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秋子梨带肉果汁的生产工艺



全 文 :秋子梨带肉果汁的生产工艺
高海生  李润丰            贾睿娟
(河北农业技术师范学院 ,昌黎 066600) (张家口市桥西区农业办公室 ,张家口 075000)
摘 要 在秋子梨带肉果汁的梨汁提取工艺中 ,加 0.2%的果胶酶制剂 ,可使出汁率提高 20%左右 。为防
止褐变 ,在榨汁的同时 ,加入 0.04%的抗坏血酸 ,这样榨出的汁液色泽为淡黄色至黄白色 。生产工艺中采
用先脱气后均质的工序 ,可保持果汁色泽 ,减少 VC 的损失。添加稳定剂和两次均质可以改善饮料的悬浮
稳定性 。如单独使用 CMC-Na ,浓度为 0.2%;如琼脂与 CMC -Na 配合使用 ,浓度各为 0.1%.均质条
件:第一次均质压力为 16.4 MPa ,第二次均质压力为 11.8 MPa ,均质温度为 60 ℃.杀菌处理温度以 112
℃以上较为理想 ,既达到了杀菌的目的 ,又较好地保持了带肉果汁的稳定性及营养成分。
关键词 秋子梨;褐变;稳定性;杀菌处理
0 前 言
秋子梨(Py rus Ussuriensis Maxim)是东北及华北地
区栽培的地方优良品种梨。据分析 , 梨果实中含糖
12%~ 15%, 有机酸 1.10%~ 2.27%, 果胶 0.8%~
1.0%, VC 170 ~ 250 mg/kg ,并且富含矿物质[ 1 ,4] 。秋
子梨含酸量高 ,香味独特 ,适合于加工果汁饮料类制品 。
1 材料设备及工艺流程
1.1 材料来源
秋子梨 购于河北省青龙县;
辅 料 白糖 、甜味剂 、果胶酶 、抗坏血酸及稳定剂
(琼脂 、酸性CMC-Na)等 ,均达食品级。
1.2 试验设备
组织捣碎机;小型打浆榨汁机;立式胶体磨;SHP-
1型高压均质机;高温瞬时杀菌器;真空罐;灌装封盖机
等。
1.3 工艺流程
秋子梨※清洗※破碎※榨汁※过滤※梨汁※调配
(加稳定剂)※脱气※均质处理※灌装※密封※杀菌※
冷却※检验※成品
1.4 工艺要点
1)将梨果实清洗后破碎成 1 ~ 1.5 cm3 的小块 ,加
入 0.2%的果胶酶制剂 ,然后压榨分离 、过滤 ,得到秋子
梨汁 。
2)在梨汁中加入一定量的甜味剂和稳定剂 ,同时为
保持梨汁的色泽 ,需加入适量的抗氧化剂。
3)利用高压均质机使不同粒度 、不同密度的果肉颗
粒均匀化 ,以增强带肉果汁的悬浮稳定性;调至所要求
的均质压力和温度 ,以使较高粘度的果浆均质微粒化过
程顺利进行;采用二次均质的方法 ,以提高带肉果汁饮
料的稳定性。
4)均质前先经 86.7 ~ 93.2 kPa的压力 、30 ~ 40 ℃
温度下的脱气处理 ,以保持产品的营养成分和风味 ,防
止氧化变色[ 2] 。
5)定量灌装预封后蒸气加热 10 min ,排除瓶中顶
隙部分的空气 ,封盖后高温杀菌处理 ,分段冷却。
2 工艺研究与分析讨论
在秋子梨汁的生产中 ,着重研究:1)果汁饮料色泽
的保护;2)带肉果汁的稳定性;3)先脱气后均质工序;4)
杀菌与产品品质的关系 。
2.1 果汁的色泽变化与护色措施
秋子梨果汁中含有较高量的单宁物质 ,属不具备酯
类性质的缩合型鞣质 ,受氧化酶系的氧化作用能缩合成
更高分子的根皮鞣红 ,变为暗褐色 。该酶系主要是多酚
氧化酶 、过氧化酶等[ 1] 。为此 ,加入适量的抗氧化剂
抗坏血酸进行试验 ,结果见表 1.
表 1 抗坏血酸对成品色泽的影响
抗坏血酸浓度/ % 观察结果
0 棕褐色 ,褐变严重  
0.01 褐色 ,褐变较严重  
0.02 浅褐色 ,有褐变发生 
0.04 淡黄至黄白色 ,无褐变
0.08 淡黄至黄白色 ,无褐变
  注:表中结果为成品放置 7 d后进行的观察比较。
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冷饮与速冻食品工业 1999(2) 工 艺
由表 1可知 ,使用 0.04%的抗坏血酸即可达到防
止秋子梨汁氧化的目的。
2.2 带肉果汁的稳定性研究
在带肉果汁饮料中 ,果蔬微粒受到重力 、阻力和浮
力3个力的作用 ,处于热力学和动力学不稳定体系[ 3] 。
据工程流体力学中的 S tokes定律:V =(2/9)gd 2(ρ液
-ρ果)/ η,饮料中微粒的沉降速度与果蔬颗粒直径的平
方 、液体和果蔬颗粒的密度差成正比 ,与液体粘度成反
比。沉降速度越小 ,悬浮的动力稳定性越大 。因此 ,采
取以下方法来提高果汁饮料中悬浮颗粒的稳定性 。
2.2.1 果肉颗粒微细化处理 使果肉颗粒破碎 ,一般
采用均质处理。均质是针对浑浊型果汁的特殊操作 ,目
的在于使不同粒子悬浮微粒化 ,获得不易分层或沉淀的
果蔬汁饮料。均质是通过均质设备 ,使果蔬汁中所含的
悬浮粒子进一步破碎 ,使其均匀 、稳定地分散于果汁中 。
均质设备有高压式 、回转式 、超声波式等。国内常用的
高压均质机在 9.8 ~ 18.6 MPa 压力下 ,使悬浮粒子受
压而破碎 ,通过均质阀的作用 ,使高压下的果蔬汁从极
其狭小的间隙通过 ,然后由于急速降压而产生膨胀和冲
击作用 ,使粒子微细化并更均匀地分散 。
为使均质达到理想效果 ,均质温度与压力要控制得
当。现采用三因素三水平正交试验设计 。三因素为:第
一次均质压力 、第二次均质压力和均质温度 ,每一因素
包含的三水平为:第一次均质压力(14.2 MPa , 16.4
MPa ,18.6 MPa);第二次均质压力(9.8 MPa , 11.8
MPa ,13.8 MPa);均质温度(40 ℃,50 ℃,60 ℃).经过
两次均质后把样品罐装并进行后处理 ,在室温下贮存 2
个月 ,测其分层厚度 ,试验数据及分析结果见表 2.
表 2 均质压力 、温度对带肉果汁稳定性的影响
序号 均质压力/MPa第一次 第二次
均质温度/℃ 分层厚度/cm
1 a1 14.2 b1 9.8 c1 40 2.7
2 a1 14.2 b2 11.8 c2 50 2.1
3 a1 14.2 b3 13.8 c3 60 2.2
14 a2 16.4 b1 9.8 c2 50 2.3
5 a2 16.4 b2 11.8 c3 60 1.6
6 a2 16.4 b3 13.8 c1 40 2.2
7 a3 18.6 b1 9.8 c3 60 2.8
8 a3 18.6 b2 11.8 c1 40 2.7
9 a3 18.6 b3 13.8 c2 50 2.6
R1 7.0 7.8 7.6
R2 6.1 6.4 7.0
R3 8.1 7.0 6.6
R1 2.3 2.6 2.5
R2 2.0 2.1 2.3
R3 2.7 2.3 2.2
R 0.7 0.5 0.3
  从表 2 的试验结果可知 ,第一次均质 ,压力在 16.4
MPa时 ,与另外两个压力相比 ,其分层厚度最小 ,平均
值仅为 2.0.因此建议第一次均质时采用 16.4 MPa 的
压力 。同理分析可得 ,第二次均质压力为 11.8 MPa ,均
质温度为 60 ℃.从 R值的大小分析 ,第一次均质的极
差值最大 ,为 0.7;第二次均质的极差值较小 ,为 0.5;而
温度极差值最小 ,为0.3.这说明 ,两次均质压力的大小
直接影响到带肉果汁饮料的稳定性 ,特别是第一次均
质 ,影响更大 ,而温度较其它两个因素对稳定性的影响
最小 。
2.2.2 添加稳定剂 由 Stokes定律可知 ,果肉微粒的
稳定性与分散介质的粘度成正比 ,故以添加稳定剂来提
高梨汁饮料的稳定性 。其机理在于稳定剂具有胶体保
护性和粘性 ,可在果肉颗粒外面形成亲水性的被膜 ,保
护果肉微粒;又可提高分散介质粘度 , 增大沉降阻
力[ 5] 。据此 ,在处理后的果汁中加入一定量的琼脂和
酸性 CMC-Na ,装入有密封盖的 100 mL 量筒内 ,分别
置于 4 ℃和室温(20 ℃左右)下 ,在 30 d时观察测量它
们的粘稠度和自然分层率 ,结果见表 3.
表 3 不同贮存温度下增稠剂对带肉果汁稳定性的影响
增稠剂种类及用量/ %
琼脂 CMC-Na
4 ℃
粘稠度/
s
自然分层率/%
室温(20 ℃左右)
粘稠度/
s
自然分层率/ %
0.05 9.4 6.1 7.4 10.2
0.10 13.2 0 10.8 6.2
0.15 半凝固态 0 12.6 0
0.20 凝固 0 半凝固态 0
0.05 7.4 8.3 6.6 11.2
0.10 9.6 5.7 7.8 9.8
0.15 12.7 0 11.1 5.9
0.20 14.2 0 12.9 0
0.05 0.05 12.8 0 9.7 6.4
0.10 0.10 14.1 0 12.3 0
对 照 6.8 9.5 5.7 12.7
  注:1)粘稠度 采用特制漏斗式粘度计测定 ,以 200 g 样品自然漏下
所需时间(s)表示。
2)自然分层率 果汁在 100 mL 量筒内放置 ,测定其上清液高度 ,该
高度与固液相总高度之比即自然分层率。
由表 3可知 ,在秋子梨带肉果汁中加入不同的增稠
剂 ,对提高稳定性具有一定效果 。单独使用琼脂或
CMC-Na ,浓度分别为 0.15%和 0.2%,在室温条件下
无分层和沉淀产生 。
琼脂作为稳定剂使用时 ,受温度的影响较大 ,出现
很强的温度滞后现象 ,即在 90 ℃以上溶解 ,在 32 ~ 38
℃时胶凝 。试验证明 ,琼脂溶液浓度越低 ,胶凝温度越
低。作为秋子梨带肉果汁的稳定剂 ,使用的浓度很低 ,
仅为 0.15%,因此需要充分冷却和一定时间的静置 ,胶
—7—
工 艺 冷饮与速冻食品工业 1999(2)
凝作用才形成。在未充分冷却之前 ,颗粒不能均匀悬浮
而全部下沉 ,这给生产上的热灌装带来困难。如采用冷
灌装 ,即等到果粒均匀悬浮时灌装 ,则影响生产效率 ,同
时影响产品的卫生指标。
试验结果证明 ,琼脂与 CMC-Na具有良好的配伍
性和增效性 ,0.1%的琼脂与 0.1%的 CMC-Na配合 ,
即可达到无分层 、无沉淀的效果 。因此 ,建议将 0.1%
的琼脂与 0.1%的 CMC -Na 配合使用 ,也可单独采用
0.2%的 CMC-Na.
秋子梨带肉果汁的贮存 ,温度越低稳定性越好 ,贮
存温度升高 ,稳定性则降低 ,这可能与温度升高时增稠
剂粘度降低 、承托力减弱有关 。
2.3 先脱气后均质工序
先脱气后均质 ,对含 VC较高的秋子梨汁的加工非
常重要。均质过程不仅使果肉颗粒均一化 ,同时果汁中
所含的空气泡被微细化而均匀分散在果汁中 ,这种结
合 ,必然大大增加空气与果汁中各种成分的接触机会 ,
这对于含 VC较高的秋子梨汁而言 ,如未经脱气而先均
质处理 ,恰好为 VC的大量氧化提供了条件 ,从而使 VC
大部分甚至全部损失 ,并直接影响到果汁的色泽和风
味 ,这将使秋子梨带肉果汁富含 VC 的特点名存实亡 。
因此 ,采用先脱气后均质的工序 ,这对最大限度地保持
梨汁中 VC 的含量 ,提高果汁的品质起着重要的作用。
2.4 不同杀菌处理对产品品质的影响
2.4.1 对稳定性及营养成分的影响 热杀菌工艺是饮
料生产中的关键 ,选择合理的杀菌方法对成品的感官品
质及营养物质的保存有较大的影响 ,试验结果见表 4.
表 4 不同杀菌方法对秋子梨带肉果汁的影响
杀菌方法 样品感官品质 杀菌后 VC含量/(mg/ L)
巴氏杀菌(85~ 90 ℃, 15~ 20 min) 样品褐变 ,不稳定 ,有沉淀出现 ,风味较浓  54.4
高温短时杀菌(112 ℃, 2~ 4 min) 样品基本保持原色 ,有少量沉淀 ,风味较浓  92.6
高温瞬时杀菌(121 ℃, 30 s) 样品保持原色 ,汁液稳定 ,无沉淀 ,风味浓 97.2
  由表 4的试验结果可知 ,采用超高温瞬时杀菌 ,有
利于梨汁的稳定并能保持梨汁原有的色 、香 、味和营养
成分 。
2.4.2 对产品保质期的影响 在不同温度下对秋子梨
汁处理 15 ~ 20 min ,密闭贮存 ,定期质量检查 ,试验结
果见表 5.
  秋子梨汁的 pH值较低 ,在 4.7 ~ 5.1范围内 ,均不
利于微生物的生长 ,因而即使不杀菌 ,短时间内也不易
变质 ,但长期保存必须杀菌处理。试验结果证明 ,112℃
的处理温度即可达到保质要求。
表 5 不同杀菌温度对产品保质期的影响
杀菌温度/℃ 杂菌数/(个/mL) 变质时间/d 变质后杂菌数/(个/mL)
不杀菌 1 261 4 5 200
80 147 7 4 500
100 28 12 3 900
112 0 180 d不变质 0
121 0 240 d不变质 0
3 结 论
3.1 果汁的护色处理
秋子梨提汁后 , 为防止其氧化变色 , 应迅速加入
0.04%的抗坏血酸 ,以较好地保持原果汁的乳白色。同
时 ,生产中采用先脱气后均质的工序 ,为果汁色泽的保
持及减少 VC的损失起到了积极的作用 。
3.2 果汁的稳定性
保持带肉果汁的稳定性是本生产工艺的关键所在 。
结果证明 ,经过两次均质处理并添加稳定剂后 ,可保持
产品的悬浮稳定性 。均质处理条件为:第一次均质压力
为 16.4 MPa ,第二次均质压力为 11.8 MPa ,均质温度
为 60 ℃.稳定剂以 0.2%的 CMC-Na 单独使用或 0.
1%的琼脂与 0.1%的 CMC-Na 配合使用效果较好 。
产品均匀稳定 ,贮存 30 d后观察 ,自然分层率为 0.
3.3 果汁的杀菌处理
秋子梨带肉果汁的杀菌处理 ,以采用高温瞬时杀菌
为最佳 ,不具备条件的厂家也可采用高温短时杀菌 ,尽
量不采用常规的巴氏杀菌 ,以更好地保持果汁的色泽 、
风味 、稳定性及 VC 含量 ,使产品保质期(6个月)内无
变质现象 ,符合国家规定的果汁饮料标准。
参考文献
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收稿日期:1999—01—08
—8—
冷饮与速冻食品工业 1999(2) 工 艺