软饮料工艺学 Soft Drink Technology 主讲: 朱定和 foodsgu@gmail.com Dep. Of Food Science & Technology

第3章 果蔬汁饮料生产工艺

本章主要内容 第一节 果汁与蔬菜汁概述 第二节 果汁和蔬菜汁的生产工艺 第三节 果汁和蔬菜汁的质量问题及 处理方法

果蔬汁生产的基本过程工艺流程和工艺要点。 教学难点： 教学重点: 果蔬汁生产的基本过程工艺流程和工艺要点。 教学难点： 果蔬汁生产线机械与设备。

第一节 果汁与蔬菜汁概述 一、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，采用物理的方法如压榨、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。

二、果蔬汁的发展状况 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，其中最具代表性的是美国的V8蔬菜汁。近年来，日本蔬菜汁的生产和销售发展迅速。

2、我国的果蔬汁加工业发展经历了三个发展阶段： （1）1949－1979年，中国果蔬汁工业的空白阶段，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，果蔬汁饮料产量逐年上升,并且大量出口创汇。2004年苹果浓缩汁出口量达到48.7万吨，价值3.25亿美元，出口量已经占到世界浓缩苹果汁贸易量的近一半 。 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。预计到2015年，我国果蔬总产量将分别达到1.5亿t和7亿t。 丰富的果蔬资源为我国果蔬汁加工业提供了丰富的原料。

三、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。 果蔬汁一般以提供维生素、矿物质、膳食纤维（混浊果汁和果肉饮料）为主，其营养成分易为人体所吸收，除一般饮用外，也是很好的婴幼儿食品和保健食品。 果蔬汁中含有丰富的矿物质，是一种生理碱性食品，具有重要的生理作用。

四、果蔬汁的分类 1 、果汁（浆）及果汁饮料（品）类 ⑴ 果汁（fruit juices） ⑵ 果浆（fruit pulps） ⑶ 浓缩果汁（concentrated juices） 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。 ⑷ 浓缩果浆（concentrated pulps） 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。 ⑸果肉饮料（nectars） ⑹果汁饮料（fruit drinks） 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％。 ⑺ 果粒果汁饮料（fruit juices with granules） ⑻水果饮料浓浆（fruit drink concentrates） ⑼水果饮料（fruit drinks）

2、 蔬菜汁及蔬菜汁饮料（品）类 ⑴蔬菜汁（vegetable juices） ⑵蔬菜汁饮料（vegetable juice drinks） ⑶复合果蔬汁（fruit/vegetable juice drinks） ⑷发酵蔬菜汁饮料（fermented vegetable juice drinks） ⑸食用菌饮料（edible fungi drinks） ⑹藻类饮料（algae drinks） ⑺蕨类饮料（pteridophyte drinks）

3、 根据果蔬汁成品的形态可以分为： 澄清汁(clear juice):澄清、过滤 混浊汁（cloudy juice）：均质、脱气 果肉饮料（nectar）：预煮、打浆，其他与混浊汁一样； 浓缩汁（concentrated juice）:浓缩 果汁粉（juice power）:需要脱水干燥

4、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：主要有胡萝卜汁、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为第一位，苹果汁为第二位。

第二节 果汁与蔬菜汁的生产工艺 一、果蔬汁的生产工艺流程 原料选择→清洗→破碎→取汁→粗滤→澄清与精滤→均质与脱气→浓缩→调整与混合→包装与杀菌

二、基本工艺过程 1. 原料选择 要求：新鲜、成熟适度。 2. 清洗 包括流水输送、浸泡、刷洗（带喷淋）、高压喷淋等四道工序。

3. 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。 破碎与打浆 为了提高出汁率，破碎必须； 破碎使用破碎机。破碎机类型有：辊式破碎机和锤式破碎机。 打浆有打浆机。 压榨取汁 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。 浸提取汁 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 由于压榨取汁存在出汁率低的缺点，国内外 目前正在研究新的取汁方法，即采用浸提法以 提高出汁率，采取分级浸提取汁的出汁率比压 榨取汁高20～30％。

4.粗滤果蔬制备原浆 5.果蔬汁澄清汁的澄清与精滤 生产果蔬清汁，必须经过澄清和过滤工序，以除掉果蔬汁中的全部悬浮物和一些胶体物质。 果蔬原浆系由完整的果蔬或果蔬的可食部分直接打浆而制取的浆状制品，经过粗滤处理。 5.果蔬汁澄清汁的澄清与精滤 生产果蔬清汁，必须经过澄清和过滤工序，以除掉果蔬汁中的全部悬浮物和一些胶体物质。 果蔬汁澄清工艺的常用澄清方法： 自然澄清法 加酶澄清法 电荷中和澄清法 吸附澄清法 冷冻处理澄清法 超滤澄清法 明胶单宁澄清法 蜂蜜澄清法 果蔬汁澄清后的精滤方法： 压滤法 真空过滤法 离心过滤法 膜技术过滤法

自然澄清法 粗滤后静置沉淀，低温或加防腐剂。 明胶澄清法 利用单宁、明胶等大分子澄清剂。 加酶澄清剂 添加果胶酶制剂除果胶。 果蔬汁的澄清方法： 自然澄清法 粗滤后静置沉淀，低温或加防腐剂。 明胶澄清法 利用单宁、明胶等大分子澄清剂。 加酶澄清剂 添加果胶酶制剂除果胶。 蜂蜜澄清剂 蜂蜜新用途，可澄清并抑制褐变。 冷冻澄清剂 冷冻能改变胶体性质，解冻可破胶体。 热凝聚澄清剂 胶体和物质可加热而凝聚沉降。

6.果蔬汁混浊汁的均质与脱气 均质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，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。 脱气 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、Vc、芳香成分和其它成分的氧化而导致饮料质量下降。 常用的脱气方法有：真空脱气法、气体交换法、酶法脱气、抗氧化剂法等。 高压均质机 真空脱气机

果蔬汁混浊汁的生产工艺流程图

7.果蔬汁的浓缩与调配 (1)浓缩汁的浓缩 浓缩的优点： 增加产品的保存性，若在冷冻条件下保存期更长； 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，可以 增加产品的保存性，若在冷冻条件下保存期更长； 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，浓缩果蔬汁可加水还原； 作为其他食品工业的配料。 浓缩汁的表示方法 浓缩汁的固形物含量白利糖度（°Bx）表示； 浓缩倍数＝果蔬汁重量/浓缩汁重量； 浓缩倍数＝果蔬汁固形物含量/浓缩汁固形物含量。

常见的果蔬浓缩汁产品 注意： 浓缩汁名称 白利糖度（°Bx） 浓缩苹果汁 70～72 浓缩橙汁 63 浓缩菠萝汁 65 浓缩葡萄汁 65～70 浓缩胡萝卜汁 30 浓缩番茄汁 28～30 注意： 在确定浓缩果蔬汁生产工艺时，必须考虑浓缩后果蔬汁在复原时能否保持原汁的色泽，风味以及成分含量等品质。同时还必须考虑不同果蔬汁的热稳定性。 理想的浓缩果蔬汁在稀释复原后，应和原汁的色泽，口感，浊度及成分含量等品质没有显著差别。这关键是与浓缩温度以及汁液在蒸发器中的停留时间有关。

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，浓缩时间较短，能很好地保存果蔬汁的质量。 真空浓缩的浓缩温度一般为25～35℃，真空度为0.096MPa左右，在真空浓缩前需进行适当的高温瞬时杀菌。 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，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。 冷冻浓缩过程：果蔬汁-------冷却――结晶――固液分离――浓缩汁 反渗透浓缩（新型膜分离技术） 主要是利用具有选择透性的膜－－半透膜来处理果蔬汁，是果浆汁浓缩较理想的方法； 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。

(2)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、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16～40时，适合普通人的口味。果蔬汁饮料一般为20左右。

不同果蔬汁具有不同的糖度、酸度、色泽和风味，如按适当比例混合， 可以取长补短，从而得到风味较好的饮料。 A、原汁（或原浆）用量的确定 果汁饮料种类 原果汁（原果浆）含量％(m/V) 原果汁（原果浆） 100 果肉饮料 ≥30(高酸、汁少或风味强≥20) 果汁饮料 ≥10 水果饮料浓浆 ≥5×稀释倍数 果粒果汁饮料 ≥10（果粒含量≥5％） 果汁水 ≥5 B、糖酸比的调整 含糖量的调整，主要用于蔗糖或果葡糖浆； 含酸量的调整，主要柠檬酸或苹果酸。 C、果蔬汁的配合 不同果蔬汁具有不同的糖度、酸度、色泽和风味，如按适当比例混合， 可以取长补短，从而得到风味较好的饮料。 混合汁饮料是果蔬汁饮料加工的一个重点发展方向。 D、其他成分的调配 主要是添加一些色 素、香精、稳定剂等成分。

7. 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。 (1) 杀菌 A、杀菌的目的 B、杀菌的指标 消灭微生物，以免饮料败坏； 钝化酶的活性。 B、杀菌的指标 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。 C、目前果蔬汁加热杀菌的方法主要有： 巴氏杀菌法LTST 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80～85℃下，30min就可达到杀菌目的。 高温短时杀菌法HTST 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93℃左右，维持15～30s，即可达杀菌的。此法生产中应用较普遍。 超高温瞬时杀菌法（UHTS） 杀菌温度＞120℃，130℃左右3～5s，适用低酸蔬菜汁。

(2) 包装 A、包装容器发展过程 玻璃罐——易拉罐——纸包装——塑料瓶 B、目前市场上直饮型（Ready To Drink,RTD)果蔬汁及其饮料的包装基本上是这4种包装形式并存。 纸包装，外形有砖形和屋脊包形两种。包装材料由PE/纸/PE/铝箔/PE等5层组成。目前，广泛使用的是利乐包和康美包。 塑料瓶，主要有PET和BOPP瓶（双向拉伸聚丙烯）。 玻璃瓶 金属罐，以3片罐为主

C、果蔬汁饮料的灌装 果蔬汁的灌装方式一般有热灌装、冷灌装和无菌灌装等3种方式。 热灌装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。 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3分钟，热引起品质下降。 适用：马口铁罐和玻璃瓶。 冷灌装是果蔬汁加热杀菌后，立即冷却至5℃下灌装、密封。 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。 适用：各种包装 无菌灌装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6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；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。 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。 具备条件：食物本身无菌；包装容器无菌；工作环境无菌。

生产车间一览

第三节 果汁和蔬菜汁的质量问题及处理方法 果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、毒素、农药残留等已日益受到重视，要建立良好生产规范（GMP)和实行危害分析及关键控制点管理（HACCP)来防止这些问题。 1、混浊与沉淀 果蔬澄清汁要求清亮透明，果蔬混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。 果蔬澄清汁的混浊与沉淀 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。 果蔬混浊汁的混浊与沉淀 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灭菌。

2、变色 主要是酶促褐变和非酶促褐变引起的。 酶促褐变主要发生在破碎、取汁、粗滤、泵输送等工序中。 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。 非酶褐变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。 措施：避免过度热处理；控制pH在3.2以下；低温贮藏或冷冻贮藏。 3、变味 主要由微生物生长繁殖引起腐败，由细菌引起的变味，酵母引起的变味和霉菌引起的变味。 措施：控制加工原料、生产环境；采用合理的杀菌条件。

4、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（GAP)，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 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。 措施：严格质量监督管理。

按题目要求写出阅读报告（分小组） １、柑桔汁适宜生产品种、苦味去除方法、混浊汁生产工艺及工艺要点。 ２、芒果汁的生产工艺及其要点。 3、胡萝卜汁的苦味、涩味、怪味、加工熟味的去除方法，混浊型胡萝卜汁的生产工艺及工艺要点。

本章小结 本章介绍了果蔬汁饮料的概念、种类及特点，并对果蔬汁饮料的生产工艺进行介绍，重点对果蔬汁饮料生产工艺要点，以及易出现质量问题和解决措施进行详细讲解。 重点要求掌握：1）果蔬汁饮料生产工艺流程及工艺要点；2）质量问题及解决措施。

思考题 1．果汁生产中如何提高出汁率？ 2. 果蔬汁生产中的取汁方法及特点？ 3．果蔬汁的糖酸比？ 4．果蔬汁的杀菌灌装方法及特点？ 5．果汁澄清的五种方法及其原理？ 6．混浊果汁生产中均质和脱气的目的和方法? 7．果汁(1)1000 Kg ，糖酸比为10，糖度10°Bx ，总酸度1%；果汁(2)糖度20°Bx，总酸度1.2%。今欲将果汁(1)的糖酸比调整到14，问需加多少Kg 果汁(2)？