第5章果蔬汁饮料

1第5章果蔬汁饮料234561.1果蔬汁的概念以新鲜或冷藏果蔬（也有一些采用干果）为原料，经过清洗、挑选后，采用物理方法如压榨、浸提、离心等方法得到的果蔬汁液称为果蔬汁，因此果蔬汁也有“液体果蔬”之称。以果蔬汁为基料，通过加糖、酸、香精、色素等调制的产品，称为果蔬汁饮料。第一节概述71.2果蔬汁的发展状况1.2.1世界发展状况果蔬汁的加工始于19世纪末，以瑞士巴士杀菌苹果汁为最早，1920年以后才有工业化生产。果蔬汁的加工生产以果汁生产为主，蔬菜汁的生产量不大，但是随着消费者的意识转变，蔬菜汁的销量逐年增长。8我国水果、蔬菜资源丰富，其中水果年产量近7000万t，蔬菜年产量约5亿t，均居世界第一位。我国果蔬产业已成为仅次于粮食作物的第二大农业产业。丰富的果蔬资源为我国果蔬汁加工业提供了丰富的原料。1.2.2我国果蔬汁加工业发展9我国果蔬汁加工业发展经历了三个发展阶段：（1）1949~1979年，空白阶段，果蔬汁饮料的生产量很少，几乎接近于零；（2）1980~1989年，缓慢发展阶段；（3）1990年至今，加速发展期。产量逐年上升，并且大量出口创汇。2013年苹果浓缩汁出口量达到50万吨，价值4.0亿美元，出口量已经占到世界浓缩苹果汁贸易量的近一半。101.2.3果蔬汁的营养价值与产品特点果蔬汁是果蔬的汁液部分，含有果蔬中所含的各种可溶性成分，如矿物质、维生素、糖、酸等和果蔬的芳香成分，因此营养丰富、风味良好，无论在营养或风味上，都是十分接近天然果蔬的一种制品。11果蔬汁一般以提供维生素、矿物质、膳食纤维（混浊果汁和果肉果汁）为主，其营养成分易为人体所吸收，除一般饮用外，也是很好的婴儿食品和保健食品。但是不同种类的果蔬汁产品的营养成分差距比较大。12澄清汁制品澄清透明、比较稳定，为消费者喜爱，但经过各种澄清工艺处理，营养成分损失很大，事实上从一定的角度看澄清果蔬汁是一种嗜好型的饮料；而混浊汁因含有果肉微粒，在营养、风味和色泽上都比澄清汁好。果蔬汁中含有较丰富的矿物质，是一种生理碱性食品，进入人体后呈碱性，有利于保持人体血液的中性，具有重要的生理作用。131.2.4果蔬汁的分类1.2.4.1果汁（浆）及果汁饮料（品）类果汁（fruitjuices）果浆（fruitpulps）浓缩果汁（concentratedjuices）采用物理方法从果汁中除去一定比例的天然水分制成具有果汁应有特征的制品。14浓缩果浆（concentratedpulps）用物理方法从果浆中除一定比例天然水分制成具有果浆应有特征的制品。果汁饮料（fruitdrinks）：在果汁（或浓缩果汁）中加入水、糖液、酸味剂等调制而成的清汁或混汁制品。成品中果汁含量不低于10%。15果肉饮料（nectars）果粒果汁饮料（fruitjuiceswithgranules）水果饮料浓浆（fruitdrinkconcentrates）水果饮料（fruitdrinks）161.2.4.2蔬菜汁及蔬菜汁饮料（品）类蔬菜汁（vegetablejuices）蔬菜汁饮料（vegetablejuicedrinks）复合果蔬汁（fruit/vegetablejuicedrinks）发酵蔬菜汁饮料（fermentedvegetablejuicedrinks）171.2.4.2蔬菜汁及蔬菜汁饮料（品）类食用菌饮料（ediblefungidrinks）藻类饮料（algaedrinks）蕨类饮料（pteridophytedrinks）181.2.4.3市场上果蔬汁的品种浓缩果汁：浓缩橙汁、浓缩苹果汁、浓缩菠萝汁、浓缩葡萄汁、浓缩黑加仑汁等；果肉饮料：桃汁、草莓汁、山楂汁、芒果汁、胡萝卜汁等；果粒果汁饮料：粒粒橙等。蔬菜汁：胡萝卜汁、番茄汁、南瓜汁以及一些复合果蔬汁等。世界果汁消费量，橙汁第一，苹果汁第二。19娃哈哈营养快线201.3果蔬的化学成分水果和蔬菜可溶性固形物5%~18%水分80%~90%（有些果蔬可达93%~97%）固形物10%~20%不溶性固形物2%~5%原果胶和淀粉纤维素和半纤维素脂溶形维生素色素等糖、酸和糖苷类物质果胶和酚类物质矿物质含氮物质水溶性维生素等211.3.1营养物质1.3.1.1碳水化合物果蔬中存在的碳水化合物种类很多，可分为单糖（葡萄糖）、二糖（蔗糖）、多糖（淀粉和纤维素）和复合多糖（果胶物质）。主要为人体生命活动提供能量，同时对产品的风味也有很大的影响。有些碳水化合物还具有特殊的生理作用。221.3.1.2含氮物质果蔬中广泛存在着多种含氮物质，其中主要是蛋白质和氨基酸。与其他食品原料，尤其与肉类相比，水果和蔬菜所含的含氮物质很少。231.3.1.3维生素维生素A转化生成视黄醇的类胡萝卜素为Va元。维生素C又称抗坏血酸，通常以氧化型和还原型二种形式存在。人体不能合成，必须从外界摄取，水果和蔬菜是主要来源。果蔬中还含有Vb1、Vb2和多种脂溶性维生素。241.3.1.4矿物质果蔬中富含多种矿物质，其中80%是钾、钠、钙、镁等，进入人体呈碱性作用。作为“碱性食品”的果蔬汁等制品，随着人类动物蛋白摄取量的增加而需求量激增。251.3.2感官物质1.3.2.1色泽（色素）叶绿素、类胡萝卜素、花色素和花色苷、黄酮类色素、其它色素。生产上也常以色泽作为衡量果蔬是否可以采收的重要标志。261.3.2.2气味（芳香物质）醇类、酯类、酸类、醛类、酮类和酚类、萜烯类。多为挥发性物质，称“香精油”，在果蔬汁的加工过程中极易损失。因而，加工中多采用“芳香物质回收”技术和设备，收集后再“反加入”来提高果蔬汁的香气。271.3.2.3味道和质地甜味物质、酸味物质、苦味物质、涩味物质。涩味物质是单宁，主要是多元酚的衍生物。单宁物质分为水解性单宁和缩合性单宁，是果蔬产生涩味的成分，是果蔬加工过程中变色的主要物质之一。281.4果蔬汁的生理作用清凉、生津止渴作用保健和治疗作用抗变异、抗氧化，阻碍紫外线及黑色素合成；促进细胞增殖、促进抗体产生、增强免疫功能、活化单芽球细胞或巨噬细胞的作用；治疗循环系统疾病、过敏性疾病；减肥功能和增强血管抵抗力。29第二节果蔬汁饮料的生产工艺脱气原料选择清洗破碎压榨粗滤半成品保存澄清均质浓缩调整成分杀菌精滤装瓶澄清果汁混浊果汁加糖浆调配装罐杀菌糖浆果汁浓缩果汁干燥粉碎果汁粉302.1原料的选择果品原料蔬菜原料312.2原料的洗涤流水输送浸泡刷洗（带喷淋）高压喷淋322.3取汁2.3.1破碎破碎的目的：提高出汁率332.3.2榨汁前的处理（1）加热◇原理：降低汁液的粘度；利于色素和风味物质的渗出；抑制酶的活性。◇处理条件：60~70℃/15~30min34（2）加果胶酶◇原理：降低果汁粘度。◇处理条件：40~50℃/30min352.3.3榨汁/浸提榨汁方法依果实的结构、果汁存在的部位、组织性质以及成品的品质要求而异。果实的出汁率取决于果实的质地、品种、成熟度和新鲜度、加工季节、榨汁方法等。果汁含量较少的果实，采用浸提取汁。362.4粗滤2.5澄清和精滤（澄清果蔬汁）2.5.1澄清①自然澄清②明胶单宁澄清：明胶单宁酸盐络合物；正负电荷微粒的相互作用。37③加酶澄清法原理：果胶酶水解果汁中的果胶物质，使果汁中其他胶体失去果胶的保护作用而共同沉淀。果胶酶的作用条件：50~55℃，2~4kg/T果汁。38④冷冻澄清法：冷冻改变了胶体的性质，在解冻时更容易形成沉淀。⑤加热凝聚澄清法（简便、效果好）：无氧条件下，80~90s内将果汁加热至80~82℃，然后快速冷却至室温，因温度剧变使果汁中的蛋白质和其他胶体物质变性，凝固析出。392.5.2精滤方法压滤法真空过滤法离心过滤法膜过滤法40412.6均质和脱气（浑浊果蔬汁）2.6.1均质混浊果蔬汁和果肉型饮料加工的特殊要求。目的是使混浊汁中果肉颗粒进一步破碎并均匀，促进果胶渗出，增加果汁与果胶的亲和力，抑制分层沉淀，保持均一稳定。4243442.6.2脱气果汁中存在大量氧气，会使果汁中的Vc遭破坏；会与果汁中的各种成分反应使香气和色泽恶化；会引起罐内壁腐蚀。脱气的作用脱气的方法：真空脱气法、气体置换法、酶法脱气法。452.7浓缩（浓缩果蔬汁）2.7.1优点果蔬原汁含水量高，易于腐败，且贮存运输不便；果蔬汁浓缩后，可增加产品的保存性；减少体积，减轻重量，显著降低包装、运输费用；解决生产季节性问题。462.7.2浓缩方法真空浓缩法：在减压条件下，使果蔬汁中的水分迅速蒸发，浓缩时间较短，能很好地保存果蔬汁的质量。◇浓缩条件：23~35℃，94.7kPa。◇真空浓缩前需进行适当的高温瞬时杀菌。47冷冻浓缩法：将果蔬汁进行冻结，当温度达到果蔬汁的冰点时，其中部分水分形成冰晶，分离除去冰晶，使果蔬汁中的可溶性固形物得以浓缩，果蔬汁浓度得到提高。★冷冻浓缩过程：果蔬汁→冷却→结晶→固液分离→浓缩汁48★优点：☆避免了热和真空作用，没有热变性，不发生加热臭，芳香物质损失极少，特别适用于热敏性果蔬汁的浓缩，如柑桔汁。☆低温抑制了微生物的生长繁殖。☆热能消耗少。49★缺点：☆浓缩后的果蔬汁粘度高，常黏附在冰晶上被除去而损失。☆冷冻浓缩的效率比较差，浓缩浓度≤55%。50反渗透浓缩和超滤浓缩★容器一边是纯水，一边是与纯水液位相等的盐水，中间是半透膜，这时淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧（渗透）；盐水液面达到某一高度，产生一定压力，抑制了淡水进一步向盐水渗透（渗透压）；如在盐水一侧加上一大于渗透压的压力，盐水中的水份会透过半透膜至淡水一侧（反渗透）。51★反渗透是渗透的逆过程，施加一大于渗透压的压力于果蔬汁液上，使果蔬汁中水分通过半透膜而脱离果蔬汁，达到浓缩目的，是果浆汁浓缩较理想的方法。ReverseOsmosisDiagram52反渗透与超滤：反渗透（RO）和超滤（UF）都是以压力差为推动力的膜分离过程，它们没有本质区别，只是渗透膜的孔径大小不同，截留物质的相对分子量不同。5354超滤设备552.7.3果蔬汁加工中芳香物质的回收果蔬汁中芳香物质的成分大多数为醇类、醚类和酯类等易挥发性物质，在浓缩过程中会挥发而损失，造成制品风味平淡。浓缩过程中一般要进行芳香物质的回收，回收后直接加回到浓缩果蔬汁中或作为果蔬汁饮料用香精。56果蔬汁芳香物质回收图果蔬汁局部蒸发水蒸气芳香物质精馏蒸馏水芳香物质馏出物冷凝芳香物质浓缩液1:100~1:200不含芳香物质的果蔬汁572.8果蔬汁的调整与混合果蔬汁饮料的调配即按消费者的需要对其色、香、味、形进行重新组合，主要包括糖酸调配。糖酸调整：一般果汁成品的糖酸比为13:1~15:1。含糖量的调整，主要用蔗糖或果葡糖浆；含酸量的调整，主要用柠檬酸或苹果酸。582.9果蔬汁的杀菌与包装2.9.1杀菌的目的消灭微生物，以免饮料败坏；钝化酶的活性。2.9.2杀菌的指标主要采用热杀菌，杀菌温度和杀菌时间是两个主要参数。592.9.3杀菌的方法巴氏杀菌法（LTS）：适用于pH值＜3.7的高酸性果蔬汁（饮料）。80~85℃，30min。加热时间长，生产中使用少。高温短时杀菌法（HTST）：适用于pH值＜3.7的高酸性果蔬汁（饮料）。温度达95℃左右，维持15~30s。此法生产中应用较普遍。60超高温瞬时杀菌法（UHTS）：适用于pH值＞3.7的果蔬汁（饮料）。120~130℃，3~5s。6162热交换器示意图632.9.4果蔬汁及其饮料的包装容器纸包装。外形有砖形和屋脊包形两种；目前，广泛使用的是利乐包和康美包。塑料瓶、玻璃瓶、金属罐目前市场上直饮型果蔬汁及其饮料的包装基本上是这4种包装形式并存。64利乐包的复合层652.9.5果蔬汁及其饮料的灌装（1）热灌装：果蔬汁加热杀菌后，趁热灌装，然后密封，倒置分段冷却。★优点：利用果蔬汁的热量对容器内表面进行杀菌。★缺点：杀菌后到灌装密封，热引起品质下降。★适用：马口铁罐和玻璃瓶。66（2）冷灌装：果蔬汁加热杀菌后，立