果蔬汁饮料国内外加工技术发展新趋势_果蔬汁饮料发展趋势

果蔬汁饮料国内外加工技术发展新趋势由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“果蔬汁饮料发展趋势”。

果蔬汁饮料国内外加工技术发展新趋势

摘要: 我国是水果和蔬菜生产大国，产量均居世界第一位。发展果蔬汁产业可以提高果蔬的附加值，具有明显的经济和社会效益。本文介绍了果蔬汁饮料加工技术中的护色，超滤膜分离，超高压，均质，冷杀菌等技术及发展趋势。

关键词: 护色技术，超滤膜分离技术，超高压技术，冷杀菌技术

前言

果蔬汁有“液体果蔬”之称，较好的保留了果蔬原料中的营养成分。人们对健康的关注，消费意识的转变，饮料的消费已逐渐由嗜好性饮料向营养性饮料转变，果蔬汁饮料满足了这—要求，市场正在逐渐扩大。目前市场上的果汁主要有橙汁、苹果汁、菠萝汁、葡萄汁等，蔬菜汁主要有西红柿汁、胡萝卜汁、南瓜汁以及一些果蔬复合汁。

近年来，我国的果蔬汁加工业有了较大的发展，大量引进国外先进的果蔬汁加工生产线，如浓缩果汁生产线、利乐包生产线、康美合生产线、三片罐生产线、爱卡包生产线等，采用一些先进的加工技术如高温短时杀菌技术、无菌包装技术、膜分离技术等，将我国的果蔬汁加工生产水平提高了—个层次, 果蔬汁加工产品的品种目前有: ①浓缩果汁:具有体积小、重量轻的特点,可以减少贮藏、包装及运输的费用,有利于国际贸易。随着欧洲市场对我国浓缩苹果汁的酸度的放松,未来我国出口欧洲的苹果汁将会增加。②NFC 果蔬汁:不是用浓缩果蔬汁加水还原而来,而是果蔬原料经过取汁后直进行杀菌,包装成成品,免除了浓缩汁调配后的杀菌过程。果蔬汁的营养高、风味好。③复合果蔬汁:利用各种果蔬原料的特点,从营养、颜色和风味等方面进行综合调制,创造出更为理想的果蔬汁产品。④果肉饮料:较好地保留了水果中的膳食纤维,原料的利用率较高[1]。

我国水果、蔬菜资源丰富，其中水果年产量近7 000万吨，蔬菜产量约5亿吨，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。预计到2010年，我国水果和蔬菜总产量将分别达到1亿吨和6亿吨。丰富的果蔬资源为果蔬加工业的发展提供了充足的原料。因此，果蔬加工业作为一种新兴产业，在我国农业和农村经济发展中的地位日趋明显，已成为我国广大农村和农民最主要的经济来源和新的经济增长点，成为极具外向型发展潜力的区域性特色、高效农业产业和我国农业的支柱性产业。

由于果蔬汁产业具有的明显经济和社会效益，国家在“十五”、“十一五”科技攻关重大专项和国家863项目中，专门设置了果蔬汁加工的课题，例如：苹果深加工关键技术与设备研究开发、蔬菜汁产业化关键工艺技术研究与产品开发、优质鲜榨苹果汁和浑浊型苹果汁加工关键技术与产业化开发、浓缩果汁质量控制技术研究等。

发达国家越来越重视果蔬加工业，其发展趋势主要有以下几点：

发达国家已实现了果蔬产、加、销一体化经营，具有加工品种专用化、原料基地化、质量体系标准化、生产管理科学化、加工技术先进及大公司规模化、网络化、信息化经营等特点。同时，发展中国家果蔬加工业近年来也得到长足发展。

近年来，生物技术、膜分离技术、高温瞬时杀菌技术、真空浓缩技术、微胶囊技术、微波技术、真空冷冻干燥技术、无菌贮存与包装技术、超高压技术、超微粉碎技术、超临界流体萃取技术、膨化与挤压技术、基因工程技术及相关设备等已在果蔬加工领域得到普遍应用。先进的无菌冷罐装技术与设备、冷打浆技术与设备等在美国、法国、德国、瑞典、英国等发达国家果蔬深加工领域被迅速应用，并得到不断提升。这些技术与设备的合理采用，使发达国家加工增值能力明显地得到提高。

果蔬饮料的工艺流程

果蔬原料

→

选果

→

清洗

→

破碎

→

榨汁

→

调配

→

过滤→

均质

→

脱气

→

灭菌

→

灌装

→

封口

→

喷淋

→

杀菌→

装箱

→

成品

根据不同的阶段分析目前常采用的技术及发展趋势

1、护色技术的应用

果蔬加工过程中的色泽变化统称为褐变,视其褐变过程生物酶的参与与否，而划分为酶促褐变和非酶褐变。生产加工过程中控制褐变产生常用的物理方法主要有烫漂,超滤、超声处理、超临界二氧化碳处理等，化学方法有：亚硫酸盐处理、硫处理、氯化物处理、食盐水处理酸化剂处理等。目前，对于果蔬产品的护色，化学抑制剂是占主导地位的措施。

2、超滤膜分离技术的应用 超滤在果汁加工方面的应用始于1977年, Hedth bell 在苹果汁的澄清上首次获得成功,由于超滤用于澄清果汁的加工可以提高5%-8%的产量.节省澄清剂、助滤剂的费用,简化工艺,减少能耗, 降低劳动强度,且对果蔬汁中营养成分和芳香物质的损失也少, 产品质量高, 因而引起广大食品科学工作者的重视。

通过试验还发现起滤后的果汁细菌总数下降了84 % , 因此超滤还可以使果汁达到无菌化并表现出冷杀菌的潜势.传统加工工艺得到的澄清汁往往在贮藏中易出现后混浊现象, 据研究发现引起后混浊的主要原因是由于果胶、淀粉、明胶截留、酸类物质、蛋白质、阿拉伯聚糖、右淀糖醉、微生物、助滤剂等等.通常用果胶酶在适当P H 下进行分离去除, 但若用超滤处理混浊苹果汁时, 果胶和单宁等物质可10 %去除, 同时可去除果汁中的杂菌.另外,超滤还在很在程度上保留了原汁中的V(1 3 5 m g /1 0 m l), 用于小香槟酒的处理存贮四个月以上无沉淀出现,质量明显提高, 符合卫生要求[2]。

膜分离技术应用于果蔬汁的浓缩是目前研究的热点，包括反渗透技术和联合膜分离技术。反渗透膜技术是利用反渗透膜来浓缩果汁, 当膜两侧的压力差大于渗透压差, 则水分可由浓向稀移动。反渗透法可在常温下进行, 不需加热, 但膜的品种和质量的选择至关重要。近年来, 人们分别对橙汁、苹果汁、梨汁、葡萄汁、菠萝汁、番茄汁等进行了反渗透浓缩研究, 重点在探索膜的种类、操作条件对膜通量及果汁中风味物质截留率的影响。

通常,果汁除含有糖、酸等可溶性成分外,还含有果胶、蛋白质、纤维素等悬浮性固形物,这样果汁的粘度大。直接用反渗透浓缩,易造成严重的膜污染和较低的透水速率,很难以一级方式把果汁浓缩到蒸发法所达到的浓度。一般而言,超滤适用于大分子(如蛋白质、胶体、多糖)与小分子(无机盐及低分子有机物等)溶液的分离；而微滤适用于细菌、微粒等组分的分离。如果在反渗透以前,用超滤或微滤除去果汁中的果胶等悬浮性固形物,这样可降低粘度,减少膜污染程度, 从而显著提高反渗透的效率[3]。

3、超高压技术在果汁加工中的应用

高压技术在食品加工中的应用和研究几乎和现代高压技术的发展同步。开创现代高压技术研究先河的美国物理学家B ridgmen从1906年开始, 对物质的宏观物理行为的高压效应进行了系统的研究。日本是最先将高压技术运用到食品工业的国家,1989年京都大学联合农林水产省和21家食品与机械公司成立了一个特殊组织, 进行高压食品的攻关;1990年开发出世界第一种高压食品—果酱。美国、巴西、韩国和欧洲的许多国家也先后对高压食品加工原理、方法和技术细节及应用前景进行了广泛的研究, 并已开始向市场提供高压食品, 法国是第一个将高压食品商业化的欧洲国家。目前在我国, 超高压设备在果汁、果酱加工中的应用研究正在进行, 结果令人满意。

高压处理过程中, 物料在液体介质中被压缩,超高压产生的极高的静压不仅会影响细胞的形态,还能使形成生物高分子立体结构的氢键、离子键和疏水键等非共价键发生变化, 使蛋白质凝固、淀粉等变性、酶失活或激活、细菌等微生物被杀死, 可用来改善食品的组织结构或生成新型食品。

高压处理基本上是一种物理过程, 对维生素、色素和风味物质等低分子化合物的共价键无明显影响, 其主要特点是:(1)瞬间压缩, 作用均匀,时间短、操作安全和耗能低;(2)污染少(热、化学);(3)更好地保持食品的原风味(色、香、味)和天然营养(如维生素C等);(4)通过组织变性, 得到新特性食品;(5)压力不同, 作用性质不同。

4、均质技术

均质是生产混浊果蔬汁的特有工序。均质的目的是使果蔬汁中的不同粒度、不同相对密度的果肉颗粒进一步破碎并使之均匀，促进果胶渗出，增加果汁与果胶的亲和力，抑制果蔬汁分层并产生沉淀，使果蔬汁保持均一稳定。常用的乳化均质机械有均质机和胶体磨两种。

近年来，APV 公司开发的G型(一体成型式汽缸座)和R型(三片汽缸座)高压均质机得到了广泛的应用。G型均质机是汽缸部件成一体型的装置。其抽气阀门可按用途需要选用相宜的阀门，如用于奶酪和奶油等高粘度和高磨耗性食品的选用球阀；用于植物油、牛乳和冰淇淋等低粘度、低磨损性食品的选用提升阀。R型均质机是由三分型的汽缸件构成，在汽缸件内分为选择切割部、流动部和冲压打浆部三部分，当送入处理的液体物料在相对较差的条件下时或者在高于50MPa高压下运转时，能够最大限度抑制汽缸整体的破损和开裂。同样可以按照用途不同和物料物理性状的具体条件分别选用球阀和提升阀。

5、冷杀菌技术的应用

杀菌是果汁饮料生产中的关键技术。传统的杀菌方法是加热杀菌法, 若加热杀菌的温度较低, 则会因杀菌不足而导致产品的腐败变质;若加热杀菌的温度过高, 则会使果汁中的营养成分受到破坏,风味劣变、产生热臭, 造成产品的质量下降[4]。

冷杀菌的技术有： ① 超高压杀菌法

超高压杀菌法, 就是在密闭容器内, 用水作为介质对软包装果汁施以400～600MPa 的压力, 在这种强压下, 能杀死果汁中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌。现在日本市场上已有利用超高压杀菌的果汁、果酱等产品出售。这种经超高压处理过的果汁, 可充分保持水果原有的色、香、味和营养成分, 可以预见, 在果汁生产中, 超高压杀菌技术将成为21 世纪最有前途的杀菌方法[5,6]。

②辐照杀菌

辐照杀菌是利用放射性元素(如60Co 或137Cs)衰变时放出的射线作为照射源的一种杀菌方法。用与冷杀菌技术的是电离辐照。采用这种技术进行杀菌应遵照我国辐照食品卫生管理的有关规定, 选择适当的照射剂量及时间(辐射杀菌的常用剂量范围为1～500Mard、温度范围是-30～25 ℃), 以保证辐照食品的安全。目前有不少营养口服液及粉状全营养素制品均用此法进行灭菌处理。其它如肉禽类、水产品、蛋品、果蔬类、谷类及其制品、香料等也采用此技术杀菌。现在, 世界从事这项研究的国家有50 多个, 已有28 个国家采用此技术处理食品, 相应的辐照食品的检测技术也得到推动和发展。

与传统方法比较, 辐照杀菌具有许多优点: a.射线处理无需提高食品温度, 照射过程中食品温度的升高微乎其微。因此处理适当的食品在感官性状、质地和色香味方面的变化甚微。

b.γ射线的穿透力强, 在不拆包装和不解冻的情况下, 射线可透过进行杀菌。起到化学药品和其他处理方法不能达到的作用。

c.应用范围广泛。能处理各种不同类型的食物品种。食品可在照射前进行包装和烹调, 照射后的制作更加简化和方便。降低了成本, 节省了时间。

d.射线处理食品不会留下任何残留物。e.能节约能源。f.辐照装置加工效率高。③高强脉冲电场杀菌

脉冲电场(Pulsed Elect ric Fields , PEF)杀菌是利用强电场脉冲的介电阻断原理对食品微生物产生抑制作用。在果蔬加工过程中, 滋生的微生物对于脉冲电场钝化作用敏感, 革兰氏阴性细菌明显比酵母和革兰氏阳性细菌敏感, 而更顽固的细菌内生孢子需要采用大电容和很长时间的处理。脉冲电场可以使果蔬中的细菌减少4～5 个对数周期, 用脉冲电场逐步处理希氏大肠杆菌则可以减少9 个对数周期。

优点: 超高压脉冲电场杀菌具有处理时间短、能耗低、传递快速、均匀等优点, 因而可广泛地用于食品杀菌。

④超声波灭菌

超声波对传声媒质的相互作用, 蕴藏着巨大的能量, 这种能量能在极短的时间内足以起到杀灭的破坏微生物的作用, 而且能够对食品产生诸如均质、催陈、裂解大分子物质等多种作用。具有其他冷杀菌方法难以取得的最佳效果, 从而提高品质,保持功能成分不受破坏。

⑤高强脉冲光杀菌技术

这种方法是用连续的宽带光谱短而强的脉冲,抑制食品和包装材料表面、透明饮料、固体表面和气体中的微生物。这两种都是近年研究的杀菌的方法, 都有其各自的优点, 但在果汁应用中还尚在研究中。应该注意在的是, 现在的杀菌趋势向着2 种或2 种以上方法结合使用, 从避免各自杀菌方法的局限, 达到较好的杀菌结果。如由于在一些场合, 其过高的压力使得能耗增加, 对设备要求过高, 不利于工业化生产。所以超高压常与其它方法相结合进行杀菌, 如超高压低温杀菌技术、超高压脉冲电场杀菌等。又如超声波与其他杀菌方法结合才有巨大的应用前景。

冷杀菌处理过的果汁, 可以保持水果原有的风味和营养成分, 延长了产品的货架寿命, 避免了热杀菌而造成的营养成分的损失和产生的热臭异味。因此冷杀菌是很有杀菌前景的高新技术[7,8]。

结语：

虽然果蔬汁饮料加工技术已达到一定的水平，但仍存在着一些问题，例如膜分离技术，其本身就有一定的局限性，主要是膜通量随着分离时间的推移会大幅降低且清洗困难，膜耐高温耐腐蚀性能不强，膜使用寿命短等，故需要不断开发新型膜材料，提高膜的性能，拓宽膜的品种，发展新品种的共混膜和复合膜，改进膜的清洗方法，发展新的膜分离技术及集成膜分离技术等来弥补膜分离技术目前的不足。又如，果蔬汁护色所采取的措施都有一定的不足之处,有的会引起食品风味的改变,有的使食品的营养损失,有的使色泽和质地发生变化,有的会给人体健康带来危害及副作用。因此，必须研究出一些防褐变效果好又安全的护色技术。另外，应结合生物技术与已成熟的技术用于果蔬汁饮料加工。目前已有应用生物技术改善饮料加工原料、生产饮料添加剂和功能因子以及去除饮料不良性状的研究，但生物技术要真正实现大规模地运用于果蔬汁饮料加工还有待进一步研究与完善。

参考文献

[1]孔祥建，蒋和体，杜庆.膜分离技术在果蔬汁加工中的应用进展[J].饮料工业，2008，11(4)：9-13 [2]梁敏.膜分离技术在食品工业中的应用与开发[J].农产品加工(学刊)，2006(2)：40-45 [3]李全宏，蔡同一，倪元颖，等.膜分离技术在果蔬汁浓缩中应用研究进展[J].莱阳农学院学报，2002，19(1)：44-46 [4]殷红，葛长荣.食品冷杀菌技术[J].保鲜与加工，2005(1)：40-41 [5]曹明菊，郑晓燕，陈丽华.超高压杀菌技术在果汁生产中应用的研究进展[J].饮料工业，2007，10(12)：7-10 [6]肖庆升, 朱勉学.国内外食品超高压加工技术,食品研究与开发, 2004, 25(1): 22～28

[7]林向阳，阮榕生，白松，等.冷杀菌技术在食品中的应用(1)[J].农产品加工(学刊)，2005(2)：9-12 [8]吴其叶，韦跃宇.新型冷杀菌技术在食品加工中的应用[J].轻工机械，2006，24(2)：141-143