣甩至转筒壁室,在高速离心力作用下,果渣甩至转筒壁上,由螺杆传送器将果渣不断地送往转筒的上,由螺杆传送器将果渣不断地送往转筒的锥形末端而排出,果汁通过螺纹间隙
19、从转筒锥形末端而排出,果汁通过螺纹间隙从转筒的前端流出。的前端流出。(4)打浆法)打浆法在果蔬汁的加工中这种方法适用于果蔬在果蔬汁的加工中这种方法适用于果蔬浆和果肉饮料的生产。浆和果肉饮料的生产。果蔬原料中果胶含量较高、汁液黏稠、果蔬原料中果胶含量较高、汁液黏稠、汁液含量低,压榨难以取汁,或者因为通过汁液含量低,压榨难以取汁,或者因为通过压榨取得的果汁风味比较淡,需要采用打浆压榨取得的果汁风味比较淡,需要采用打浆法,果肉饮料都是采用这种方法,如草莓汁、法,果肉饮料都是采用这种方法,如草莓汁、芒果汁、桃汁、山楂汁等。芒果汁、桃汁、山楂汁等。果蔬原料经过破碎后需要立即在预煮机果蔬原料经过破碎后需要
20、立即在预煮机进行预煮,钝化果蔬中酶的活性,防止褐进行预煮,钝化果蔬中酶的活性,防止褐变,然后进行打浆,生产中一般采用三道打变,然后进行打浆,生产中一般采用三道打浆,筛网孔径的大小依次为浆,筛网孔径的大小依次为1.2,0.8,0.5mm,经过打浆后果肉颗粒变小有利于均,经过打浆后果肉颗粒变小有利于均质处理。如果采用单道打浆,筛眼孔径不能质处理。如果采用单道打浆,筛眼孔径不能太小,否则容易堵塞网眼。太小,否则容易堵塞网眼。四、粗滤四、粗滤除打浆法之外,其他方法得到的果蔬汁液中含除打浆法之外,其他方法得到的果蔬汁液中含有大量的悬浮颗粒,如果肉纤维、果皮、果核等,有大量的悬浮颗粒,如果肉纤维、果皮、果
21、核等,它们的存在会影响产品的外观质量和风味,需要及它们的存在会影响产品的外观质量和风味,需要及时去除,粗滤可在榨汁过程中进行或单机操作,生时去除,粗滤可在榨汁过程中进行或单机操作,生产中通常使用振动筛,进行粗滤。对澄清汁粗滤后产中通常使用振动筛,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。质与脱气。四、透明果汁的澄清和过滤四、透明果汁的澄清和过滤1 1、澄清、澄清 按澄清作用的机理,果蔬汁的澄清可分为按澄清作用的机理,果蔬汁的澄清可分为5 5大类:大类:分别是:分别是:自然澄清法自然澄清法、酶法澄清酶法澄清、澄清剂法
22、澄清剂法、冷热冷热处理澄清处理澄清、超滤澄清超滤澄清。(1)自然澄清法)自然澄清法破碎压榨出的果汁置于密闭容器中。经长破碎压榨出的果汁置于密闭容器中。经长时间放置,使悬浮物质依靠重力自然沉降;时间放置,使悬浮物质依靠重力自然沉降;使果胶物质逐渐水解而沉淀;蛋白质和单宁使果胶物质逐渐水解而沉淀;蛋白质和单宁也逐渐形成不溶性的沉淀。也逐渐形成不溶性的沉淀。但果汁经长时间静置易产生发酵变质,因但果汁经长时间静置易产生发酵变质,因此必须加入适当的防腐剂,此必须加入适当的防腐剂,此法仅限于亚硫此法仅限于亚硫酸半成品保存的果汁生产上使用。酸半成品保存的果汁生产上使用。(2)酶法澄清)酶法澄清果蔬汁中的胶体
23、系统主要是由果胶、淀粉、蛋果蔬汁中的胶体系统主要是由果胶、淀粉、蛋白质等大分子形成的,添加果胶酶和淀粉酶分解大白质等大分子形成的,添加果胶酶和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,悬浮物质随着稳定体系的破坏而沉的稳定体系,悬浮物质随着稳定体系的破坏而沉淀,果蔬汁得以澄清。淀,果蔬汁得以澄清。生产中经常使用果胶复合酶,这种酶具有果胶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(制剂公司有丹麦诺和诺德公司(NovoN
24、ordiskFerment)和荷兰的吉比特公司()和荷兰的吉比特公司(Gistbrocades)。)。(3)澄清剂法)澄清剂法果蔬汁中存在的果胶、单宁、纤维素等果蔬汁中存在的果胶、单宁、纤维素等带负电荷,通过加入带正电荷的物质,发生带负电荷,通过加入带正电荷的物质,发生电性中和,从而破坏果蔬汁稳定的胶体体系。电性中和,从而破坏果蔬汁稳定的胶体体系。如明胶法,明胶能与果蔬汁中的果胶、单宁如明胶法,明胶能与果蔬汁中的果胶、单宁相互凝聚并吸附果蔬汁中的其他悬浮物质,相互凝聚并吸附果蔬汁中的其他悬浮物质,产生沉淀。另外,还有硅胶产生沉淀。另外,还有硅胶明胶法、壳聚明胶法、壳聚糖法等。糖法等。通过加入表
25、面积大具有吸附能力的物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,吸附果蔬汁中的一些蛋白质、多酚类物质等,如膨润土澄清法、聚乙烯吡咯烷酮质等,如膨润土澄清法、聚乙烯吡咯烷酮(PPVP)澄清法等。)澄清法等。(4)冷热处理澄清)冷热处理澄清通过冷冻或加热处理使果蔬汁中的胶体通过冷冻或加热处理使果蔬汁中的胶体物质变性,絮凝沉淀,如冷冻澄清、加热澄物质变性,絮凝沉淀,如冷冻澄清、加热澄清。清。(5)超滤澄清)超滤澄清实际上是一种机械分离的方法,即利用实际上是一种机械分离的方法,即利用超滤膜的选择性筛分,在压力驱动下把溶液超滤膜的选择性筛分,在压力驱动下把溶液中的微粒、悬
26、浮物质、胶体和大分子与溶剂中的微粒、悬浮物质、胶体和大分子与溶剂和小分子分开。和小分子分开。其优点是无相变,挥发性芳香成分损失其优点是无相变,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,能少,在密闭管道中进行不受氧气的影响,能实现自动化生产。实现自动化生产。2 2、精滤、精滤 在制取澄清果汁时,为了得到澄清透明在制取澄清果汁时,为了得到澄清透明且稳定的果蔬汁,在采用传统澄清法处理且稳定的果蔬汁,在采用传统澄清法处理后,还须进行精滤。后,还须进行精滤。 果蔬汁的过滤方法果蔬汁的过滤方法主要采用压滤法主要采用压滤法,常用的压,常用的压滤机有板框式过滤机、硅藻土过滤机、超滤机等滤机有板框式
27、过滤机、硅藻土过滤机、超滤机等3 3种。种。由于板框式和硅藻土过滤机不能连续化生产,企业由于板框式和硅藻土过滤机不能连续化生产,企业往往需要两台或多台交替使用,且生产能力较小。往往需要两台或多台交替使用,且生产能力较小。 一些大型果蔬汁加工厂基本都使用超滤,但是一些大型果蔬汁加工厂基本都使用超滤,但是超滤剩下的最后混浊物含量高,很容易堵塞超滤超滤剩下的最后混浊物含量高,很容易堵塞超滤膜,过滤速率很慢,最后需要使用板框式或硅藻土膜,过滤速率很慢,最后需要使用板框式或硅藻土过滤机配合。真空过滤法、离心分离法等也用于果过滤机配合。真空过滤法、离心分离法等也用于果蔬汁的过滤。蔬汁的过滤。五、浑浊果汁的
28、均质与脱气五、浑浊果汁的均质与脱气1 1、均质、均质 混浊汁与带肉饮料需要均质处理,均质的目的混浊汁与带肉饮料需要均质处理,均质的目的是使果蔬汁中的悬浮果肉颗粒进一步破碎细化,大是使果蔬汁中的悬浮果肉颗粒进一步破碎细化,大小更为均匀,同时促进果肉细胞壁上的果胶溶出,小更为均匀,同时促进果肉细胞壁上的果胶溶出,使果胶均匀分布于果蔬汁中,形成均一稳定的分散使果胶均匀分布于果蔬汁中,形成均一稳定的分散体系。如果不均质,由于果蔬汁中的悬浮果肉颗粒体系。如果不均质,由于果蔬汁中的悬浮果肉颗粒较大,产品不稳定,在重力的作用下果肉会慢慢向较大,产品不稳定,在重力的作用下果肉会慢慢向容器底部下沉,放置一段时间
29、后就会出现分层现容器底部下沉,放置一段时间后就会出现分层现象,而且界限分明,容器上部的果蔬汁相对清亮,象,而且界限分明,容器上部的果蔬汁相对清亮,下部混浊,影响产品的外观质量。下部混浊,影响产品的外观质量。 均质设备有均质设备有胶体磨胶体磨、高压均质机高压均质机、超声超声波均质机波均质机等。生产上最常用的是高雅均质机。等。生产上最常用的是高雅均质机。通常之前会上胶体磨。通常之前会上胶体磨。 胶体磨胶体磨让流体、半流体或乳状液在离心力的作让流体、半流体或乳状液在离心力的作用下,强制通过高速相对运动的两个齿形面(其中用下,强制通过高速相对运动的两个齿形面(其中一个高速旋转,另一个静止),使通过齿面
30、之间的一个高速旋转,另一个静止),使通过齿面之间的物料受到极大的剪切,研磨及高速搅拌作用,同时物料受到极大的剪切,研磨及高速搅拌作用,同时又在高频震动,高速旋涡等复杂力的作用下使物料又在高频震动,高速旋涡等复杂力的作用下使物料有效的分散、乳化、粉碎、混合、均质。从而达到有效的分散、乳化、粉碎、混合、均质。从而达到精细超微的效果。精细超微的效果。胶体磨均质效果不如均质机。胶体磨均质效果不如均质机。物料在经过高压往物料在经过高压往复泵的剪切、压缩、复泵的剪切、压缩、折叠,被迅速破碎成折叠,被迅速破碎成200um-2um的微粒,的微粒,并混合而下流往下方并混合而下流往下方乳化锅,使细化的物乳化锅,使
31、细化的物料进一步均匀。料进一步均匀。2 2、脱气、脱气果蔬组织中溶解一定的空气,加工过程中又果蔬组织中溶解一定的空气,加工过程中又经经过破碎、取汁、均质以及泵、管道的输送都会带人过破碎、取汁、均质以及泵、管道的输送都会带人大量的空气到果蔬汁中,在生产过程中需要将这些大量的空气到果蔬汁中,在生产过程中需要将这些溶解的空气脱除,溶解的空气脱除,称为脱气或去氧称为脱气或去氧。 脱气可以减少或避免果蔬汁的氧化,减少果蔬脱气可以减少或避免果蔬汁的氧化,减少果蔬汁色泽和风味的破坏以及营养成分的损失如维生素汁色泽和风味的破坏以及营养成分的损失如维生素C C的氧化,防止马口铁罐的氧化腐蚀,避免悬浮颗粒的氧化,
32、防止马口铁罐的氧化腐蚀,避免悬浮颗粒吸附气体上浮,以及防止灌装和杀菌时产生泡沫。吸附气体上浮,以及防止灌装和杀菌时产生泡沫。脱氧的同时也会带来挥发性芳香物的损脱氧的同时也会带来挥发性芳香物的损失,因此在生产中有时添加香精来弥补这一失,因此在生产中有时添加香精来弥补这一部分损失。另外在柑橘类果汁加工时,为了部分损失。另外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。果汁进行减压去油,其后就不必再进行脱气。脱气的方法有脱气的方法有真空脱气、气体置换脱气、真空脱气、气体置换脱气、加热脱气、化学脱气以及酶法脱
33、气加热脱气、化学脱气以及酶法脱气等。等。生产中基本采用真空脱气,通过真空泵创生产中基本采用真空脱气,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,脱除氧气;对状形式(扩大表面积)喷出,脱除氧气;对于没有脱气机的生产企业可使用加热脱气,于没有脱气机的生产企业可使用加热脱气,但脱气不彻底。但脱气不彻底。气体置换脱气是通过向果蔬汁中充入一气体置换脱气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些惰性气体(如氮气)置换果蔬汁中存在的氧气。氧气。化学脱气是利用一些抗氧化剂如维生素化学脱气是利用一些抗氧化剂如维生素C或异维
34、生素或异维生素C消耗果汁中的氧气,它常常与其消耗果汁中的氧气,它常常与其他方法结合使用;他方法结合使用;酶法脱气利用葡萄糖氧化酶将葡萄糖氧酶法脱气利用葡萄糖氧化酶将葡萄糖氧化成葡萄糖酸而耗氧,生产中几乎没有使用。化成葡萄糖酸而耗氧,生产中几乎没有使用。六、果蔬汁的浓缩六、果蔬汁的浓缩浓缩果蔬汁与原汁相比,具有显著的优浓缩果蔬汁与原汁相比,具有显著的优点:产品经过浓缩后,体积减少了、重量减点:产品经过浓缩后,体积减少了、重量减轻了、可溶性固形物提高了,可以显著降低轻了、可溶性固形物提高了,可以显著降低产品的包装、运输费用,增加产品的保藏产品的包装、运输费用,增加产品的保藏性,延长产品的贮藏期。性
35、,延长产品的贮藏期。另外,浓缩果蔬汁除了加水还原成果蔬汁另外,浓缩果蔬汁除了加水还原成果蔬汁或果蔬汁饮料外,还可以作为其他食品工业或果蔬汁饮料外,还可以作为其他食品工业的配料,用于果酒、奶制品、甜点等的配的配料,用于果酒、奶制品、甜点等的配料,如浓缩葡萄汁和浓缩苹果汁分别可用做料,如浓缩葡萄汁和浓缩苹果汁分别可用做葡萄酒与苹果酒的生产原料。因此,在国际葡萄酒与苹果酒的生产原料。因此,在国际贸易中,浓缩果蔬汁比较受欢迎,生产量和贸易中,浓缩果蔬汁比较受欢迎,生产量和贸易量也在逐年增加,贸易量也在逐年增加,常见的果蔬浓缩汁产品有浓缩苹果汁(常见的果蔬浓缩汁产品有浓缩苹果汁(7072Bx)、浓缩橙汁
36、()、浓缩橙汁(65Bx)、浓缩菠)、浓缩菠萝汁(萝汁(65Bx)、浓缩葡萄汁()、浓缩葡萄汁(6570Bx)、浓缩胡萝卜汁()、浓缩胡萝卜汁(30Bx)以及浓)以及浓缩番茄浆(缩番茄浆(2830Bx)等。)等。果蔬汁的浓缩比可以按下式计算:果蔬汁的浓缩比可以按下式计算:p123。常见的浓缩方法有:常见的浓缩方法有:真空浓缩真空浓缩、冷冻浓缩冷冻浓缩、反渗透浓缩反渗透浓缩、超滤浓缩超滤浓缩。1、真空浓缩法、真空浓缩法大多数果蔬汁是热敏性食品,在高温下长大多数果蔬汁是热敏性食品,在高温下长时间的煮制浓缩,会对果蔬汁的色、香、味时间的煮制浓缩,会对果蔬汁的色、香、味带来很大的不利影响。带来很大的不
37、利影响。为了较好地保存果蔬汁的品质,浓缩应该为了较好地保存果蔬汁的品质,浓缩应该在较低的温度下进行,因此多采用真空浓在较低的温度下进行,因此多采用真空浓缩,即在减压的条件下使果蔬汁中的水分迅缩,即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,能很好地保存果蔬速蒸发,浓缩时间很短,能很好地保存果蔬汁的质量。汁的质量。浓缩温度一般为浓缩温度一般为2535,不宜超过,不宜超过40,真空度为,真空度为0.096MPa左右。但这样的左右。但这样的温度适合微生物的活动和酶的作用,因此温度适合微生物的活动和酶的作用,因此浓缩前应进行适当的杀菌。果蔬汁中以苹浓缩前应进行适当的杀菌。果蔬汁中以苹果汁比较
38、耐热,浓缩时可以采取较高的温果汁比较耐热,浓缩时可以采取较高的温度,但也不宜超过度,但也不宜超过55。果蔬汁在真空浓缩过程中,由于芳香物果蔬汁在真空浓缩过程中,由于芳香物质的损失,一般在浓缩前或浓缩过程中要质的损失,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可以直接加回到浓缩果蔬汁中或作为果蔬汁饮料用香精。汁饮料用香精。另外,还可以添加一些新鲜果汁来弥补另外,还可以添加一些新鲜果汁来弥补浓缩时芳香物质的损失,称之为浓缩时芳香物质的损失,称之为“Cutback”法。例如橙汁浓缩到法。例如橙汁浓缩到58Bx
39、,然后加,然后加原橙汁稀释至原橙汁稀释至42Bx。葡萄汁在浓缩时经常会出现酒石沉淀,葡萄汁在浓缩时经常会出现酒石沉淀,导致葡萄浓缩汁的混浊,因此在浓缩前葡导致葡萄浓缩汁的混浊,因此在浓缩前葡萄汁应进行冷冻处理去除酒石。萄汁应进行冷冻处理去除酒石。对于生产高浓度的浓缩汁,浓缩之前需对于生产高浓度的浓缩汁,浓缩之前需要进行脱胶处理,由于果汁中含有果胶,要进行脱胶处理,由于果汁中含有果胶,浓缩过程中经常会出现胶凝现象,致使浓浓缩过程中经常会出现胶凝现象,致使浓缩过程难以继续。缩过程难以继续。真空浓缩的关键组件是蒸发器,主要由真空浓缩的关键组件是蒸发器,主要由加热器加热器和和分离器分离器两部分组成,加
40、热器是利两部分组成,加热器是利用水蒸汽为热源加热被浓缩的物料,为强用水蒸汽为热源加热被浓缩的物料,为强化加热过程,采用强制循环代替自然循环;化加热过程,采用强制循环代替自然循环;分离器的作用是将产生的二次蒸汽与浓缩分离器的作用是将产生的二次蒸汽与浓缩液分离。液分离。常用的蒸发器主要有搅拌式蒸发器、升常用的蒸发器主要有搅拌式蒸发器、升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、强制循环式膜式蒸发器、降膜式蒸发器、强制循环式蒸发器、螺旋管式蒸发器、板式蒸发器、蒸发器、螺旋管式蒸发器、板式蒸发器、离心薄膜式蒸发器等。离心薄膜式蒸发器等。多效浓缩器多效浓缩器2、冷冻浓缩法、冷冻浓缩法冷冻浓缩法是利用冰与水溶液之间的固冷
41、冻浓缩法是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理,将水以固态冰的形式从溶液相平衡原理,将水以固态冰的形式从溶液中分离的一种浓缩方法。液中分离的一种浓缩方法。冷冻浓缩包括冷却过程、冰晶的形成与冷冻浓缩包括冷却过程、冰晶的形成与扩大、固液分离扩大、固液分离3个过程,冷冻方式分为层个过程,冷冻方式分为层状冻结(在管式、板式、转鼓式及带式设状冻结(在管式、板式、转鼓式及带式设备中进行)和悬浮冻结。备中进行)和悬浮冻结。悬浮冻结浓缩方法的特征为无数悬浮于悬浮冻结浓缩方法的特征为无数悬浮于母液中的小冰晶,在带搅拌装置的低温罐母液中的小冰晶,在带搅拌装置的低温罐中长大并不断排除,使母液浓度增加而浓中长大并不断排
42、除,使母液浓度增加而浓缩。冷冻浓缩装置主要由结晶系统和分离缩。冷冻浓缩装置主要由结晶系统和分离设备两部分组成,设备两部分组成,Grenco公司的单级冷冻公司的单级冷冻浓缩系统见图浓缩系统见图43p124。果蔬汁的冷冻浓缩就是将果蔬汁进行冷冻果蔬汁的冷冻浓缩就是将果蔬汁进行冷冻处理,当温度达到果蔬汁的冰点时果蔬汁中的处理,当温度达到果蔬汁的冰点时果蔬汁中的部分水呈冰晶析出,果蔬汁浓度得到提高,果部分水呈冰晶析出,果蔬汁浓度得到提高,果蔬汁的冰点下降;当继续降温达到果蔬汁的新蔬汁的冰点下降;当继续降温达到果蔬汁的新冰点时形成的冰晶扩大,如此反复,由于冰晶冰点时形成的冰晶扩大,如此反复,由于冰晶数量
43、增加和冰晶的扩大,浓度逐渐增大;及至数量增加和冰晶的扩大,浓度逐渐增大;及至其共晶点或低于共溶点温度时,被浓缩的溶液其共晶点或低于共溶点温度时,被浓缩的溶液全部冻结。全部冻结。果蔬汁的冷冻过程为:果蔬汁果蔬汁的冷冻过程为:果蔬汁冷却冷却结晶结晶固液分离固液分离浓缩汁。浓缩汁。与真空浓缩法相比,冷冻浓缩法避免了热和真空与真空浓缩法相比,冷冻浓缩法避免了热和真空的作用,没有热变性,不发生加热臭,芳香物质的作用,没有热变性,不发生加热臭,芳香物质损失极少,产品的质量远远高于真空浓缩的产品;损失极少,产品的质量远远高于真空浓缩的产品;其次热能耗量少,冷冻水所需要的能量为其次热能耗量少,冷冻水所需要的能
44、量为334.9kJ/kg,而蒸发水所需要的能量为,而蒸发水所需要的能量为2260.8kJ/kg,理论上冷冻浓缩所需要的能量为蒸发浓缩需要的理论上冷冻浓缩所需要的能量为蒸发浓缩需要的能量能量1/7。冷冻浓缩的主要缺点是:浓缩后产品需要冷冻贮冷冻浓缩的主要缺点是:浓缩后产品需要冷冻贮藏或加热处理以便保藏,浓缩分离过程中会造成藏或加热处理以便保藏,浓缩分离过程中会造成果蔬汁的损失,浓度高、黏度大的果蔬汁不容易果蔬汁的损失,浓度高、黏度大的果蔬汁不容易分离,冷冻浓缩受到溶液浓度的限制,浓缩浓度分离,冷冻浓缩受到溶液浓度的限制,浓缩浓度一般不超过一般不超过55Bx。3、反渗透浓缩法、反渗透浓缩法反渗透技
45、术是一种膜分离技术,借助压力差反渗透技术是一种膜分离技术,借助压力差将溶质与溶剂分离,其分离原理详见水处理一将溶质与溶剂分离,其分离原理详见水处理一章,广泛应用于海水的淡化和纯净水的生产。章,广泛应用于海水的淡化和纯净水的生产。在果蔬汁工业上可用于果蔬汁的预浓缩,与在果蔬汁工业上可用于果蔬汁的预浓缩,与蒸发浓缩相比,反渗透浓缩优点是:不需加热,蒸发浓缩相比,反渗透浓缩优点是:不需加热,常温下浓缩不发生相变,挥发性芳香成分损失常温下浓缩不发生相变,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,节能。少,在密闭管道中进行不受氧气的影响,节能。反渗透需要与超滤和真空浓缩结合起来才能反渗透需要
46、与超滤和真空浓缩结合起来才能达到较为理想的效果。其过程为:混浊汁达到较为理想的效果。其过程为:混浊汁超超滤滤澄清汁澄清汁反渗透反渗透浓缩汁浓缩汁真空浓缩真空浓缩浓浓缩汁。缩汁。七、果蔬汁的调整与混合七、果蔬汁的调整与混合果蔬汁的调整与混合,俗称调配。根据果蔬汁的调整与混合,俗称调配。根据果蔬汁产品的类型和要求并不完全一致。果蔬汁产品的类型和要求并不完全一致。调配的基本原则是:一方面要实现产品调配的基本原则是:一方面要实现产品的标准化,使不同批次产品保持、一致性;的标准化,使不同批次产品保持、一致性;另一方面是为了提高果蔬汁产品的风味、另一方面是为了提高果蔬汁产品的风味、色泽、口感、营养和稳定性
47、等,力求各方色泽、口感、营养和稳定性等,力求各方面能达到很好的效果。面能达到很好的效果。100的果蔬汁在生产过程中不添加其他物质,的果蔬汁在生产过程中不添加其他物质,大多数水果都能生产较为理想的果汁,具有合适的大多数水果都能生产较为理想的果汁,具有合适的糖酸比,好的风味与色泽,一般大部分果汁的糖酸糖酸比,好的风味与色泽,一般大部分果汁的糖酸比为比为13:115:1。但是有一些但是有一些100的果蔬汁由于太酸或风味太强的果蔬汁由于太酸或风味太强或色泽太浅,口感不好,外观差,因此不适宜于直或色泽太浅,口感不好,外观差,因此不适宜于直接饮用,需要与其他一些果蔬汁复合,而许多蔬菜接饮用,需要与其他一些
48、果蔬汁复合,而许多蔬菜汁由于没有水果特有的芳香味,而且经过热处理易汁由于没有水果特有的芳香味,而且经过热处理易产生煮熟味,风味不为消费者接受,更需要调整或产生煮熟味,风味不为消费者接受,更需要调整或复合。可以利用不同种类或不同品种果蔬的各自优复合。可以利用不同种类或不同品种果蔬的各自优势,进行复配势,进行复配。生产苹果汁时,可以使用一些芳香品种如元生产苹果汁时,可以使用一些芳香品种如元帅、金冠、青香蕉等与一些酸味较强或酸味中等帅、金冠、青香蕉等与一些酸味较强或酸味中等的品种复配,弥补产品的香气和调整糖酸比,改的品种复配,弥补产品的香气和调整糖酸比,改善产品的风味;善产品的风味;利用玫瑰香品种提
49、高葡萄汁的香气,利用深色利用玫瑰香品种提高葡萄汁的香气,利用深色品种如辛凡黛(品种如辛凡黛(zinfandel)、紫北塞()、紫北塞(alieantebouschet)、北塞魂()、北塞魂(petitebouschet),改),改善产品的色泽;善产品的色泽;宽皮橘类香味、酸味较淡,可以通过橙类果汁宽皮橘类香味、酸味较淡,可以通过橙类果汁进行调整;许多热带水果,香气浓厚、悦人,是进行调整;许多热带水果,香气浓厚、悦人,是果蔬汁生产中很好的复配原料,如具有果蔬汁生产中很好的复配原料,如具有“天然香天然香精精”之称的西番莲现广泛用来调整果蔬汁的风味。之称的西番莲现广泛用来调整果蔬汁的风味。非非100
50、果蔬汁饮料的调整,除了进行果蔬汁饮料的调整,除了进行不同果蔬和不同品种之间的调整外,由于不同果蔬和不同品种之间的调整外,由于加工过程中添加了大量的水分,果蔬汁原加工过程中添加了大量的水分,果蔬汁原有的香气变淡、色泽变浅、糖酸都降低,有的香气变淡、色泽变浅、糖酸都降低,需要通过添加香精、糖、酸甚至色素来进需要通过添加香精、糖、酸甚至色素来进行弥补,使产品的色香味达到理想的效果。行弥补,使产品的色香味达到理想的效果。果蔬汁调整时需要添加的糖与酸可按下列果蔬汁调整时需要添加的糖与酸可按下列公式计算,而香精则应根据具体情况而定。公式计算,而香精则应根据具体情况而定。参考书参考书p126计算公式。计算公
51、式。八、果蔬汁的微生物学、杀菌、包装与保藏八、果蔬汁的微生物学、杀菌、包装与保藏1 1、果蔬汁的杀菌、果蔬汁的杀菌 果蔬汁的包装与杀菌是产品得以长期保藏的关键。果蔬汁的包装与杀菌是产品得以长期保藏的关键。在进行杀菌时,一方面需要杀死果蔬汁中的致病菌在进行杀菌时,一方面需要杀死果蔬汁中的致病菌和钝化果蔬汁中的酶,同时要考虑产品的质量如风和钝化果蔬汁中的酶,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。等不能受到太大的影响。因此杀菌温度和杀菌时间是两个重要的参数。因此杀菌温度和杀菌时间是两个重要的参数。不同的果
52、蔬汁不同的果蔬汁pH值差别很大,因而杀菌条件也会有值差别很大,因而杀菌条件也会有很大的不同。很大的不同。加热杀菌有可靠、简便、投资小等特点,加热杀菌有可靠、简便、投资小等特点,在现代果汁加工中,加热杀菌仍是应用最在现代果汁加工中,加热杀菌仍是应用最为普遍的方法。为普遍的方法。非加热杀菌主要有超高压杀菌、辐照杀菌、非加热杀菌主要有超高压杀菌、辐照杀菌、高压脉冲电场杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀高压脉冲电场杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等,由于杀菌设备和效果尚不理想,故菌等,由于杀菌设备和效果尚不理想,故未在生产上广泛推广。未在生产上广泛推广。巴氏杀菌巴氏杀菌是应用较早的一种加热杀菌方法。是应用较早的一种加
53、热杀菌方法。以前,对于瓶装和三片罐装的果蔬汁多采用二次以前,对于瓶装和三片罐装的果蔬汁多采用二次巴氏杀菌,即将果蔬汁加热到巴氏杀菌,即将果蔬汁加热到70708080后灌装后灌装(实际上主要是为了排气,生产中通常称为第一(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。不良的影响,现在生产中使用较少。 目前随着杀菌技术的开发,生产中广泛采用目前随着杀菌技术的开发,生产中广泛采用高温高温短时杀菌短时杀菌(hi
54、gh temperature short timehigh temperature short time,HIBTHIBT)和)和超高温杀菌超高温杀菌(ulthr aulthr ahigjatempemturehigjatempemture,UHTUHT)。)。 对于对于pH3.7pH3.7pH3.7的果蔬汁,广泛采用的果蔬汁,广泛采用超高温杀超高温杀菌方法菌方法,杀菌温度为,杀菌温度为120120130130,时间为,时间为3 36 s6 s。对于蔬菜汁,不仅产品的对于蔬菜汁,不仅产品的pHpH值高,而且土值高,而且土壤中的耐热菌污染的机会较多,如番茄汁壤中的耐热菌污染的机会较多,如番茄汁有
55、可能出现一些芽孢杆菌如巴士固氮梭状有可能出现一些芽孢杆菌如巴士固氮梭状芽孢杆菌(芽孢杆菌(Clostridium pasterianumClostridium pasterianum)、)、酪酸梭状芽孢杆菌(酪酸梭状芽孢杆菌(Closwidium Closwidium butyricumbutyricum)和嗜热酸芽孢杆菌()和嗜热酸芽孢杆菌(Bacillus Bacillus thermoaciduransthermoacidurans),杀菌特别要注意。),杀菌特别要注意。 销往热带地区或沙漠地区的蔬菜汁,由于销往热带地区或沙漠地区的蔬菜汁,由于当地气温高,如果杀菌不彻底,在合适的当地气温
56、高,如果杀菌不彻底,在合适的条件下耐热菌容易生长繁殖,经常会出现条件下耐热菌容易生长繁殖,经常会出现产品腐败现象,因此在检验时不仅要进行产品腐败现象,因此在检验时不仅要进行37的嗜温菌的培养,还需要进行的嗜温菌的培养,还需要进行55的的嗜热菌的培养。嗜热菌的培养。有关果蔬汁的检验与罐头一样,具体内容有关果蔬汁的检验与罐头一样,具体内容请参考请参考“食品保藏原理食品保藏原理”中的罐头部分。中的罐头部分。2、果蔬汁的包装、果蔬汁的包装果蔬汁及其饮料的包装容器经历了玻璃瓶果蔬汁及其饮料的包装容器经历了玻璃瓶易拉罐易拉罐纸包装纸包装塑料瓶的发展过程。目塑料瓶的发展过程。目前市场上直饮型(前市场上直饮型
57、(ReadyToDrink,RTD)果蔬汁及其饮料的包装基本上是上述果蔬汁及其饮料的包装基本上是上述4种形式种形式并存。并存。(1 1)纸包装)纸包装 目前提供无菌纸包装的公司有瑞典的利乐公司目前提供无菌纸包装的公司有瑞典的利乐公司(Tetra PakTetra Pak)、德国的)、德国的KFKF公司(公司(KF Engineer KF Engineer GmbHGmbH)以及美国的国际纸业()以及美国的国际纸业(International International PaperPaper)公司等。)公司等。 纸包装的外形有纸包装的外形有砖形砖形和和屋脊包形屋脊包形两种。包装材两种。包装材料由
58、料由PE/PE/纸,纸,PE/PE/铝箔铝箔/PE/PE等等5 5层组成。利乐包是由纸层组成。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卷在生产过程中先通过杀菌然后依次完成成形灌灌装装密封(密封(FormFormFillFillSealSeal)等过程,而康美包)等过程,而康美包(CombiblockCombiblock)是先预制纸盒,在生产过程中通)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。过杀菌后只完成灌装一密封过程。 (2 2)塑料瓶主要有)塑料瓶主要有PETPET聚酯聚酯瓶(瓶(由于重轻,保存由于重轻,保存性佳,强调耐热,耐压等功能之技术性趋势使性佳,强调耐热
59、,耐压等功能之技术性趋势使PETPET瓶成为瓶成为今日饮用包装主流今日饮用包装主流)和)和BOPPBOPP瓶。瓶。(3 3)玻璃瓶瓶形较以前有很大不一样,设计)玻璃瓶瓶形较以前有很大不一样,设计美观,以三旋盖代替了皇冠盖。美观,以三旋盖代替了皇冠盖。(4 4)金属罐以)金属罐以3 3片罐为主,近年来也有在果片罐为主,近年来也有在果蔬汁中充入氮气的蔬汁中充入氮气的2 2片罐装果蔬汁。片罐装果蔬汁。3、果蔬汁的灌装、果蔬汁的灌装目前在果蔬汁加工的生产过程中,一般目前在果蔬汁加工的生产过程中,一般采用采用热灌装热灌装、冷灌装冷灌装和和无菌灌装无菌灌装等等3种方式。种方式。(1)热灌装)热灌装果汁在经
60、过加热杀菌后,不进行冷却,而果汁在经过加热杀菌后,不进行冷却,而是趁热灌装,然后密封、冷却,包装容器一是趁热灌装,然后密封、冷却,包装容器一般采用金属罐、玻璃瓶或般采用金属罐、玻璃瓶或PET塑料瓶等,在塑料瓶等,在灌装前包装容器需经过清洗消毒,在常温下灌装前包装容器需经过清洗消毒,在常温下流通销售,产品不会变质败坏,可贮藏流通销售,产品不会变质败坏,可贮藏1年以年以上。上。(2)冷灌装)冷灌装果汁经过加热杀菌后,立即冷却至果汁经过加热杀菌后,立即冷却至5以以下灌装、密封,包装容器一般采用下灌装、密封,包装容器一般采用PET塑料塑料瓶,在灌装前包装容器需经过清洗消毒,在瓶,在灌装前包装容器需经过
61、清洗消毒,在低温下(低温下(10)流通销售,需要冷链,产品)流通销售,需要冷链,产品可保持可保持2周不坏。周不坏。(3)无菌灌装)无菌灌装无菌灌装的无菌灌装的3个基本条件是食品无菌、包装材料个基本条件是食品无菌、包装材料无菌和包装环境无菌。无菌和包装环境无菌。果蔬汁的无菌灌装是指果蔬汁经过加热杀菌后,果蔬汁的无菌灌装是指果蔬汁经过加热杀菌后,立即冷却至立即冷却至30以下,而包装材料经过过氧化氢以下,而包装材料经过过氧化氢或热蒸汽杀菌后,在无菌的环境条件下灌装,产品或热蒸汽杀菌后,在无菌的环境条件下灌装,产品在常温下流通销售,可贮藏在常温下流通销售,可贮藏6个月以上。包装容器个月以上。包装容器主
62、要是纸包装和塑料瓶。主要是纸包装和塑料瓶。目前广泛使用的纸包装是利乐包和康美包。目前广泛使用的纸包装是利乐包和康美包。果蔬浓缩汁也可以采用上述果蔬浓缩汁也可以采用上述3种方式灌装。种方式灌装。对于一些加热容易产生异味的果蔬浓缩汁或为了很好地保对于一些加热容易产生异味的果蔬浓缩汁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。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(中(gin,tmm)或冷冻罐车和运输船。)或冷冻罐车和运输船。热灌装主要用热灌装主要用18L马口铁的灌装
63、,适用于浓缩汁或果蔬汁马口铁的灌装,适用于浓缩汁或果蔬汁(浆),如我国出口日本的混浊苹果浓缩汁和白桃原汁,(浆),如我国出口日本的混浊苹果浓缩汁和白桃原汁,采用这种方式,可以在常温下贮藏运输。采用这种方式,可以在常温下贮藏运输。无菌灌装主要采用无菌灌装主要采用220kg的无菌大袋,主要有休利袋的无菌大袋,主要有休利袋(SchoUe)、爱尔珀袋()、爱尔珀袋(Eapo)等,以箱中袋()等,以箱中袋(baginbox)或桶中袋()或桶中袋(bagindrum)的形式运输,我)的形式运输,我国出口的苹果浓缩汁以及许多果蔬汁(浆)采用这种包装,国出口的苹果浓缩汁以及许多果蔬汁(浆)采用这种包装,可以在
64、常温下运输。由于浓缩汁各种成分浓度较高,化学可以在常温下运输。由于浓缩汁各种成分浓度较高,化学反应速度较快,如还原糖和氨基酸的美拉德反应反应速度较快,如还原糖和氨基酸的美拉德反应(millardreaction),容易发生非酶褐变,所以最好是),容易发生非酶褐变,所以最好是能够冷藏。能够冷藏。第二节第二节 果蔬汁生产中常见的质量问题果蔬汁生产中常见的质量问题如果加工工艺控制的不好,果蔬汁及其饮如果加工工艺控制的不好,果蔬汁及其饮料在贮藏、运输和销售过程中经常会出现一料在贮藏、运输和销售过程中经常会出现一些质量问题。尤其是果蔬汁的安全性如致病些质量问题。尤其是果蔬汁的安全性如致病菌、毒素、农残已
65、日益受到重视,只有建立菌、毒素、农残已日益受到重视,只有建立良好的操作规范和实行危害分析和关键控制良好的操作规范和实行危害分析和关键控制点管理才能有效防止这些问题。点管理才能有效防止这些问题。果蔬汁生产中常见的质量问题主要包括:果蔬汁生产中常见的质量问题主要包括:澄清汁的后浑浊与浑浊汁的分层沉淀澄清汁的后浑浊与浑浊汁的分层沉淀、变色变色、变味变味、农药残留农药残留、果蔬汁掺假果蔬汁掺假。一、澄清汁的后浑浊与浑浊汁的分层沉淀一、澄清汁的后浑浊与浑浊汁的分层沉淀澄清果蔬汁要求产品澄清透明、不出现后澄清果蔬汁要求产品澄清透明、不出现后浑浊。澄清果蔬汁出现后浑浊原因很多,主浑浊。澄清果蔬汁出现后浑浊原
66、因很多,主要由于澄清处理不当和微生物因素造成的,要由于澄清处理不当和微生物因素造成的,如果胶、淀粉、明胶、酚类物质、蛋白质、如果胶、淀粉、明胶、酚类物质、蛋白质、助凝剂、微生物、阿拉伯聚糖、右旋糖苷等助凝剂、微生物、阿拉伯聚糖、右旋糖苷等会引起浑浊和沉淀,因此在生产中针对这些会引起浑浊和沉淀,因此在生产中针对这些因素进行一系列检验,如后浑浊检验、果胶因素进行一系列检验,如后浑浊检验、果胶检验、淀粉检验、硅藻土检验等。检验、淀粉检验、硅藻土检验等。浑浊果蔬汁和果蔬带肉饮料则要求产品均浑浊果蔬汁和果蔬带肉饮料则要求产品均匀浑浊,贮藏、销售过程中产品不应该分匀浑浊,贮藏、销售过程中产品不应该分层、澄
67、清以及沉淀,尤其是对透明的包装层、澄清以及沉淀,尤其是对透明的包装容器如玻璃瓶、塑料瓶更为重要。生产过容器如玻璃瓶、塑料瓶更为重要。生产过程中主要通过均质处理细化果蔬汁中悬浮程中主要通过均质处理细化果蔬汁中悬浮粒子和添加一些增稠剂(一般是亲水胶体)粒子和添加一些增稠剂(一般是亲水胶体)提高产品的黏度等措施保证产品的稳定性。提高产品的黏度等措施保证产品的稳定性。必须注意的是柑橘类浑浊果汁在取汁后要必须注意的是柑橘类浑浊果汁在取汁后要及时加热钝化果胶酯酶,否则果胶酯酶能及时加热钝化果胶酯酶,否则果胶酯酶能将果汁中的高甲氧基果胶分解成甲氧基果将果汁中的高甲氧基果胶分解成甲氧基果胶,后者与果汁中的钙离
68、子结合,易造成胶,后者与果汁中的钙离子结合,易造成浑浊的澄清和浓缩过程中的凝胶化。浑浊的澄清和浓缩过程中的凝胶化。二、变色二、变色果蔬汁出现的变色可分为果蔬汁出现的变色可分为3种类型:种类型:本身所本身所含色素的改变含色素的改变,酶促褐变酶促褐变和和非酶褐变非酶褐变。1、本身所含色素的改变、本身所含色素的改变比较常见是绿色蔬菜汁中的叶绿素在酸比较常见是绿色蔬菜汁中的叶绿素在酸性条件下脱色,橙黄色饮料中胡萝卜素等在性条件下脱色,橙黄色饮料中胡萝卜素等在光敏氧化作用下褪色,以及含花青素饮料的光敏氧化作用下褪色,以及含花青素饮料的褪色。褪色。2 2、酶促褐变、酶促褐变 主要发生在破碎、取汁、粗滤、泵
69、输送等工序主要发生在破碎、取汁、粗滤、泵输送等工序过程中。由于果蔬组织破碎,酶与底物的区域化被过程中。由于果蔬组织破碎,酶与底物的区域化被打破,在有氧气的条件下果蔬中的氧化酶如多酚氧打破,在有氧气的条件下果蔬中的氧化酶如多酚氧化酶催化酚类物质氧化变色,主要防止措施:化酶催化酚类物质氧化变色,主要防止措施:(1 1)加热处理尽快钝化酶的活性;)加热处理尽快钝化酶的活性;(2 2)破碎时添加抗氧化剂如维生素)破碎时添加抗氧化剂如维生素C C或异维生素或异维生素C C,消耗环境中的氧气,还原酚类物质的氧化产物;消耗环境中的氧气,还原酚类物质的氧化产物;(3 3)添加有机酸乳柠檬酸抑制酶的活性,因为多
70、酚)添加有机酸乳柠檬酸抑制酶的活性,因为多酚氧化酶最适合氧化酶最适合pHpH值为值为6.86.8左右,但左右,但pHpH值降到时值降到时就基本失活;就基本失活;(4 4)隔绝氧气,破碎时充入惰性气体如氮气创造无)隔绝氧气,破碎时充入惰性气体如氮气创造无氧环境和采用密闭连续化管道生产。氧环境和采用密闭连续化管道生产。3、非酶褐变、非酶褐变发生在果蔬的贮藏过程中,特别是浓缩汁发生在果蔬的贮藏过程中,特别是浓缩汁更为严重,这类变色主要是由还原糖和氨基更为严重,这类变色主要是由还原糖和氨基酸直接按的美拉德反应引起的,而还原糖和酸直接按的美拉德反应引起的,而还原糖和氨基酸都是果蔬汁本身所含的成分,因此较
71、氨基酸都是果蔬汁本身所含的成分,因此较难控制,主要防止措施难控制,主要防止措施(1)避免过的的热处)避免过的的热处理,防止羟甲基糠醛的形成;(理,防止羟甲基糠醛的形成;(2)控制)控制pH值在值在3.2以下;(以下;(3)低温贮藏或冷冻贮藏。)低温贮藏或冷冻贮藏。三、变味三、变味果蔬汁的变味如酸味、酒精味、臭味、霉果蔬汁的变味如酸味、酒精味、臭味、霉味等主要是有微生物生长繁殖引起腐败变味等主要是有微生物生长繁殖引起腐败变质所造成的,在变味产生的同时经常伴随质所造成的,在变味产生的同时经常伴随果蔬汁出现澄清、浑浊、粘稠、胀罐、长果蔬汁出现澄清、浑浊、粘稠、胀罐、长霉等现象,可以通过控制加工原料和
72、生产霉等现象,可以通过控制加工原料和生产环境以及采用合理的杀菌条件来解决。环境以及采用合理的杀菌条件来解决。1 1、细菌引起的变味、细菌引起的变味 主要是耐酸乳酸菌,分解利用果蔬汁的主要是耐酸乳酸菌,分解利用果蔬汁的糖、有机酸,产生乳酸、二氧化碳、双乙酰、糖、有机酸,产生乳酸、二氧化碳、双乙酰、醋酸等,出现异味;另外,乳明串珠菌还可醋酸等,出现异味;另外,乳明串珠菌还可以代谢产生多糖使果蔬汁变得粘稠。以代谢产生多糖使果蔬汁变得粘稠。 近年来,在苹果浓缩汁中发现嗜酸耐热近年来,在苹果浓缩汁中发现嗜酸耐热菌,在浓缩汁中不繁殖,能在稀释还原后的菌,在浓缩汁中不繁殖,能在稀释还原后的果汁中能生长,产生
73、不愉快味的果汁中能生长,产生不愉快味的2 2,6-6-二溴苯二溴苯酚和愈创木酚。酚和愈创木酚。2、酵母引起的变味、酵母引起的变味酵母菌通过酒精发酵作用产生二氧化碳和酵母菌通过酒精发酵作用产生二氧化碳和酒精,造成胀罐和浑浊。酒精,造成胀罐和浑浊。3、霉菌引起的变味、霉菌引起的变味果蔬汁中的霉菌以青霉属和曲霉属为果蔬汁中的霉菌以青霉属和曲霉属为主,生长繁殖时产生霉味,并能分解果胶引主,生长繁殖时产生霉味,并能分解果胶引起浑浊果蔬汁的澄清。特别注意的是,青霉起浑浊果蔬汁的澄清。特别注意的是,青霉属中的棒青霉、扩张青霉、展青霉和曲霉属属中的棒青霉、扩张青霉、展青霉和曲霉属中的棒曲霉、土曲霉以及丝衣霉属
74、中的雪白中的棒曲霉、土曲霉以及丝衣霉属中的雪白丝衣霉、纯黄丝衣霉等,能产生棒曲霉素,丝衣霉、纯黄丝衣霉等,能产生棒曲霉素,是一种能致癌和致畸的霉菌毒素。是一种能致癌和致畸的霉菌毒素。四、农药残留四、农药残留农药残留也是果蔬汁国际贸易中非常重视的一个农药残留也是果蔬汁国际贸易中非常重视的一个问题,已日益引起消费者的注意,其主要来自果问题,已日益引起消费者的注意,其主要来自果蔬原料本身,由于果园或田间管理不善,滥用农蔬原料本身,由于果园或田间管理不善,滥用农药或违禁使用一些剧毒、高残留农药造成的,通药或违禁使用一些剧毒、高残留农药造成的,通过实施良好农业规范过实施良好农业规范GAP,加强果园或田间
75、的管,加强果园或田间的管理,减少或不使用化学农药,生产绿色或有机食理,减少或不使用化学农药,生产绿色或有机食品,完全可以避免农药残留的发生;果蔬原料清品,完全可以避免农药残留的发生;果蔬原料清洗时根据使用农药的特性,选择一些适宜的酸性洗时根据使用农药的特性,选择一些适宜的酸性或碱性清洗剂也能有助于降低农药残留。或碱性清洗剂也能有助于降低农药残留。五、果蔬汁掺假五、果蔬汁掺假掺假是指生产企业为了降低生产成本,果掺假是指生产企业为了降低生产成本,果蔬汁或果蔬汁饮料产品中的果蔬汁含量没蔬汁或果蔬汁饮料产品中的果蔬汁含量没有达到规定的标准,为了弥补其中各种成有达到规定的标准,为了弥补其中各种成分的不足
76、而添加一些相应的化学成分使其分的不足而添加一些相应的化学成分使其达到含量,实际上就是降低果蔬汁含量的达到含量,实际上就是降低果蔬汁含量的产品采取一定措施使其成为貌似高果蔬汁产品采取一定措施使其成为貌似高果蔬汁含量的产品。含量的产品。如利用脯氨酸和其他一些特征氨基酸的含如利用脯氨酸和其他一些特征氨基酸的含量与比例作为柑橘汁掺假的检测指标。量与比例作为柑橘汁掺假的检测指标。第三节第三节果蔬汁的发展趋势和加工新技术果蔬汁的发展趋势和加工新技术一、果蔬汁的发展趋势一、果蔬汁的发展趋势营养、方便、新鲜、安全、经济已成为食品营养、方便、新鲜、安全、经济已成为食品消费的主流,未来的果蔬汁市场将朝着浓缩汁、消
77、费的主流,未来的果蔬汁市场将朝着浓缩汁、混浊汁、非还原果汁(混浊汁、非还原果汁(notfromconcentrate,NFC果蔬汁,指取汁后直接杀菌灌装)、复合果果蔬汁,指取汁后直接杀菌灌装)、复合果蔬汁、浆果类果汁等方向发展。浓缩汁由于有着蔬汁、浆果类果汁等方向发展。浓缩汁由于有着显著的优势,成为国际贸易的主要产品,混浊汁显著的优势,成为国际贸易的主要产品,混浊汁中的苹果混浊汁近年来生产量在逐年增加,而在中的苹果混浊汁近年来生产量在逐年增加,而在北美非还原果汁的销售量已基本赶上还原果蔬汁。北美非还原果汁的销售量已基本赶上还原果蔬汁。二、果蔬汁的加工新技术二、果蔬汁的加工新技术在果蔬汁的加工中
78、一些成熟的现代加工技术如酶在果蔬汁的加工中一些成熟的现代加工技术如酶处理技术、高温短时与超高温杀菌技术、无菌包装技处理技术、高温短时与超高温杀菌技术、无菌包装技术、冷冻浓缩技术、膜技术、芳香物回收技术以及欧术、冷冻浓缩技术、膜技术、芳香物回收技术以及欧姆加热技术等的推广应用大大提高了果蔬汁产品的质姆加热技术等的推广应用大大提高了果蔬汁产品的质量。但由于果蔬汁的热敏性和消费者对果蔬汁产品原量。但由于果蔬汁的热敏性和消费者对果蔬汁产品原有新鲜度的追求,促使了一些新的杀菌技术的应用研有新鲜度的追求,促使了一些新的杀菌技术的应用研究,不使用热源进行杀菌,这些技术统称为究,不使用热源进行杀菌,这些技术统
79、称为非热加工非热加工(nonthermalprocesses)。)。目前研究较多的是超高压杀菌、脉冲电场杀菌、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、振荡磁场杀菌等,这些紫外线杀菌、强光脉冲杀菌、振荡磁场杀菌等,这些杀菌技术处理温度低,可以在常温下或结合冷却在更杀菌技术处理温度低,可以在常温下或结合冷却在更低的温度下进行杀菌;不需要加热,不会污染环境;低的温度下进行杀菌;不需要加热,不会污染环境;对产品的色、香、味和营养成分没有破坏,能保持产对产品的色、香、味和营养成分没有破坏,能保持产品的新鲜度,但是还不能完全钝化果蔬汁中酶的活性。品的新鲜度,但是还不能完全钝化果
80、蔬汁中酶的活性。(一)高压加工(一)高压加工高压加工(高压加工(highpressureprocess,HPP)指将食品密封在容器内放入液体介)指将食品密封在容器内放入液体介质中或直接将液体食品泵入处理槽中,然质中或直接将液体食品泵入处理槽中,然后进行后进行1001000MPa的加压处理,从而的加压处理,从而达到杀灭微生物的目的。达到杀灭微生物的目的。早在早在18991899年美国化学家年美国化学家BertHiteBertHite就发现就发现450MPa450MPa的高压处理能提高牛奶的保藏期,的高压处理能提高牛奶的保藏期,随后美国物理学家随后美国物理学家Briagmun P.w.Briagm
81、un P.w.于于19141914年年发表了静水压发表了静水压500 MPa500 MPa能使蛋白质凝固,能使蛋白质凝固,700 MPa700 MPa能形成凝胶的报告,但是这些发现能形成凝胶的报告,但是这些发现当时并没有引起食品工业界的重视,直到当时并没有引起食品工业界的重视,直到19861986年日本京都大学教授林力丸提出高压年日本京都大学教授林力丸提出高压在食品中的应用研究报告后,从而在食品在食品中的应用研究报告后,从而在食品界掀起了高压处理食品研究的热潮。界掀起了高压处理食品研究的热潮。 高压杀菌机理高压杀菌机理通常认为是在高压下蛋白质的立体通常认为是在高压下蛋白质的立体结构崩溃而发生变
82、性使微生物致死,杀死一般微结构崩溃而发生变性使微生物致死,杀死一般微生物的营养细胞只需在室温生物的营养细胞只需在室温450 MPa450 MPa以下的压力,以下的压力,而杀死耐压性的芽孢则需要更高的压力或结合其而杀死耐压性的芽孢则需要更高的压力或结合其他处理形式。每增加他处理形式。每增加100MPa100MPa压力,物料温度升高压力,物料温度升高2 244,温度升高与压力增加成比例,故也有认为,温度升高与压力增加成比例,故也有认为对微生物的致死效果是压缩热和高压的联合作用。对微生物的致死效果是压缩热和高压的联合作用。 1991 1991年第年第1 1批高压食品果酱在日本诞生,随后又批高压食品果
83、酱在日本诞生,随后又推出了高压处理果汁。但在橙汁中推出了高压处理果汁。但在橙汁中PMEPME酶较难处理,酶较难处理,导致不稳定而沉淀。导致不稳定而沉淀。 间歇式高压加工间歇式高压加工(batch high pressure batch high pressure processingprocessing,BHPPBHPP),与间歇式杀菌器类),与间歇式杀菌器类似,首先将果蔬汁装入包装容器,然后放似,首先将果蔬汁装入包装容器,然后放入高压处理室中。入高压处理室中。SizerSizer等设计的高压杀菌等设计的高压杀菌设备整个高压加工过程需要设备整个高压加工过程需要5min5min:装料:装料1mi
84、n1min,升压,升压1min1min,压力处理,压力处理2min2min,卸压卸,卸压卸料料1 min1 min。连续式高压加工连续式高压加工(continuous high continuous high pressure processingpressure processing,CHPPCHPP),是将产品),是将产品直接泵入压力容器中,由一隔离挡板将压直接泵入压力容器中,由一隔离挡板将压力介质和处理果蔬汁产品分开,压力通过力介质和处理果蔬汁产品分开,压力通过挡板由介质传递给产品,处理完后卸压,挡板由介质传递给产品,处理完后卸压,产品泵入无菌罐,为防止污染压力介质采产品泵入无菌罐,为防
85、止污染压力介质采用无菌水。其优点是能实现高压处理系统用无菌水。其优点是能实现高压处理系统与无菌包装系统整合一体化,进行连续化与无菌包装系统整合一体化,进行连续化加工。加工。(二)紫外线杀菌(二)紫外线杀菌 其杀菌机理参阅本书的水处理一章。由于其杀菌机理参阅本书的水处理一章。由于紫外紫外线(线(ultravioletultraviolet,UVUV)的穿透性差和遮蔽效应)的穿透性差和遮蔽效应(shadowiIlg effectshadowiIlg effect),一般限于表面杀菌。美国),一般限于表面杀菌。美国FDAFDA已批准已批准DayDayFresh FoodsFresh Foods和和S
86、alcor EneeringSalcor Eneering公公司使用司使用UvUv对果蔬汁杀菌的申请,在这种装置中使用对果蔬汁杀菌的申请,在这种装置中使用透明的透明的TedlonTMTedlonTM管环绕在一个螺旋线上,利用湍流管环绕在一个螺旋线上,利用湍流(turbulent flowturbulent flow)作用使果蔬汁不断形成一个连)作用使果蔬汁不断形成一个连续的新表面,从而钝化微生物。流速、吸收度、粒续的新表面,从而钝化微生物。流速、吸收度、粒子大小和子大小和UVUV强度等都是关键因素。强度等都是关键因素。(三)脉冲电场技术(三)脉冲电场技术脉冲电场技术(脉冲电场技术(pulsed
87、 electric pulsed electric fieldfield,PEFPEF)是将食品置于一个带有两个电)是将食品置于一个带有两个电极的处理室中,然后给予高压电脉冲,形成极的处理室中,然后给予高压电脉冲,形成脉冲电场并作用于处理室中的食品,从而将脉冲电场并作用于处理室中的食品,从而将微生物杀灭,使食品得以长期贮藏。微生物杀灭,使食品得以长期贮藏。PEFPEF技术技术中的电场强度一般为中的电场强度一般为15-80 kV/cm15-80 kV/cm,杀菌时,杀菌时间非常短,不足间非常短,不足1 s1 s,通常是几十微秒便可以,通常是几十微秒便可以完成。完成。 在美国这种技术的应用已进入中
88、试阶段。在美国这种技术的应用已进入中试阶段。其杀菌机理的解释有电崩解(其杀菌机理的解释有电崩解(electric electric breakdownbreakdown)和电穿孔)和电穿孔electroporationelectroporation)。)。电穿孔认为在外加电场的作用下细胞膜压电穿孔认为在外加电场的作用下细胞膜压缩并形成小孔,通透性增加,小分子如水缩并形成小孔,通透性增加,小分子如水透过细胞膜进入细胞内,致使细胞的体积透过细胞膜进入细胞内,致使细胞的体积膨胀,最后导致细胞膜的破裂,细胞的内膨胀,最后导致细胞膜的破裂,细胞的内容物外漏细胞死亡。容物外漏细胞死亡。电崩解认为微生物的细
89、胞膜可以看做是一个注满电崩解认为微生物的细胞膜可以看做是一个注满电解质的电容器,在正常情况下膜电位差电解质的电容器,在正常情况下膜电位差VmVm很小,很小,由于在外加电场的作用下细胞膜上的电荷分离形由于在外加电场的作用下细胞膜上的电荷分离形成跨膜电位差成跨膜电位差V V,这个电位差,这个电位差V V与外加电场强度和与外加电场强度和细胞直径成比例,由于外加电场强度的进一步增细胞直径成比例,由于外加电场强度的进一步增加,膜电位差的增大,导致细胞膜的厚度减少,加,膜电位差的增大,导致细胞膜的厚度减少,当细胞膜上的电位差达到临界崩解电位差当细胞膜上的电位差达到临界崩解电位差VcVc时,时,细胞膜就开始
90、崩解,导致细胞膜上孔(充满电解细胞膜就开始崩解,导致细胞膜上孔(充满电解质)的形成,进而在膜上产生瞬间放电,使膜分质)的形成,进而在膜上产生瞬间放电,使膜分解。解。当细胞膜上孔的面积占细胞膜的总面积很少时,当细胞膜上孔的面积占细胞膜的总面积很少时,细胞膜的崩解是可逆的。如果细胞膜长时间地处细胞膜的崩解是可逆的。如果细胞膜长时间地处于高于临界电场强度的作用处理会致使细胞膜大于高于临界电场强度的作用处理会致使细胞膜大面积的崩解,由可逆变成不可逆,最后导致微生面积的崩解,由可逆变成不可逆,最后导致微生物死亡。物死亡。 脉冲电场技术主要用于流体食品的杀菌,脉冲电场技术主要用于流体食品的杀菌,大量的研究报告表明脉冲电场对果蔬汁的大量的研究报告表明脉冲电场对果蔬汁的杀菌效果很好。杀菌效果很好。谢谢大家谢谢大家