《软饮料工艺学》第五章-果蔬汁饮料.ppt

软饮料工艺学第五章软饮料工艺学第五章-果蔬汁饮料果蔬汁饮料一、果蔬汁的定义一、果蔬汁的定义以新鲜或冷藏果蔬以新鲜或冷藏果蔬(也有一些采用干果也有一些采用干果)为原料，经过为原料，经过清洗、挑选后，采用物理的方法如压榨、浸提、离心清洗、挑选后，采用物理的方法如压榨、浸提、离心等方法得到的果蔬汁液，称为等方法得到的果蔬汁液，称为果蔬汁果蔬汁，因此果蔬汁也，因此果蔬汁也有有“液体果蔬液体果蔬”之称。之称。以果蔬汁为基料，通过加以果蔬汁为基料，通过加糖、酸、香精、色素等调糖、酸、香精、色素等调制的产品，称为制的产品，称为果蔬汁饮果蔬汁饮料。料。二、果蔬汁的发展状况二、果蔬汁的发展状况（一）世界发展状况（一）世界发展状况果蔬汁的加工始于果蔬汁的加工始于19世纪末，以瑞士巴士杀菌苹果汁为世纪末，以瑞士巴士杀菌苹果汁为最早，最早，1920年以后才有工业化生产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大，但是随着消费者的意识转变，蔬菜汁的销量逐年增长长其中最具代表性的是美国的其中最具代表性的是美国的V8蔬菜汁，近年来蔬菜汁，近年来 日本蔬菜汁的生产和销售发展迅速。日本蔬菜汁的生产和销售发展迅速。全全球球果果汁汁市市场场预预测测全全球球果果汁汁饮饮料料消消费费市市场场近年我国苹果浓缩汁出口量近年我国苹果浓缩汁出口量（二）我国果蔬汁加工业发展（二）我国果蔬汁加工业发展 我国水果、蔬菜资源丰富，其中水果年产量近我国水果、蔬菜资源丰富，其中水果年产量近 70007000万万t t，蔬菜年产量约，蔬菜年产量约5 5亿亿t t，均居世界第一位。我国，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。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丰富的果蔬资源为我国果蔬汁加工业提供了丰富的原料。料。2004/05世界苹果汁产量中国中国中国中国世界主要柑桔生产国三、果蔬汁的营养价值与产品特点三、果蔬汁的营养价值与产品特点四、果蔬汁的分类四、果蔬汁的分类（一）果汁（浆）及果汁饮料（品）类（一）果汁（浆）及果汁饮料（品）类 果汁果汁 果浆果浆 浓缩果汁浓缩果汁：采用物理方法从果汁中除去一定比例的：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。天然水分制成具有果汁应有特征的制品。浓缩果浆浓缩果浆：用物理方法从果浆中除一定比例天然水：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。分制成具有果浆应有特征的制品。果肉饮料果肉饮料果汁饮料果汁饮料：在果汁（或浓缩果汁）中加入水、：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。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成品中果汁含量不低于10。果粒果汁饮料果粒果汁饮料水果饮料浓浆水果饮料浓浆水果饮料水果饮料（二）蔬菜汁及蔬菜汁饮料（品）类（二）蔬菜汁及蔬菜汁饮料（品）类蔬菜汁蔬菜汁蔬菜汁饮料蔬菜汁饮料复合果蔬汁复合果蔬汁发酵蔬菜汁饮料发酵蔬菜汁饮料食用菌饮料食用菌饮料藻类饮料藻类饮料蕨类饮料蕨类饮料第二节 果蔬汁的基本生产工艺一、一、果蔬汁加工工艺流程：果蔬汁加工工艺流程：原料选择清洗破碎取汁粗滤原料选择清洗破碎取汁粗滤澄清和精滤均质与脱气浓缩调整与混澄清和精滤均质与脱气浓缩调整与混合包装与杀菌（图片）合包装与杀菌（图片）4.浓缩汁（浆）浓缩汁（浆）3.带肉饮料带肉饮料2.混浊汁混浊汁1.澄清汁澄清汁果蔬汁加工工艺流程图浸浸 提提预预煮煮打打浆浆均均质质脱脱气气杀杀菌菌原原料料清清洗洗取取汁汁挑挑选选破破碎碎粗粗滤滤灭灭酶酶粗粗滤滤澄澄清清浓浓缩缩杀杀菌菌调调整整过过滤滤杀杀菌菌热灌装热灌装无菌灌装无菌灌装冷灌装冷灌装二、加工基本工艺过程1、原料选择、原料选择 要求：新鲜、成熟适度。要求：新鲜、成熟适度。2、清洗、清洗包括流水输送、浸泡、刷包括流水输送、浸泡、刷洗（带喷淋）、高压喷淋洗（带喷淋）、高压喷淋等四道工序。等四道工序。3、果蔬原汁的提取果蔬原汁的提取 果蔬原汁的提取是果蔬汁饮料生产中的一个果蔬原汁的提取是果蔬汁饮料生产中的一个重要环节。可根据实际采用压榨法或浸提法。榨汁重要环节。可根据实际采用压榨法或浸提法。榨汁前要进行破碎处理。前要进行破碎处理。压榨取汁压榨取汁 大多数果蔬的汁液包含在整个组织中，一般通大多数果蔬的汁液包含在整个组织中，一般通过破碎、打浆就可榨取原汁。过破碎、打浆就可榨取原汁。浸提取汁浸提取汁 又称萃取法，主要是含汁液较少的果蔬、含果又称萃取法，主要是含汁液较少的果蔬、含果胶较多或干果提取汁液方法胶较多或干果提取汁液方法果蔬汁澄清工艺的常用澄果蔬汁澄清工艺的常用澄清方法：清方法：自然澄清法加酶澄清法电荷中和澄清法吸附澄清法吸附澄清法冷冻处理澄清法冷冻处理澄清法超滤澄清法明胶单宁澄清法明胶单宁澄清法蜂蜜澄清法蜂蜜澄清法果蔬汁澄清后的精滤方法：果蔬汁澄清后的精滤方法：压滤法压滤法真空过滤法真空过滤法离心过滤法离心过滤法膜技术过滤法膜技术过滤法4、果蔬汁浊汁的均质与脱气、果蔬汁浊汁的均质与脱气均质：均质：是混浊果蔬汁的特有工序，其目的是使混浊汁中是混浊果蔬汁的特有工序，其目的是使混浊汁中的不同粒度和相同密度的果肉颗粒进一步破碎并均匀，的不同粒度和相同密度的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。淀，保持均一稳定。脱气：脱气：即除去果蔬汁中的空气，主要是除氧。防止或减即除去果蔬汁中的空气，主要是除氧。防止或减轻果蔬汁中色素、轻果蔬汁中色素、Vc、芳香成分和其它成分的氧化而导、芳香成分和其它成分的氧化而导致饮料质量下降。致饮料质量下降。常用的脱气方法有：真空脱气法、气体交换法、酶法脱气、常用的脱气方法有：真空脱气法、气体交换法、酶法脱气、抗氧化剂法等。抗氧化剂法等。果蔬汁浊汁的生产工艺果蔬汁浊汁的生产工艺5、浓缩汁的浓缩、浓缩汁的浓缩浓缩的优点：浓缩的优点：果蔬原汁含水量高，易于腐败，且贮存运输不便，果蔬原汁含水量高，易于腐败，且贮存运输不便，果果蔬汁浓缩后，可以增加产品的保存性，若在冷冻条件下蔬汁浓缩后，可以增加产品的保存性，若在冷冻条件下保存期更长；保存期更长；减少体积，减轻重量，显著降低包装、运输费用；减少体积，减轻重量，显著降低包装、运输费用；解决生产季节性强问题，解决生产季节性强问题，浓缩果蔬汁可加水还原；浓缩果蔬汁可加水还原；作为其他食品工业的配料。作为其他食品工业的配料。6、果蔬汁浓缩方法主要有：、果蔬汁浓缩方法主要有：真空浓缩法真空浓缩法即在减压条件下，使果蔬汁中的水分迅速蒸发，浓缩时即在减压条件下，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。间较短，能很好地保存果蔬汁的质量。浓缩温度一般为浓缩温度一般为25253535摄氏度，真空度为摄氏度，真空度为0 0.096Mpa096Mpa左右。左右。冷冻浓缩法冷冻浓缩法冷冻浓缩是将果蔬汁进行冷冻，当温度达到果蔬汁的冰冷冻浓缩是将果蔬汁进行冷冻，当温度达到果蔬汁的冰点时，其中的部分水分形成冰晶，然后除去冰晶，使果点时，其中的部分水分形成冰晶，然后除去冰晶，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，蔬汁中的可溶性固形物得以浓缩，果蔬汁浓度得到提高，果蔬汁冰点下降，当继续降温达到果蔬汁的新冰点时形果蔬汁冰点下降，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，果蔬汁浓度逐渐增大。成的冰晶扩大，如此反复，果蔬汁浓度逐渐增大。冷冻浓缩过程：冷冻浓缩过程：果蔬汁果蔬汁-冷却冷却结晶结晶固液分离固液分离浓缩汁浓缩汁浓缩汁工艺流程图7、果蔬汁饮料的调配、果蔬汁饮料的调配果蔬汁饮料的调配即按消费者的需要对其色、香、味、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。形进行重新组合。调配即可消除天然果蔬汁原有的缺点，又能增加花色品调配即可消除天然果蔬汁原有的缺点，又能增加花色品种，适应不同消费需要。种，适应不同消费需要。调配包括原汁和原浆用量的确定，糖酸比例的调整，不调配包括原汁和原浆用量的确定，糖酸比例的调整，不同种类果蔬汁的配合以及其他成分的调配等方面。同种类果蔬汁的配合以及其他成分的调配等方面。糖酸比是决定口感和风味的主要因素。糖酸比例在糖酸比是决定口感和风味的主要因素。糖酸比例在1640时，适合普通人的口味。果蔬汁饮料一般为时，适合普通人的口味。果蔬汁饮料一般为20左右。左右。原汁（或原浆）用量的确定果蔬汁饮料的杀菌与包装果蔬汁饮料的杀菌与包装是产品得以长期保藏的关键。果蔬汁饮料的杀菌与包装是产品得以长期保藏的关键。（1 1）杀菌的目的）杀菌的目的消灭微生物，以免饮料败坏；消灭微生物，以免饮料败坏；钝化酶的活性。钝化酶的活性。（2 2）杀菌的指标）杀菌的指标杀菌主要采用热杀菌，杀菌温度杀菌主要采用热杀菌，杀菌温度和杀菌时间是两个主要参数。和杀菌时间是两个主要参数。三、果蔬汁饮料的杀菌与包装（一）目前果蔬汁加热杀菌的方法主要有：（一）目前果蔬汁加热杀菌的方法主要有：巴氏杀菌法巴氏杀菌法LTSLTS果蔬汁中微生物的主要对象是酵母菌和霉菌，这两种微果蔬汁中微生物的主要对象是酵母菌和霉菌，这两种微生物都不耐热，在生物都不耐热，在80808585下，下，30min30min就可达到杀菌目的。就可达到杀菌目的。高温短时杀菌法高温短时杀菌法HTSTHTST果蔬汁经脱气、均质后，迅速泵入高温瞬时杀菌器，快果蔬汁经脱气、均质后，迅速泵入高温瞬时杀菌器，快速加热到汁液温度达速加热到汁液温度达9393左右，维持左右，维持151530s30s，即可达杀，即可达杀菌的目的。此法生产中应用较普遍。菌的目的。此法生产中应用较普遍。超高温瞬时杀菌法（超高温瞬时杀菌法（UHTSUHTS）杀菌温度杀菌温度120120，130130左右左右3 35s5s，适用低酸蔬菜汁。，适用低酸蔬菜汁。五、果蔬汁饮料的杀菌与包装（一）果蔬汁及其饮料的包装一）果蔬汁及其饮料的包装包装容器发展过程包装容器发展过程玻璃罐玻璃罐易拉罐易拉罐纸包装纸包装塑料瓶塑料瓶目前市场上直饮型果蔬汁及其饮料的包装基本上是这目前市场上直饮型果蔬汁及其饮料的包装基本上是这4 4种包种包装形式并存。装形式并存。纸包装，外形有砖形和屋脊包形两种。包装材料由纸包装，外形有砖形和屋脊包形两种。包装材料由PE/PE/纸纸/PE/PE/铝箔铝箔/PE/PE等等5 5层组成。目前，广泛使用的是利乐包和层组成。目前，广泛使用的是利乐包和康美包。康美包。塑料瓶塑料瓶玻璃瓶玻璃瓶金属罐，以金属罐，以3 3片罐为主片罐为主（二）果蔬汁饮料的灌装（二）果蔬汁饮料的灌装果蔬汁的灌装方式一般有果蔬汁的灌装方式一般有热灌装、冷灌装和无菌灌装热灌装、冷灌装和无菌灌装等等3种方式。种方式。（1）热灌装热灌装是果蔬汁经加热杀菌后，不进行冷却，而是果蔬汁经加热杀菌后，不进行冷却，而是趁热灌装，然后密封，倒置分段冷却。是趁热灌装，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。优点：利用果蔬汁的热量对容器内表面进行杀菌。缺点：杀菌之后到灌装密封需要缺点：杀菌之后到灌装密封需要3分钟，热引起品质分钟，热引起品质下降。下降。适用：马口铁罐和玻璃瓶。适用：马口铁罐和玻璃瓶。包装容器利乐包利乐包的复合层无菌灌装示意图（2）冷灌装：）冷灌装：是果蔬汁加热杀菌后，立即冷却至是果蔬汁加热杀菌后，立即冷却至5下灌装、下灌装、密封。密封。优点：热对果蔬汁品质的影响很小，可得优质产品优点：热对果蔬汁品质的影响很小，可得优质产品缺点：要求使用无菌包装，防止污染。缺点：要求使用无菌包装，防止污染。适用：各种包装适用：各种包装（3）无菌灌装：）无菌灌装：是指果蔬汁经加热杀菌后，在无菌的环境条是指果蔬汁经加热杀菌后，在无菌的环境条件下灌装，产品在常温下流通销售，可贮存件下灌装，产品在常温下流通销售，可贮存6个月以上。个月以上。优点：提高产品质量；产品质量稳定；有利于降低成本；优点：提高产品质量；产品质量稳定；有利于降低成本；适用自动化连续生产。适用自动化连续生产。缺点：机械设备故障率高；包装容器强度低，易受损害。缺点：机械设备故障率高；包装容器强度低，易受损害。适用：能连续杀菌或分别杀菌后再混合的液态食品，固液适用：能连续杀菌或分别杀菌后再混合的液态食品，固液混合食品。混合食品。具备条件：食物本身无菌；包装容器无菌；工作环境无菌。具备条件：食物本身无菌；包装容器无菌；工作环境无菌。无菌系统示意图无菌冷灌装工艺流程图六、果蔬汁加工中芳香物质的回收（一）果蔬汁中的芳香物质（一）果蔬汁中的芳香物质果蔬汁中芳香物质的成分大多数为醇类，醚类和酯类等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。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。回到浓缩果蔬汁中或作为果蔬汁饮料用香精。果蔬汁芳香物质回收图果蔬汁果蔬汁局部蒸发局部蒸发水蒸气水蒸气芳香物质芳香物质精馏精馏蒸馏水蒸馏水芳香物质馏出物芳香物质馏出物冷凝冷凝芳香物质浓缩液芳香物质浓缩液1：1001：200不含芳香物质不含芳香物质的果蔬汁的果蔬汁果蔬汁生产的典型设备原料清洗机械原料清洗机械与设备与设备破碎、榨汁机械与设备破碎、榨汁机械与设备破碎机械与设备破碎机械与设备预煮机械与设备预煮机械与设备螺旋式连续预煮机螺旋式连续预煮机榨汁机械与设备榨汁机械与设备 螺旋式连续榨汁机螺旋式连续榨汁机活塞式榨汁机活塞式榨汁机锥盘式榨汁机锥盘式榨汁机带式榨汁机带式榨汁机离心榨汁机离心榨汁机超滤设备打浆机打浆机胶体磨与均质机胶体磨与均质机胶体磨胶体磨高压均质机高压均质机超声波均质机超声波均质机脱气机脱气机均质机均质机杀菌设备板式热交换器板式热交换器管式热交换器管式热交换器超高温瞬时灭菌机超高温瞬时灭菌机热交换器示意图灌装与封口设备包装容器与材料包装容器与材料灌装机灌装机压盖机压盖机充填封袋机充填封袋机生产车间一览加工中存在的质量问题及预防加工中存在的质量问题及预防果果蔬汁及其饮料在贮藏、运输和销售过程中，常出现蔬汁及其饮料在贮藏、运输和销售过程中，常出现一些质量问题，尤其是果蔬汁的安全性，如致病菌、一些质量问题，尤其是果蔬汁的安全性，如致病菌、毒素、农药残留等已日益受到重视，要建立良好生产毒素、农药残留等已日益受到重视，要建立良好生产规范（规范（GMP)GMP)和实行危害分析及关键控制点管理和实行危害分析及关键控制点管理（HACCP)HACCP)来防止这些问题来防止这些问题。1 1、混浊与沉淀、混浊与沉淀果蔬清汁要求清亮透明，果蔬浊汁要求有均匀的混浊度，果蔬清汁要求清亮透明，果蔬浊汁要求有均匀的混浊度，但果蔬汁生产后在贮藏期间，容易出现混浊与沉淀。但果蔬汁生产后在贮藏期间，容易出现混浊与沉淀。（1）果蔬清汁的混浊与沉淀）果蔬清汁的混浊与沉淀原因：微生物的污染；加工处理不当。原因：微生物的污染；加工处理不当。措施：严格澄清和杀菌质量。措施：严格澄清和杀菌质量。（2）果蔬浊汁的混浊与沉淀）果蔬浊汁的混浊与沉淀原因：残留果胶酶作用；微生物的污染。原因：残留果胶酶作用；微生物的污染。措施：榨汁前后灭酶要彻底；严格均质和脱气操作及措施：榨汁前后灭酶要彻底；严格均质和脱气操作及灭菌。灭菌。2、变色、变色主要是酶促褐变和非酶促褐变引起的。主要是酶促褐变和非酶促褐变引起的。（1）酶促褐变酶促褐变主要发生在破碎、取汁、粗滤、泵输送主要发生在破碎、取汁、粗滤、泵输送等工序中。等工序中。措施：加热钝化酶；添加抗氧化剂；添加有机酸抑制措施：加热钝化酶；添加抗氧化剂；添加有机酸抑制酶活；隔绝氧气。酶活；隔绝氧气。（2）非酶褐变非酶褐变发生在果蔬汁贮藏过程中，主要由还原发生在果蔬汁贮藏过程中，主要由还原糖和氨基酸之间的美拉德反应引起。糖和氨基酸之间的美拉德反应引起。措施：避免过度热处理；控制措施：避免过度热处理；控制pH在在3.2以下；低温贮以下；低温贮藏或冷冻贮藏。藏或冷冻贮藏。3、变味、变味主要由微生物生长繁殖引起腐败，由细菌、酵母、霉菌主要由微生物生长繁殖引起腐败，由细菌、酵母、霉菌引起的变味。引起的变味。措施：控制加工原料、生产环境；采用合理的杀菌条件。措施：控制加工原料、生产环境；采用合理的杀菌条件。4、农药残留、农药残留农药残留是果蔬汁国际贸易中非常重视的问题，是影响农药残留是果蔬汁国际贸易中非常重视的问题，是影响我国果蔬汁出口的重要因素之一。我国果蔬汁出口的重要因素之一。措施：强化加工前清洗；关键是实施良好农业生产规范，措施：强化加工前清洗；关键是实施良好农业生产规范，加强果园或田园管理，减少或不使用化学农药。加强果园或田园管理，减少或不使用化学农药。5、果蔬汁掺假、果蔬汁掺假用低果蔬汁含量的产品添加一些相应的化学成分使其达用低果蔬汁含量的产品添加一些相应的化学成分使其达到规定含量。到规定含量。措施：严格质量监督管理。措施：严格质量监督管理。膜技术反渗透反渗透NanofiltrationNanofiltration膜技术果蔬的综合加工果蔬的综合加工我国果蔬加工业每年要产生数亿吨下脚料我国果蔬加工业每年要产生数亿吨下脚料，基本上没有基本上没有被开发利用被开发利用，到处废弃，既浪费资源又污染环境到处废弃，既浪费资源又污染环境。皮渣皮渣等下脚料中含有丰富的营养成分，可以综合利用。等下脚料中含有丰富的营养成分，可以综合利用。可固态发酵生产酒精，柠檬酸；可固态发酵生产酒精，柠檬酸；可作青贮饲料，发展养殖业；可作青贮饲料，发展养殖业；可提取果胶，生产膳食纤维；可提取果胶，生产膳食纤维；可提取色素，香精及蛋白质等；可提取色素，香精及蛋白质等；结束！结束！