果蔬汁加工技术

果蔬汁包括果汁和蔬菜汁等，是指以成熟适度的新鲜或冷藏的水果、蔬菜为原料，经过压榨或提取所制得的汁液（或原汁）。

（一）果蔬汁种类

果汁以其状态和浓度大致可分成天然果汁、浓缩果汁、果饴和果汁粉四大类。天然果汁是从水果中榨出或从干果中浸出的原果汁，在加工时可略加调整或稀释，未经浓缩。浓缩果汁系由天然果汁经浓缩而成，含有多量的糖分和酸分，一般不人为加糖，浓缩倍数有3倍、4倍、5倍、6倍等几种，可溶性固形物含量在40%～60%。果饴（果汁糖浆）是在原果汁中加用多量食糖或在糖浆中加入一定比例的果汁而配制成的产品，一般高糖，也有高酸者。通常为可溶性固形物含量45%和60%两种。果汁粉是浓缩果汁或果汁糖浆加用一定的干燥助剂脱水干燥的产品，含水量1%～3%。

果蔬汁按其透明与否可分成透明果蔬汁和混浊果蔬汁。透明果蔬汁体态澄清，无悬浮颗粒，制品的稳定性好，但营养损失较大。混浊果蔬汁由果汁中存在大量的果肉颗粒或色粒，同时又保留了一定数量的植物胶质所制成。此外，所谓的带肉果汁是指含有果浆而质地均匀细致的一类果蔬汁，这类产品常用桃、李、杏、梅、胡萝卜等按常法制汁风味较差的果蔬制成。从体态上，它是一种特殊的混浊果汁。

（二）加工工艺

1.果蔬汁工艺流程

2.工艺要点

（1）取汁前处理。为了保证生产出的果蔬汁具有优良的品质，制汁之前果蔬原料必须经过预处理，原料预处理一般包括分级、清洗、拣选、破碎、热处理、酶处理等。

①原料的挑选与清洗。选择新鲜、成熟、风味好、香气浓郁、色泽稳定、汁多、酸味适度的原料，剔除霉烂果、病虫果、未熟果和杂质，以保证果汁的质量。

原料洗涤是减少农药、微生物污染的重要措施。带皮榨汁的原料更应重视洗涤。

污染不严重的原料可以采用喷水冲洗或流动水冲洗。对于有农药残余的果蔬，可以先添加化学物质（如0．5%～1%的稀酸溶液或洗涤剂）在不锈钢装置中进行预清洗，然后再用清水洗净。此外，对于严重受微生物污染的原料，还要用漂白粉、高锰酸钾等杀菌剂进行消毒处理。添加表面活性剂（如烷基芳基磺酸盐），也可大大提高清洗效果。此外，还应注意洗涤用水的清洁，不用重复的循环水洗涤。

②破碎。破碎可使果蔬原料的部分组织和细胞壁遭到破坏，为了获得最大出汁量，果实必须适度破碎。原料破碎的颗粒大小会影响出汁率。苹果和梨以破碎到0．3～0．4厘米较好、葡萄只需压破果皮，番茄可用打浆机破碎取汁。破碎时喷入适量NaCl、枸橼酸或维生素C等抗氧化剂。

果蔬破碎采用破碎机或磨碎机，有辊压式、锤磨和打浆机、绞肉机等。不同的果蔬种类采用不同的机械，如番茄、梨、杏等可采用辊压式破碎机；葡萄采用破碎、去梗、送浆联合机；桃、杏、胡萝卜等制取带肉果汁时可采用绞肉机。

③加热处理和酶法处理。许多果蔬破碎后、取汁前须进行热处理，其目的在于提高出汁率和品质。因为首先加热使细胞原生质中的蛋白质凝固，改变细胞的结构，同时使果肉软化，果胶部分水解，降低了果汁黏度；另外，加热抑制多种酶类，如果胶酶、多酚氧化酶、过氧化物酶等，从而不使产品发生分层、变色、产生异味等不良变化；再者，对于一些含水溶性色素的果蔬，加热有利于色素的提取，如杨梅、山楂、红色葡萄等；柑橘类果实中的宽皮橘类加热有利于去皮，橙类也有利于降低精油含量；胡萝卜等具有不良风味的果蔬，加热有利于除去不良味，如将对切的胡萝卜置于一定的食用酸溶液中煮，即可基本除去特殊异味。

果胶酶和纤维素酶、半纤维素酶可使果肉组织分解，提高出汁率。使用时，应注意与破碎后的果蔬组织充分混合，根据原料品种控制其用量，根据酶的性质不同掌握适当的pH、温度和作用时间。

（2）取汁、打浆。果蔬取汁有压榨和浸提两种，制取带肉果汁或混浊果汁可采用打浆法，大多果蔬含有丰富的汁液，以压榨法为多。仅在山楂、李子、乌梅等果采用浸提法。

果蔬汁加工所用压榨机必须符合下述要求：工作快、压榨量大、结构简单、体积小、容量大、与原料接触面有抗腐蚀性等。

主要的压榨机有：连续螺旋式压榨机，气动压榨机，水压机，卧篮式压榨机，带式压榨机，序列式压榨机，布朗压榨机，安迪森压榨机。

在榨汁过程中，为了提高出汁率或缩短榨汁时间，往往使用一些榨汁助剂如稻糠、硅藻土、珠光岩、人造纤维和木纤维等。

（3）粗滤。粗滤又称筛滤。对于混浊果蔬汁主要在于去除分散于果蔬汁中的粗大颗粒和悬浮物等粒，同时又保存色粒以获得色泽、风味和典型的香味。对于澄清果蔬汁，粗滤后还需精滤，或先行澄清处理后再过滤，务必除去全部悬浮颗粒。

（4）澄清。果汁中的单宁与蛋白质易形成大分子聚合物而凝聚，果胶对细小悬浮物如残存果肉细粒有保护作用，使果汁混浊不清。另外，果汁中的亲水胶体（果胶质、树胶质和蛋白质）经电荷中和、脱水或加热，都会引起胶体的凝沉。这是果蔬汁混浊的主要原因。在澄清汁生产中，它们影响到产品的稳定性，必须除去。常用的果蔬汁澄清方法有以下几种：

①酶法。该法是在果蔬汁中加入酶制剂来水解果胶质，使果汁中其他胶体失去果胶的保护作用而共聚沉淀，达到澄清目的。果胶物质是果蔬汁中主要的胶体物质，随果蔬种类不同，其含量在70～4000毫克／升不等。果胶酶可以将其水解成水溶性的半乳糖醛酸。而果蔬汁中的悬浮颗粒一旦失去果胶胶体的保护，即很易沉降。一般果胶酶作用的适合pH为4．5～5．0，温度50℃左右。

②蛋白质—单宁法。单宁与明胶、鱼胶、干酪素等蛋白质，形成明胶单宁酸盐络合物。随着络合物的沉淀，果汁中的悬浮颗粒被包裹和缠绕而随之沉降；此外果蔬汁中的果胶、单宁、纤维素及多缩戊糖等带负电荷，酸介质、蛋白质、明胶带正电荷，正负电荷微粒相互作用，促使胶体物质不再稳定而沉降，进而使果蔬汁澄清。

③酶、明胶联合澄清法。对于仁果类果汁，此法应用最多，如苹果汁，其方法为：新鲜的压榨汁采用离心或直接用酶制剂处理30～60分钟，之后加入必需数量的明胶溶液，静置1～2小时或更长，接着用硅藻土过滤。

④加热凝聚澄清法。果汁中的胶体物质因加热而凝聚沉淀出来。方法是在80～90秒内将果汁加热到80～82℃，然后在同样短的时间内迅速冷却至室温，使果汁中的蛋白质和胶体物质变性而沉淀析出。

⑤冷冻澄清法。冷冻使胶体浓缩和脱水，这样就改变了胶体的性质，故而在解冻后聚沉。此法特别适用于雾状混浊的果汁，苹果汁用该法澄清效果特别好。

⑥自然澄清法。长时间静置，果胶质逐渐发生缓慢水解，使悬浮物沉淀出来。另外，果汁中的蛋白质和单宁在静置中反应生成沉淀物；但所需时间较长，果汁易败坏。

（5）过滤。为了得到澄清透明且稳定的果蔬汁，澄清之后的果蔬汁必须经过滤。常使用的方法有：

①板框式过滤机。是目前最常用的分离设备之一。特别是近年来经常作为苹果汁进行超滤澄清的前处理设备，对减轻超滤设备的压力十分重要。

②硅藻土过滤机。是在过滤机的过滤介质上覆上一层硅藻土助滤剂的过滤机。该设备在小型苹果汁生产企业中应用较多。它具有成本低廉、分离效率高等优点。但硅藻土等助滤剂容易混入果蔬汁给以后的作业造成困难。

此外，还可以用超滤膜技术进行果蔬汁的过滤澄清。

（6）调整和混合。为了改进风味，增加营养、色泽，果蔬汁加工常需进行调整和混合，它包括加糖、酸、维生素C和其他添加剂，或将不同的果蔬汁进行混合，或加水及糖浆将果蔬汁稀释。

（7）均质。生产混浊果蔬汁或带肉果汁时，为了防止固体与液体分离而降低产品的外观品质，增进产品的细度和口感，常进行均质处理，特别是瓶装产品。

均质即将果蔬汁通过一定的设备，使制品中的细颗粒进一步细微化，使粒子大小均匀，促进果胶的渗出，使果胶物质和果蔬汁亲和，保持产品的均一混浊状态。

高压均质机是最常使用的设备，胶体磨、超声波均质机等设备也可用于均质。

（8）脱气。果蔬细胞间隙之间存在着大量的空气，在果蔬原料破碎、取汁等工序中又混入了大量气体，因此必须除去。

①脱气的目的。一是脱去氧气或防止氧化，减轻果蔬汁色泽、香气和维生素C的劣变和损失；二是除去附着于产品悬浮颗粒中的气体，防止灌装时的气泡和灌装后的上浮；三是减少装罐（瓶）和瞬时杀菌时的起泡；四是减少金属罐的内壁腐蚀。

②脱气的方法。

真空脱气法：采用真空脱气机进行，脱气时将果汁引入真空锅内，然后被喷成雾状或分散成液膜，使果汁中的气体迅速逸出。真空锅内温度一般控制在40～50℃，真空0．0907～0．0933兆帕，可脱除果蔬汁中90%的空气。

气体置换法：将惰性气体如N2、CO2等充入果蔬汁中，利用惰性气体把果蔬汁中的氧气置换出来。此法可减少挥发性芳香成分的损失，有利于防止加工过程中的氧化变色。

化学脱气法：利用一些抗氧化剂作为脱氧剂，如在果蔬汁中加入抗坏血酸可起脱气作用，但应注意抗坏血酸不适合在含花色苷丰富的果蔬汁中应用，因为抗坏血酸会促使花色素分解。

酶法脱气法：在果蔬汁中加入需氧酶类如葡萄糖氧化酶可以起良好的脱气作用，吡喃型葡萄糖脱氢酶是一种典型的需氧脱氢酶，可氧化葡萄糖成葡萄糖酸，同时耗氧达到脱气目的。

（9）浓缩。浓缩果蔬汁是把果蔬汁的可溶性固形物从5%～20%提高到60%～75%，容积大大缩小，可节省包装和运输费用，便于贮运；果蔬汁的品质更加一致；糖、酸含量的提高，增加了产品的保藏性；而且浓缩汁用途广泛。因此，近年来产量增加很快，橙汁和苹果汁尤以浓缩形式为多。

理想的浓缩果蔬汁，在稀释和复原后，应和原果蔬汁的风味、色泽、混浊度相似。生产上常用的浓缩方法如下：

①真空浓缩。真空浓缩设备由蒸发器、真空冷凝器和附属设备组成。蒸发器由加热器、蒸发分离器和果汁汽液分离器组成。常见的果蔬汁浓缩装置有降膜式、强制循环式、离心薄膜式和膨胀流动式等。

②冷冻浓缩。果蔬汁的冷冻浓缩应用了冰晶与水溶液的固—液相平衡原理。当水溶液中所含溶质浓度低于共溶浓度时，溶液被冷却后，水（溶剂）便部分成冰晶析出，剩余溶液的溶质浓度则由于冰晶数量和冷冻次数的增加而大大提高，这即是冷冻浓缩果蔬汁的基本原理。

其过程包括三步：结晶（冰晶的形成）、重结晶（冰晶的成长）、分离（冰晶与液相分开）。

③反渗透和超滤浓缩。属于现代膜技术，目前已广泛用于生产实践。膜技术的优点在于：不需加热；在密闭回路中进行操作，不受氧的影响；挥发性成分损失少；能耗低。但反渗透和超滤浓缩等膜技术目前还不能把果蔬汁浓缩到较高的浓度，现主要作为果蔬汁的预浓缩工艺。

（10）芳香回收。芳香回收系统是各种真空浓缩果蔬汁生产线的重要部分。因为在加热浓缩过程中，果蔬中部分典型的芳香成分随着水分的蒸发而逸出，从而使浓缩产品失去原有的天然风味，故此，有必要将这些物质进行回收浓缩，再加入至果蔬汁中。

芳香回收方法有两种：一种是在浓缩前先将芳香成分分离回收，然后再回添到浓缩果汁中；另一种是将浓缩罐中的蒸发蒸汽分离回收，再回添到浓缩果汁中。

（11）干燥与脱水。果蔬汁经浓缩后再脱水干燥，可制得天然果蔬汁粉。天然果蔬汁粉与液体果蔬汁相比具有水溶性好、重量轻、体积小、便于贮藏与运输、应用范围广等特点。优良的果蔬汁粉应具有该品种特有的色、香、味，并且无结块、无刺激、无焦煳、无酸败及其他异味，冲溶后应是澄清或均匀混浊的液体，无肉眼可见的杂质。

目前，制造果蔬汁粉的方法主要是喷雾干燥法、真空干燥法和冷冻干燥法。

（12）杀菌。果蔬汁杀菌工艺正确与否，不仅影响到产品的保藏性，而且影响到产品的质量。果蔬中存在着各种微生物（细菌、霉菌和酵母菌），它们会使产品腐败变质；同时还存在着各种酶，使制品的色泽、风味和形态发生变化，杀菌的目的在于杀灭微生物和钝化酶。

常用的杀菌方法如下：

①高温或巴氏杀菌。果蔬汁加工传统的方法是先将产品热灌装于容器中，密封后在热蒸汽中杀菌。视产品的种类和pH、容器大小，决定杀菌的条件，一般在60～100℃。低酸性蔬菜汁则采用高于100℃的加压杀菌。

②高温瞬时杀菌。对产品品质影响较小，可在120℃以上进行3～10秒杀菌，即所谓的超高温杀菌（UHT）。

（13）包装。果蔬汁的灌装有热灌装和冷灌装两种。热灌装即果蔬汁杀菌后处于热的状态下进行灌装，利用产品的热量对容器内表面进行杀菌。冷灌装即灌装前不进行杀菌，冷却后进行灌装，如冷冻浓缩果蔬汁和一些冷藏果汁。

所谓无菌包装是指食品在无菌环境下进行的一种新型包装方式。这种包装方式的程序是先对食物杀菌，杀菌通常采用蒸汽超高温瞬时杀菌方式，随后在无菌的环境下把食物放入已经杀菌的包装容器内，并进行封闭，容器一般用过氧化氢溶液或环氧乙烷气体进行灭菌。换言之，无菌包装要求包装前食物本身无菌，包装容器无菌和包装环境无菌。这种包装由于灭菌过程相当短，食物的色、香、味改变不大，较其他包装方式优越。

果蔬汁无菌包装容器有纸盒、塑料杯、蒸煮袋、金属罐和玻璃瓶等。

（三）果蔬汁加工中的常见问题及其控制措施

1.变色 果汁在加工中发生的变色多为酶褐变，在贮藏间发生的变色多为非酶褐变。对于酶褐变控制的办法是：要尽快用高温杀死酶活性、添加有机酸或维生素C抑制酶褐变、加工中要注意脱氧、加工中避免接触铜、铁用具等。

对于非菌褐变控制的办法是：防止过度的热力杀菌和尽可能地避免过长的受热时间；控制pH3．3以下；要使制品贮藏在较低的温度下，如10℃或更低。另外，贮藏中要避光。

2.混浊和沉淀 澄清果汁要求汁液透明，混浊果汁要求有均匀的混浊度，但在贮藏过程中常发生果汁的混浊和沉淀。这是因为澄清果汁的澄清处理中澄清剂用量不当或处理时间不够，使果胶或淀粉分解不完全等造成了后混浊；而混浊果蔬汁又是一个果胶、蛋白质等亲水胶体物质组成的胶体系统，其pH、离子强度，尤其是保护胶体稳定性物质的种类与用量不同等，都会对混浊果蔬汁的稳定性产生影响。

因此对于澄清果汁应严格澄清处理的操作，必须澄清效果满意后方可进行过滤；而混浊果蔬汁为多相不稳定体系，可以从减小固体颗粒体积，减少固体颗粒与果蔬汁体系的密度差及增大果蔬汁黏度等方面增加混浊果蔬汁的稳定性来考虑。所以一方面要掌握好均质处理的压力和时间条件，另一方面要配合使用好稳定剂（如黄原胶、海藻酸钠、明胶、CMC等）的种类和用量。金属离子螯合剂往往也是混浊果蔬汁稳定剂不可缺少的成分。

3.微生物引起的败坏 微生物的侵染和繁殖引起的败坏可表现在变味（馊味、酸味、臭味、酒精味和霉味），也可引起长露、混浊和发酵。控制措施：首先，采用新鲜、无霉烂、无病虫害的果实原料；其次，注意原料的洗涤消毒；第三，严格车间和设备、管道工具容器等的消毒，缩短工艺流程的时间；第四，果蔬汁灌装后封口要严密；第五，杀菌彻底。

4.果蔬汁营养成分的变化 果蔬汁在加工过程中，其营养成分会损失。控制措施：要有适宜的低温，贮藏期不宜过长，避光，隔氧，采用不锈钢设备、管道工具和容器，防止有害金属的污染。

5.罐内腐蚀 果汁一般为酸性、腐蚀性食品，它对镀锡箔板有腐蚀作用。提高罐内真空度，采用软罐包装（塑料包装），降低贮藏温度等可防止罐内腐蚀。