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浓缩苹果汁加工工艺及生产线设备摘要：近年来，我国水果产量大幅度增长，2007年总产量达5200万吨，人均占有量达40千克。加快发展苹果汁已势在必行。本文以浓缩苹果汁生产线为主，对浓缩苹果汁生产过程中的主要技术装备做概括介绍。并对改善果汁浓缩方法提出自己的一些看法。关键词：浓缩，苹果汁，反渗透，无菌灌装ConcentratedapplejuiceprocessingtechnologyandproductionlineequipmentAbstract：Inrencentyears,thefruitproductionofourcountryhasincreasedsharply,withannualproductionhavingreached52milliontonsandpercapitabeingupto40kg.Sotospeedupthedevelopmentofapplejuiceisimperative.。Thearticlemailyconcentrateapplejuiceproductionline,andintroducethemainequipment.Inaddition,Ialsothinkofsomesuggestionstoimprovethemethodofconcentratingapplejuice.Keywords:concentrated,applesjuice,reverseosmosis,asepticfilling水果加工业是附加值很高的产业，从初级产品到深加工产品，增值潜力高达几十倍甚至几百倍。有关资料显示，我国水果业的深加工和市场开发每年都能带来几十亿元的收入。近年来，我国水果产量增长很快，但由于加工技术和产业化滞后，每年约有30％的水果因缺乏贮藏及加工手段而腐烂。而浓缩果汁则能在一定程度上有效的克服这一缺陷。它是将果蔬汁或果蔬原浆经浓缩脱水或干燥而制成的汁液，容量小，可溶性固形物可高达65％~70％，可节省包装和运输费用，便于贮运；果蔬汁的品质更加一致；浓缩后糖、酸含量均有所提高，增加了产品的保藏性；在浓缩过程中，通过调配可以克服因果蔬采收期和品种的不同产生的成分上的差异，使产品品质一致；浓缩果蔬汁用途广泛，可作为各种食品的基料。而我国是世界苹果生产第一大国，并已成为世界苹果生产中心．因此大力发展浓缩苹果汁行业已成为发展饮料业的一种趋势。我国苹果种植面积已达225万公顷，2006年我国苹果产量达到2607万吨，占世界总产量的40．86％．是世界第一生产大国．虽然我国是一个生产大国，但是由于技术加工条件比较落后，所以我国在浓缩苹果汁方面还有很大的空间。近十年来，我国苹果加工业虽然有了较大的发展，浓缩苹果汁的生产量正逐年增加，但与发达国家相比，我国的苹果业仍存在较大的差距，首先，苹果的加工利用率低．先进国家的苹果绝大部分用于苹果汁的深加工，从加工用的苹果占苹果产量的比例来看，我国的苹果加工率却不到15％，而全球苹果加工率的平均水平为22％-24％，很多发达国家到了70％，有的甚至超过了75％．我国苹果加工率与世界的平均水平相比差距不小，与发达国家相比差距更大，说明我国苹果加工业远远落后于其它苹果生产国州；其次，苹果加工专用品种缺乏、原料基地建设不足；第三，深加工关键技术尚需要解决，质量标准与控制体系有进一步完善，这些问题严重制约我国苹果加工业的可持续发展．第四，对果汁加工过程中产生的废弃物利用不足，如：果皮、果核、果渣等下脚料，提出将苹果多酚作为高附加值的副产品进行开发。同时由于苹果在加工的过程中存在许多影响因素，如果汁褐变果汁褐变是指果汁加工和贮藏过程中颜色发生改变的一种现象。当新鲜苹果经过破碎或压榨成汁后，得到的产品很容易发生酶促褐变，从而导致产品的外观、风味和营养价值劣变，严重影响商品价值。我国苹果浓缩汁加工工艺：目前我国是苹果浓缩果汁的工艺流程：原铺料的验收——初级清洗拣选——破碎——压榨过滤——酶解澄清——浓缩蒸发——冷藏处理巴氏消毒——无菌灌装——残渣的综合利用食品工厂机械与设备——第十四章典型食品生产线及其机械与设备1.1原铺料验收先对生产地进行验收，包括采土样，气候，温度，其中重要的还要包括最为重要的一项农药残留，这涉及到食品加工后的质量安全问题，重中之重。还要对无菌袋、液袋或罐箱及酶制剂等辅料进行验收，检验合格后入库，分类存放并做明确的标识。1.2初级清洗拣选在初级清洗过程中，分为两级。一级坑工位拣选工根据苹果进入果槽的顺序，用一级坑循环水将苹果从果槽输送至一级坑处，在这个流通过程中使苹果得到充分的浸泡、清洗，同时比重大的一些物质（泥沙、石块、金属等）沉入沉降坑中，经过隔栅，将水和苹果分离，苹果进入二级输送果道，水流入一级循环池，由泵继续打入果槽循环输送苹果。在一级坑隔栅处用自来水/软水对苹果进行喷淋清洗，确保一级坑水不倒流入二级坑。用二级坑循环水将苹果从二级输送果道始端输送至二级坑处，在这个流通过程中使苹果得到充分的浸泡、清洗，经过隔栅，将水和苹果分离，苹果进入一级提升工序。图1图2用一级刮板式提升机（图1）将苹果提升至拣选台（图2）。通过调节提升机变速箱调节原料进料量，以保证生产需要。在拣选台上随着苹果的滚动将霉烂果变质果、杂质拣选挑出，此工序保证拣选之后烂果率控制在2%以下，选果台上的苹果成单层摆放，每个选果台保证每平方米1人以上选果人，然后经过浮选，使苹果经过再次泡洗，严格保证果实的安全性。在泡洗机（图3）中，一般使用消毒剂（二氧化氯）主要杀死苹果表面的耐酸耐热菌和一些微生物。到达加工工艺所需的条件。图31.2果实破碎破碎的目的是为了破坏果蔬原料的组织，将其细胞壁破碎以获得果汁。用提升机将苹果提升至破碎机，将清洗干净的苹果用破碎机（图4）破碎为4-6mm（依苹果成熟度调整破碎粒度，前期果硬度大，破碎粒度小，储存果糖化，破碎粒度大）的果浆，要求分前、中、后三期更换破碎机筛网，分别用小、中、大筛网。根据苹果的成熟度决定是否添加果浆酶及其加量或临时工艺通知单。果浆用泵通过不锈钢管道输送进入果浆加热器。果浆经过果浆加热器，使果浆的温度升温到20-35度，以利于果浆酶分解和压榨，提高出汁率。果浆加热器的使用根据果浆的温度而定。制成果酱以后通常需要酶解，达到所需的工艺条件。1.3压榨过滤使用双螺旋压榨机（图5）对破碎后的果浆进行压榨，压榨后果汁进入一级过滤工序，果渣在本机内进行加水萃取并进行二级压榨。使用布赫HP5005i榨机对破碎后的果浆进行压榨，压榨后果汁进入一级过滤工序，使苹果的出汁率达到80-85%，果渣在本机内进行加水萃取并进行二级压榨。二级压榨后的果渣由螺旋输送器送出车间，连续排放，运出工厂作为非食品用，利用果渣进行深加工，提高食品的利用率，降低成本，减少污染。1.4酶解澄清果汁在果胶酶和淀粉酶的作用下，使果汁中的果胶和淀粉分解成可溶性的小分子物质（防止果汁出现沉淀和浑浊）.酶的浓度、酶化温度和时间因苹果品质不同而不同，一般情况下，酶化温度和时间分别为50-53℃和90分钟，酶解后的果汁用泵通过二级过滤装置输送至超滤循环罐。满罐后70分钟，化验员取样检测果胶、淀粉，如有异常立即通知生产部澄清工位操作工并报当班品控员。二级过滤装置是安装在酶解罐至超滤循环罐之间管道上，孔径为1.5mm左右的过滤器，除去可能的果肉大颗粒或其他杂质，每天清洗超滤时肉眼目视检查、清洗一次该过滤器的完整性，并做记录。经过二次过滤后，在经行一次超滤，除去果汁中水不溶性物质和分子大于0.02?m的物质（包括微生物）以及可能存在的金属碎屑等杂质。1.5浓缩蒸发采用四效六段降膜蒸发装置，将果汁中的水份进行蒸发分离，冷凝水（即软水）作为苹果清洗用水或二榨萃取用水、超滤提糖用水，使果汁浓缩，糖度由9~18BX浓缩至70.3±0.2BRIX.浓缩后的果汁在冷却板片中经冷却循环水和冰水迅速降温至25℃以下，化化验员每4h对四效出口果汁检测糖度、酸度、色值、浊度、透光率等指标，并目测果汁颜色，达到要求，满足生产工艺要求。1.6冷藏处理巴氏消毒将进入贮存罐中的产品，在5℃以下的冷库中冷藏。需要灌装时将果汁用泵经管道输送至批次罐。巴氏灭菌装置（图7）中的果汁，在96±2℃（或执行临时工艺通知单的要求）的温度下，维持6秒以上（通过控制泵速，泵速控制在≤1500r/h）以杀灭细菌，大肠菌群，致病菌。在此步骤致病菌的消减可达到5-log消减。（但不能杀死芽孢）,灭菌后的果汁由管道送入冷却装置迅速降至20℃以。1.7无菌灌装该工序采用无菌灌装机（图8），浓缩果汁经管道输送至无菌灌装机，利用灌装机灌装头腔室温度≥95℃的灭菌条件将果汁灌入无菌袋中（外围为保护袋和钢桶）,灌装重量通过质量流量计来控制。检验员要时刻注意灌装生产线，确保不会出现错误。每桶灌装满后，用蘸有75%酒精的干净毛巾擦干净无菌袋表面的水珠，操作工检查合格后，折叠好无菌袋和保护袋，盖上桶盖，对包装进行铅封。在钢桶外壁的标识框内贴上标签。根据市场需求可以将浓缩果汁，进行储存或者运输到市场销售，检验部门做好各方面的检验，确保质量安全。1.8残渣的综合利用对残渣进行深加工，提取纤维素，还可以做动物的饲料，会起到神奇的效果。选用适宜的酵母菌进行接种繁殖，对鲜苹果渣进行发酵，获得含有活菌、死菌和酵母代谢物的发酵苹果渣，然后对发酵苹果渣进行营养物质强化处理，添加益生元对酵母菌进行功能补偿处理。经生物处理的苹果渣不仅含有动物可利用的粗蛋白、脂肪等，并且含有微生态调节剂，这些活性因子对于提高奶牛的生产力和免疫机能有很好的作用.二，对目前摸弄果汁加工过程中的方法提出自己的一些建议1、目前果实浓缩的主要方法有常压浓缩、真空浓缩、冷冻浓缩等几种方法。比较常用的是：真空浓缩的方法。即在减压条件下，使果汁中的水分在较低的温度下迅速蒸发。果汁受热温度低、时间短，既可保持果汁风味，亦减少营养物质的损失。目前采用较多的是中温真空浓缩设备，温度一般在45～55℃左右。如片式蒸发器，离心式薄膜蒸发器等。另外，各种果汁的热稳定性差别很大。如葡萄汁加热到100℃时，品质变化较小，而苹果汁不宜超过55℃。但是易造成大部分芳香物质损失，并且长时间的加热还会产生“蒸煮味”。2、目前最有可能替代热浓缩的是膜分离技术。用于果蔬汁浓缩一般采用反渗透浓缩技术。它适用于分子量小于500道尔顿的低分子无机物或有机物水溶液的分离,操作压力也容易控制,一般为0.1~10Mpa④。人们对反渗透浓缩苹果、梨、柑桔、菠萝、葡萄及蕃茄等果蔬汁在近20年的时间内作了大量的研究⑤。果蔬汁浓缩多用醋酸纤维素反渗透膜,它对醇和有机酸的分离率较低,与蒸发法相比,反渗透浓缩的果汁可使浓缩果汁有更好的芳香感与清凉感。采用蒸发法浓缩的果汁,其中芳香成分几乎全部消失;采用速冻法浓缩的果汁芳香成分只保留8%,而采反渗透法芳香成分可保留30%~60%,而且脂溶性部分比水溶性部分保留更多,Vc、氨基酸及香气成份的损失均比真空蒸馏浓缩要小得多。果汁浓缩时膜的透水速率随果汁种类、操作条件以及预处理条件而异。透过膜的液体成分因膜种类而异,一般都含有一定量的无机盐和果酸,透过液可作为矿泉水或天然饮料的用水。利用醋酸纤维膜管式反渗透装置浓缩苹果汁可以得到高质量的浓缩苹果汁。用高脱除率和低脱除率二种卷式反渗透组件所组成的反渗透流程,可以制取相对高浓度的苹果浓缩汁。采用反渗透法浓缩时,主要的问题是浓缩倍数的限制⑥。由于利用反渗透对果汁进行浓缩,其浓缩倍数取决于果汁的渗透压。为了使膜分离过程具有较高的效率,膜分离的使用压力通常为数倍原果汁的渗透压。目前分离设备承压能力及膜和组件运转的稳定性不能将操作压力无限增加。如果采用二级浓缩,即第一级先用对糖截留率高的膜浓缩至2~3倍,第二级再用糖截留率低的膜,最终可以浓缩到4~5倍。这样虽能实现高倍率的浓缩,但经济成本高。因此,一般果汁的浓缩限度为25~30..Bx⑦,纤维素类膜和新发展的聚酰胺膜均能获得较高的透水速率以及果汁组分的保持率,同样由于高渗透压的限制很难以一级方式把果汁浓缩到蒸发法所达