浓缩苹果汁主要技术指标控制的研究

1、第5卷第1期饮料工业化。1 5186乂616 111(1115111 19浓缩苹果汁主要技术指标控制的研究#曾祥奎黄斌于娟大连真爱果汁有限公司辽宁大连116103摘要：介绍了浓缩苹果汁的主要技术指标，对各项指标的变化进行了分析，制定了相关的工艺控制措施。关键词：风味物质；技术指标；控制措施中图分类号：15275 4文标识码：40 前言中国苹果总产量位居世界第一位，资源的优势和政府的支持加快了中国果汁产业化实现的歩伐， 我国从1984年首次引进瑞典阿法拉伐生产能力51/ 11果汁生产线，到2000年先后创办果汁加工企业70余家，浓缩苹果汁生产线达100多条口 ，形成年产能力50万吨的产业规模。2

2、000年中国浓缩果汁出口量大约为20万吨，占世界贸易总量6065 万吨的30 9633 X。中国果汁产业化的实现给果汁加工业带来了生机和光明，但我们也应清醒地意识到，供大于求导致的残酷的市场竞争是不可避免的。我国的果汁加工业起歩较晚，正处于发展阶段，果汁的质量控制体系不完善，棒曲霉素、耐热菌、色值及后浑烛等质量问题难免发生，即使发达国家也不可能完全避免出现某种质量问题。质量问题导致纠纷，不仅仅给企业造成经济损失，同时， 给企业造成的信誉影响也是不可估量的。如何提高和稳定果汁产品质量，打造高质量、高品味出类拔萃的民族工业品牌，这是我们攻克国际贸易壁垒的关键所在。对浓缩苹果汁质量的评价，是通过产品

3、所达到的理化指标和卫生指标表现的。本文以影响浓缩苹果汁质量最密切的风味、色值、浑浊和浊度、微生物、嗜酸耐热菌、棒曲霉素等方面的技术问题为例，对工艺要素、作用机理进行分析，探讨工艺控制方法，仅为解决果汁加工中的现实问题提供技术支持。术语简述如下：果汁果汁是指新鲜的水果经压榨或其他物理的方式制取的汁液，实质上是分布在整个水果中部分或局部细胞的液泡中的汁液。新搾取的果汁在未进行酶解前称为原果汁。未经过滤或超滤分离的果汁称为浑浊果汁。酶解后经过滤或超滤去除果胶、淀粉等物质得到的透明果汁称为澄清果汁或清汁， 用于果汁加工的水果习惯上称为原料果。浓缩果汁采用物理的方法去除果汁中一定比例的天然水分后所获得的

4、产品为浓缩果汁。用浑浊汁浓缩所获得的产品称为浓缩浑浊汁。用澄清果汁浓缩所获得的产品称为浓缩清汁。无论是浓缩浑汁还是浓缩清汁都必须具有原水果应有的水果特征。当前的国际贸易中浓缩苹果清汁占主导地位，所以本文确定的研究对象是浓缩苹果清汁。苹果汁的主要成分苹果汁与原料果的化学成分是一致的，其化学物质可分为水溶性物质和非水溶性物质两大类，其中水溶性物质有单糖和双糖、有机酸、果胶、丹宁等，非水溶性物质有淀粉、纤维素、半纤维素、脂肪、原果胶等。水果中的其他成分如维生素、矿物质、色素、含氮物质及芳香物质，部分是水溶的，部分则是水不溶的口 。不同的I收稿曰期：2001 07 - 09， 1994-2006 01

5、3八。3(6111化】01117131 1601101110 ？碰达！吨八11111565616(1物质在果汁加工中显示不同的工艺特性，在工艺设计时我们要充分考虑到这一点。1苹果汁的风味物质、风味变化及工艺控制风味是一种感觉现象，它包括食物入口后给予口腔的触感、温感、味感及嗅感等四种感觉的综合，触感与温感是物理属性，味感与嗅感是化学属性，通常人们所讲的风味主要是指味感和嗅感的综合合【3】合果汁的风味目前尚未用量化指标来表示，对于浓缩苹果汁而言，贸易商对酸度指标的要求是比较严格的。因为，甜度和酸度的合理比例基本构成了果汁的良好品质，但它不是形成果汁风味的全部， 还有芳香物质和丹宁成分也在起着重要

6、的作用，这些物质从原料果的贮存、加工过程到成品的存放， 其特性是不断变化的，直接影响产品风味的转化。1. 1风味物质及工艺特性1. 1. 1 芳香物质00013(10 )芳香物质是水果具有各各种种香昧和特殊气味的成分，这类物质大致可分为两部分胃一是油状的挥发物质称为挥发油，又因水果中含量极少故又称精油；另一类芳香物质是水溶性的，香气成分称为香液、香水或称水果香精。水果中的芳香物质主要是碳氢化合物，包括醇、酯、醛、酮以及挥发性的酸类等。水果中的水溶性芳香物质的质量分数含量一般为106 961 96。水果中的香气成分与其成熟度有关。随着果实的成熟，香气成分逐渐形成，在贮藏过程中一般水果的香气逐渐消

7、失，但对某些水果来讲，贮藏过程中有些香气成分会减少，另一些香气成分却能增加。例如苹果在追熟贮藏中，己醛、己醇等香气成分减少，而乙酸乙酯等酯类成分增加。近年来，随着气相色谱等仪器的开发利用及分析技术的进歩，有关水果芳香物质的研究工作有了很大的进展。目前已确定出苹果的香气成分多达250种，挥发成分主要包括低沸点的醇、酯和羰基化合物。在果汁加工中芳香物质的损失主要有两个方面：一是糖与氨基酸的非酶褐变反应生成其它化合物产生综合气味，其中典型的味道是煮熟味；另一， 1994-2006 013 03610】01111131 ！601101110 ？611511方面是水解酶催化酯类物质分解成酸类物质和乙醇，

8、在氧的作用下，这些物质又进行酶促氧化反应，进一歩转化成气味和滋味很浓的06 -醛、己醇和醛酸。1. 1. 2糖（；，）水果中的可溶性固形物的主要成分是糖类物质。苹果中的糖类物质主要有单糖葡萄糖和果糖)，双糖蔗糖），还有阿拉伯聚糖，各种糖分含量：葡萄糖1. 72 X、果糖6 08 96、蔗糖3 62 X ，果糖与葡萄糖比例约为3 ：1 。在仁果类、核果类果汁中，还会含有甘露醇、山梨糖醇等天然甜味化合物。糖类物质的工艺特性：(丄）糖分是反映果汁甜味的最重要的物质，果汁的甜味强弱不仅取决于糖的种类和含量，在某种程度上也受酸和丹宁物质存在的影响。当果汁中糖和酸的含量相等时，只能感觉到酸味而很少感觉到甜

9、味，只有增加糖分或减少酸的含量才能感到甜味，糖、酸比例决定了果汁的甜度和风味。(力葡萄糖和果糖是微生物的营养物，加上果汁含水分多，易为腐败菌侵蚀，在果汁加工中应特别注意工艺卫生。蔗糖在低口9值和热作用下分解的产物还原糖。影响戊糖与氨基酸或蛋白质发生糖氨反应产品品质 。1. 1. 3 有机酸(，化匸)有机酸是具有羧基000的有机化合物，故又称羧酸，水果中含有的有机酸主要有苹果酸、柠檬酸及酒石酸等多种有机酸，这些酸性物质含量虽然低于糖分，但它具有温和的酸味，具有调节果汁风味的作用。一般说来，酸味是氢离子的性质所体现的，但是酸的浓度与酸味强、弱之间不是简单的相互关系，各种不同的酸有不同的酸味感，在口

10、腔中形成的酸味感除与构成酸的基因、口9值、缓冲效应有关外，同时也与其它物质的存在，特别是糖的种类及含量有关；还与丹宁含量的多少、果肉组织形态有关。有机酸的工艺特性：3可提高食品的酸度，减弱微生物的抗热性，并能抑制其生长；6在加热条件下有机酸能促进蔗糖、果胶物质等水解转化，影响果胶的凝胶能力；有机酸能与铁、锡等金属反应，对设备和容器具有一定的锈蚀作用。此外，有机酸对果汁中的色素物质的变化和抗坏血酸的保存性有一定的影响。苹果汁中所含的有机酸主要是苹果酸和少量的柠檬酸，有机酸含量一般为412 I 。1. 1. 4 丹宁（！!)丹宁别称鞣质，也是水果含有的重要成分之一，丹宁呈褐色，无晶形，有涩味，其水

11、溶液与蛋白质、生物碱或重金属生成不溶性沉淀。丹宁为多元酚，易氧化聚合，其水溶液或醇溶液在三价铁作用下呈蓝色，大量生成蓝色沉淀。丹宁主要存在于木本水果的果实中。一般来说，未成熟的水果丹宁含量较高，在成熟过程中丹宁含量会逐渐减少，苹果中的丹宁含量约为0罾025 -. 34 X。丹宁物质的工艺特性：3丹宁所具有的涩味在糖、酸比适当的情况下能产生清凉感，构成清凉爽口的风味，同时丹宁的涩味在某种程度上有强化酸味的作用；6丹宁能被氧化生成根皮鞣红，并呈暗色，去皮或切开后的水果在空气中发生褐变，是由丹宁氧化所致 , 根皮鞣红的形成是在酶的影响下发生的，水果组织与空气接触时间越长变色越深，变色的程度又与丹宁的

12、含量成正比。1. 2苹果汁风味损失的工艺控制控制原料果的新鲜度和成熟度，并实现不同的酸度、不同的香型，按适当比例加工，这是保证果汁风味的基础。从工艺学的角度考虑，减少果汁风味物质损失的工艺措施是： 1. 2 1采用回香技术，减少芳香物质的损失果汁中的芳香物质受热的作用，特别是在蒸发浓缩时，挥发性香气成分会随冷凝水带出造成损失。为了能获得绝大部分芳香物质，现代的浓缩技术拓展了香气物质回收工艺，果汁在热的作用下汽化，汽相中的易挥发性组分富集，再将汽相部分冷凝，并在反复汽化和冷凝过程中获得高浓度的香气回收液，仁果类水果原汁在常压下需蒸发提香果汁量的10 96。在现代芳香物质回收设备中每1002001

13、水果原汁可回收121芳香物质浓缩液，香精浓缩倍数为100200倍。用回收的香精调整回兑浓汁或果汁饮料能使产品香气浓郁。板式提香器及提香系统板式提香器的结构是在密闭的容器内安装两个板式换热器，中间设有一个挡板，两个热交换器上方开放为二次蒸汽通道，上方的相当于冷凝器，下方的相当于蒸发器。见图1 。冷却水香楮液I國I冷凝器I密封容器挡板I蒸发器提香果汁图1提香器结构示意图提香系统是将一级提香器和二、三级提香器串 三级提香器之后配置一套螺旋冷凝器，构成了提香联起来，在一级提香器前配置一板式热交换器，在 系统。 1994-2006 0173 03610】01117131 16010710 11517八1

14、1111565616(1 II羊 1X.(71(17161 1994-2006 01113 031610】01113！ 160110110 ？ 1115111八111,5 16561161 ！羊！红！回香技术鲜果汁进入提香器前端的板式交换器与提香后的果汁进行热交换预热，当果汁进入一级提香器蒸发器时，由热蒸汽再加热、内蒸， 产生含挥发香气成分的二次蒸汽，二次蒸汽由挡板导向进入提香器的冷凝器，冷凝成香液。香液由离心泵分别输入二、三级提香器，重复进行加热、蒸发、冷凝，最后通过螺旋冷凝器冷却至24 获得回收香精。在一级提香器中提香后的果汁重新回到前端的板式换热器中为新进入系统的果汁预热，同时进行了冷却

15、降温。提香器中的蒸汽冷凝水、冷凝器中的冷却水，二、三级蒸发器中蒸发后的残液排出系统外。提香蒸发量的控制一般根据果汁香气成分的含量确定，对苹果汁提香而言，一级提香香气蒸发量为果汁量的10 。/ 二级提香蒸发量为香液量的20 925 X ， 一般情况下苹果汁提香仅需二级提香就可！以了 。1. 2 2控制非酶褐变反应果汁非酶褐变反应主要是美拉德反应，控制非酶褐变的措施是控制果汁受热作用的温度、时间和热作用的次数，确定合理的工艺参数是控制非酶褐变的有效措施。工艺参数见2 2 2美拉德反应的控制章节。1. 2 3工艺卫生控制不良的工艺卫生会影响果汁风味的变化，要按工艺要求对设备、容器管线定期清洗、消毒；

16、控制物料滞留时间，防止由微生物污染造成的风味损失；防止果汁与三价铁离子、锡、铜接触，要求管线容器采用不锈钢材料；控制果汁不与碱性物质接触。1. 2 4采用吸附技术减少多酚类物质对果汁风味的影响原料果中的多酚物质含量较高时，特别是加工早期果多酚物质会使果汁带有明显的苦涩味，且表现酶促褐变严重，采用树脂吸附或活性炭吸附技术能有效的降低多酚物质的含量，会使丹宁遮避的水果芳香气味充分释放出来。1. 2 5酸度指标控制由于原料果品种、栽植区域的差异，其酸度指， 标差异较大，以辽南地区的二三等国光苹果为例， 因采集期及贮藏期的不同，其酸度指标是不同的。见表 1 ：又因销售对象和使用用途不同，客商对浓缩苹果

17、汁的酸度要求也是不同的，用工厂浓缩果汁的酸度指标来满足不同要求的需要是不现实的，为了解决这一问题，工厂将高低酸度的浓汁分别贮藏在数百吨贮罐中，贸易签约后，按合同标准调整产品酸度指标，这种调整方式已被诸多企业认可。表1辽南地区二三等国光苹果酸度指标变化时间10月11月12 月1月最高（义）0， 630， 620， 580， 45最低()0， 400， 430， 350， 36平均（义）0， 5150， 5250， 4650， 405时间：2000年10月至2001年1月吸附技术在苹果汁的除酸方面应用又有新进展，利用数种树脂吸附作用进行脱酸处理，使果汁中的酸性物质部分或全部被去除，在降低果汁酸度的

18、同时提高果汁色值，处理后的果汁色值达到95 X以上，几乎为无色，无色果汁不受色泽的限制，应用领域更广泛。2色值指标变化分析及工艺控制色值是反映浓缩苹果汁颜色深浅程度的一项理化指标。浓缩苹果汁的初始色值与交货期最终色值是不相同的。浓缩苹果汁的初始色值指标主要取决于加工工艺过程的控制，而交货期终点值指标随贮藏时间的延长，特别是在热作用下会明显下降。正是如此，进口商往往根据终点色值指标水平来推断原料果新鲜程度和产品贮藏期。2， 1苹果汁色值指标变化因素分析人们知道褐变能对浓缩苹果汁产生不良影响。无论发生酶促褐变还是非酶褐变都会使果汁颜色加深，色值指标下降，并对产品的品质产生不利的影响。2， 1. 1

19、 酶促褐变多酚类化合物广泛存在于水果的果实中，因采集期、贮藏时间的不同，其存在的方式和含量有所不同，水果在采集后，组织中的代谢活动仍然是活跃的，在正常的情况下，完整的水果组织中的氧化还原反应是偶然进行的，但当发生外原性机械损伤或环境发生异常变化如冻、热等）时，往往会使多酚物质的含量成倍数的增加，在有氧的条件下聚酚物质，特别是其中的儿茶素、无色花色素、羟基肉桂酸、黄酮类化合物等的氧化反应将受到多酚氧化酶0 ，氧化酶、酚酶）的催化，转化成0 醌 ，破坏了原来的氧化还原反应的平衡，氧化产物褐色聚合物积累形成酶促褐变。见图2 。儿茶盼011图2简单酚类物质的氧化聚合仁果类水果特别是苹果汁的加工，在破碎

20、和搾汁过程中一定程度的酶促褐变反应是有利的。一方面是在酶的活性作用下水果中的芳香前体体物质将转专化成芳香物质，增加果汁的香气，另一面是多 物质在一定程度丄的！聚聚合、，在过滤的过程中有利于去除。但是必须控制酶促氧化反应程度，若超过控制界限不仅仅造成果汁色泽加深，色值指标下降， 还会影响果汁的滋味、风味。2 1. 2非酶促褐变果汁发生的非酶促褐变主要是美拉德反应、丹宁物质与金属发生变色变化。美拉德反应：果汁中的蛋白质、氨基酸或氨基酸化合物与还原糖特别是果糖作用生成中间产物羟甲基糠醛，羟甲基糠醛积累生成黑色物质，这种由糖氨作用发生的褐变又称为美拉德反应。一般认为，美拉德反应的程度即褐变速度主要取决

21、于体系中还原糖和氨基酸的含量以及它们的质量组成。因此浓缩苹果汁褐变速度上的差异可能也是由于还原糖和氨基酸的含量不同所致。同时， 还与原料果的特点，工艺过程热作用的温度、作用时间有关。原料果对果汁初始色值的影响：使用未成熟果、早熟果加工，因其糖份含量低，游离氨基酸含量相对偏高，浓缩过程中会加剧美拉德反应；使用贮藏期过长的苹果加工，因口9值升高使美拉德反， & 1994-2006 013 03610】0,31战層化？,应加剧；用腐烂果加工，因腐烂果中含有大量微生物菌体及中间代谢产物，同时又消耗了糖份，而菌体细胞中含有大量蛋白质、氨基酸，这类物质在浓缩时会影响产品颜色，使颜色加深、色值指标下降。通常

22、高温瞬时热作用不会使果汁中的羟甲基糠醛含量明显增加，但在浓缩过程中，尤其是蒸发温度超过65 I：时，浓缩果汁中的羟甲基糠醛含量会显著增加 。丹宁与金属的变色反应丹宁在不同情况下产生变色反应，主要是与金属离子作用所发生的变色现象。例如，遇三价铁离子时变蓝色，与锡长时间共热时呈玫瑰色，此外在碱性条件下变黑。2 2色值指标的工艺控制色值指标的控制实质上是控制果汁加工、贮藏过程中的褐变反应。2 2 1控制酶促褐变反应酶促褐变需要具备三个条件：适当的酚类底物、聚酚氧化酶和氧。在果汁加工中一般采用控制酶的活性和氧来实现控制酶促褐变反应的 , 常用的方法有：热处理方法高温瞬时灭酶、钝化氧化酶是现代果汁加工中

23、最常用的方法。多酚氧化酶耐热性较强，一般在80 10200110 ，沸水中经25011！1，才能完全失活，因此前巴氏杀菌最好控制温度范围9095 时间15303，这样处理可有 1994-2006 013 03610】01117131 (。！化1151八111,5 15616(1 ！羊(：！!.!效抑制酶促褐变反应。)力3酸处理法利用酸的作用控制酶促褐变也是种较广泛的使用方法。常用的酸有柠檬酸、苹果酸及抗坏血酸等，它们的作用是降低果汁的口9 ，控制酚酶的活力，因为酚酶的最适口9值是在67 之间，当口9 0时，酚酶的活性几乎完全丧失，即使是处理后果汁卩9值再还原到处理前的水平，酶的活性也不会再复活

24、。在苹果汁加工中将苹果酸用浓度0 1 。/。的抗坏血酸或柠檬酸溶液浸泡3 50110，或两者合用，可有效地抑制酶促褐变， 但是外界加入矿酸往往起到催化剂的作用，酸性越强，非酶促褐变美拉德反应速度就越快。用抗坏血酸作用酶促褐变的抑制剂要比其它酸更理想些，因为抗坏血酸除了具有酸的作用之外，还具还原剂的作用，抑制酶的活性，抗坏血酸的还原性起主导作用，同时抗坏血酸又是营养素。在浑浊汁苹果汁生产中一都采用抗坏血酸作护色剂。驱除或隔绝氧气原果汁在酶解前应尽量减少或避免与空气接触，为了实现这一目的，在搾汁环节充加氮气，消除或隔绝存在于果汁周围的氧气，限制褐变反应。2 2 2美拉德反应的控制美拉德反应的控制主

25、要是控制工艺过程及成品贮藏的温度和时间。在加工过程中采用高温瞬时杀菌灭酶）工艺，浓缩过程中控制预浓缩温度0 85 浓缩蒸发温度65 巴氏杀菌温度90 96 时间03 ，浓汁冷却温度20 灌装、贮藏温度05 I：。同时应及时清除清汁中的泡沫， 降低果汁中的蛋白含量。2 2 3丹宁与金属变色反应的控制鉴于丹宁物质与金属作用发生变色反应的特性，在果汁加工中禁止使用铁、锡、铜等金属材料制造的工具容器，凡接触果汁的容器设备应全部采用不锈钢或其它非金属材料。同时避免果汁与碱性物质接触。3采用吸附技术提高果汁色值采用吸附技术提高果汁色值是项成熟的技术。常采用的吸附技术有活性碳吸附、聚乙烯吡咯烷酮？?吸附和树

26、脂吸附。， 2 3 1 ？?吸附？?吸附机理 ？0丫IX八& ？?即聚乙烯聚吡咯烷酮，其吸附机理在于通过？0乙丫六&的羰基与多酚的羟基之间形成较强的氢键来实现有选择的吸附多酚物质，实现提高色值 。其化学结构见图3 。？?的使用方法吸附一般采用固定式吸附柱进行的，但是整体系统特别昴贵。一般工厂采用超滤前批次加入法吸附，在定量浊汁中按比例加入吸附后超滤。其操作方法是：将？?用蒸熘冷凝水调成5 96乳浊液充分混合。放置300110 ，使其充分均匀胀润，按一定比例量加入到已酶解到终点的浊汁中，强力搅拌200110，使其与果汁充分混合，均匀吸附后超滤。的使用量一般是根据吸附前色值水平和要求实现成品色值水

27、平确定的。一般使用量每吨浊汁加入？200 300。2 3 2树脂吸附技术树脂吸附机理用于果汁吸附的树脂是一种专用的树脂，吸附树脂是一种化学惰性、多孔、球形状体，具有很大的比表面积（一般每克干树脂比表面积可达。？。!)，具有很好的吸附和再生性能。树脂吸附多酚类化合物是纯粹的物理现象，对果汁的风味没有明显影响。果汁中的疏水性化合物多酚物质及色素化合物，通过范德华力的作用被物理吸附并保持在树脂的骨架上，在树脂的结构上形成多酚类物质的不断积累，使果汁中原有的多酚物质的含量不断下降，由此去除果汁中的多酚物质，提高果汁色值指标，随作业时间的持续，树脂吸附多酚物质不断增加，当达到一个作业周期时吸附能力下降，

28、果汁的色值变化逐渐变小，需要进行再生处理。树脂的再生是通过提高树脂周围环境的口 9值，增加疏水性化合物的溶解度，多酚物质与树脂分离，通过水洗使多酚物质从树脂柱内移出，树脂的吸附能力通过再生处理得到恢复。树脂吸附装置树脂吸附装置是采用不锈钢材料制造的两个并联的圆柱体，柱体内充填2/3 的树脂，树脂柱的大小设计一般是根据单位时间处理果汁量来确定的。在吸附作业时一个柱体吸附，另一个柱体再生，两柱交替作业保证吸附持续进 处理苹果汁，经化验分析色值指标明显提高，见表行，见图4 。2 。果汁吸附处理色值变化采用吸附技术011011儿茶酚 110。 0。 000：011图3 ？01 丫IX八!？ ？?吸附多

29、酚1 一果汁锖水2上排水3再生剂水4 一吸附果汁，下排水曰期13691215吸附前X52，5563 7558，0062， 5562， 5564， 25吸附后9674，4570 6069，2576 6069 5077， 00图4果汁吸附工艺流程示意图表2苹果汁吸附处理色值指标变化表注：2000年10月份辽南二、三、四等混合国光苹果为加工原料。2， 3， 3活性碳吸附活性碳吸附脱色是一种传统式的作业方式，将活性碳预先在100110 I：下加热活化，然后按每吨果汁加入活性碳11018， 7080 I：保温，搅拌300110吸附，最后进行超滤。3苹果汁浑浊与浊度指标苹果汁的天然化学成分已被963111

30、6化611 (赫德贝尔）、】011115011 (约翰逊）禾口 311 8611 。610圍500 (范伯仁和罗宾逊）作过精辟分析。浑浊体基本可分为两种 , 生物浑浊体和非生物浑浊体。生物浑浊体是一些生长在营养丰富的果汁中的微生物， 如酵母、细菌、霉菌等。非生物浑浊体是来自高分子量成分的悬浮固体物、淀粉和碳氢化合物、淀粉酚化物、蛋白质、蛋白质酚化物、蛋白质金属离子物、冷凝多酚体、果胶等物质 。3， 1果汁的浑浊果汁的浑浊有生物浑浊和非生物浑浊, 无论出现哪种浑浊都会影响果汁浊度指标上升。3， 1. 1生物浑浊是由于微生物及其代谢引起的浑浊现象。在清汁中有微生物活菌体，说明杀菌不彻底或是果汁过滤

31、后又受到菌体污染，在清汁中有微生物死菌体，说明过滤工序有泄露物料的可能。3， 1. 2非生物混浊不是由于微生物直接作用所， 1994-2006 01173 031610】01117131 16010710 1111)1151117八111一565616(1 111：071761形成的浑浊现象。经过分离的澄清果汁是种含有颗粒直径大于0 001(101的大分子物质，如糊精、葡聚糖、蛋白质和它的分解产物多肽、多酚、果胶，还有少量的微生物体等物质，其中的胶体物质，在有氧、光线照射、振动及贮藏时发生一系列的变化，如化合、凝聚等，使果汁溶液原来的稳定性被破坏，形成混浊直至逐渐出现沉淀 。在果汁加工中生物浑

32、浊可通过改善杀菌工艺， 加强工艺卫生管理等措施进行控制。非生物浑浊一般由碳水化合物、果胶以及过滤助剂等形成的浑浊是偶尔出现的。碳水化合物、果胶引起的浑浊可通过调整酶解工艺进行改善的，如增加酶制剂的用量、延长酶解时间、调整酶解温度，或使用纤维素酶、阿拉伯聚糖酶、果胶分解酶复合酶制剂等。3 2苹果汁的后浑浊后混浊是指果汁经澄清过滤、浓缩后，在贮藏过程中或稀释、装瓶后重新出现不溶性悬浮物或沉淀的现象。果汁的热稳定性试验是判定后浑浊能否形成的主要依据。产生后浑浊的物质往往具有令人不适的口感，如多酚类的黄酮、黄酮醇、黄烷酮、花色素、丹宁酸及其糖甙都不同程度地有苦涩味1101 。3 2 1果汁后浑浊成分分

33、析表明多酚物质的含量和浑浊密切相关，特别是儿茶酚的花青素的含量是形成浑浊的主要原因。通常多酚物质是以大分子络合物形式存在，超滤仅能去除果汁中大部分多酚物质，但不能全部去除；二价金属离子含量过高会引起浑浊，铁、铜、钙等阳离子容易和苹果汁中的有机化合物如多酚物质、果胶和蛋白质成分在贮藏过程中形成络合物从而造成严重的后浑浊1111 。3 2 2后浑浊形成的主要形式苹果汁产生的后浑浊主要是丹宁及其化合物浑浊，其次是氨基酸、蛋白质及其化合物，此外尚有果胶、淀粉、阿拉伯聚糖及二价金属离子凝聚混浊。丹宁浑浊丹宁引起果汁浑浊的主要形式，首先是丹宁-蛋白质复合物一旦形成，它们就会随时间的推移，形态逐渐增大，当胶

34、体颗粒大小1-, & 1994-2006 0113 0366100誦31 ！化謂化？ 11刚达到0 32 0(101时就形成了最大的胶体浑浊状态。再有，丹宁也会因为不断的自我交联而形成浑浊；另外丹宁的前驱物质多酚的氧化褐变形成深颜色的褐变物质浑浊。蛋白质、氨基酸浑浊氨基酸、蛋白质引起后浑浊主要表现是蛋白质在加热或冷冻过程中变性，生成不溶性的变性蛋白质。多肽在一定条件下也能缩合生成蛋白质沉淀；生物酶亦属蛋白质或多肽，除有以上的反应过程外，酚类的酶促反应具有可逆性，如加工过程中加入的酶未被灭活而进入清汁，在适当的条件下糖类和果胶酸被转化为多糖和果胶等不溶性的大分子化合物而沉淀；氨基酸与糖发生美拉德

35、反应形成黑色素沉淀。3 2 3浓缩苹果汁后浑浊的判定浓缩苹果汁的后浑浊是通过热稳定性试验来判定的，其试验方法是：先将浓缩苹果汁试样用水稀释至可溶性固形物为11. 508测定试样溶液浊度（！)；然后将约为5001试样溶液放入10001 烧杯中，水浴上加热至90 I：保持30110；将溶液的烧杯立即放入自来水中，并加以搅拌，使之迅速冷却至室温；将试样溶液放入4 (：冰箱中静止1211以上；最后调整试样溶液可溶性固形物含量为11.5。8 ：测定溶液的浊度（！)。结果判定：试验前后两次浊度之差1.0X10 为稳定，当浊度差在1. 0以上时，说明浓汁稀释生产饮料时有产生后浑浊的可能。3 2 4果汁后浑浊

36、的控制后浑浊的产生是不可避免的，因为部分多酚是果汁色、香、味的重要成分，几乎全部的糖、氨基酸、V等维生素都是我们所要求尽量保留的物质， 水也是不可缺少的，而它们的混合物必然产生后浑浊现象。我们只能根据果汁加工工艺原理加以适当控制来实现我们的理想目标。常规的控制方法有以下几个方面：降低多酚物质的含量在不影响产品色值的前提下，给果汁以适当的氧化时间，使多酚控制在邻苯双辊的活泼状态，易于大分子的化合物缩合，在澄清过滤的过程中得以去除；采用成熟而新鲜的原料加工是控制多酚类化合物含量最经济而有效的手段，早期果多酚物质含量高易引起后浑浊， 可通过调整贮存期改善原料的成熟度，采用吸附技术降低果汁中的多酚含量

37、。降低蛋白质含量一是采用合理的前巴杀菌工艺使蛋白质变性，使之在过滤过程中得以除去，并且肽和氨基酸也有部分絮凝一同除去。但应注意杀菌温度过高、时间过长，蛋白质可能被水解为小分子的肽或氨基酸，透过滤层，后浑浊可能反而更加严重；二是合理控制酶解工艺，果胶、淀粉要完全分解，酶的加入量、酶解作用时间、温度要合理控制，过滤后的清汁要及时浓缩、杀菌、灌装，防止存在极少量的酶活性产生后浑浊，当清汁浊度指标上升时应考虑重复过滤处理；三是控制生产过程中的物料温度，特别是防止热作用产生的美拉德反应；四是控制工艺过程的清洁卫生，防止微生物和金属离子污染。4微生物与嗜酸性耐热菌微生物是一种形态微小，构！造简单I的I低等

38、生物 的总称。从广义上讲，微生物物包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、类病毒、螺旋体、支原体、立克次氏体、衣原体等。在果汁加工中可能引起产品变质的微生物主要有细菌 、酵母菌和霉菌三大种类。由于果汁中的主要成分是碳水化合物和有机酸，尚有各种游离的氨基酸、矿物质、维生素等物质，这些物质可构成某些微生物良好的培养基，所以在果汁加工中微生物指标的控制是十分重要的。4， 1微生物的污染和危害。微生物污染包括三个方面，一是原料果本身被污染；二是在加工过程中工艺卫生控制不严格造成污染；三是果汁成品在贮藏、运输过程中被微生物污染。微生物污染的危害 果汁被微生物污染造成的危害主要是影响果汁的风味，使产品的风味向不利

39、的方面转化，可能导致风味败坏；微生物生理活动及代谢产物影响果汁的稳定性，使果汁产生浑浊； 微生物的生理作用使果汁的营养成分改变，营养价值下降，扩展青霉的污染造成棒曲霉素超标，有可能对食品安全构成危害。4， 2 嗜酸耐热菌， & 1994-2006 01113八03/16111化】0,3151601 謂化？ 11151嗜酸耐热菌在1967年被日本学者首次报道。1992年1501*6提出将已分离到的嗜酸耐热杆菌、嗜酸球菌和环庚脂菌通称为环脂芽孢杆菌1121 。由于该菌种具有很强的耐热性，在果汁加工中通常的巴氏杀菌是不能杀灭的，往往会被带到浓缩果汁成品中。4， 2， 1嗜酸耐热菌的危害嗜酸耐热菌在浓

40、缩果汁中不繁殖代谢，但稀释成低浓度的果汁饮料，在适当条件下产生不愉快的代谢物一2 ， 6 - 二溴苯酚和具有烟熏味的愈创木酚等物质，这些物质在亿万分之一的浓度下就会使果汁口感及风味变差 。4， 2， 2 嗜酸耐热菌的耐热特性据有关文献记载，嗜酸耐热菌通常存在于土壤中，在1866 (：条件下生长最适温度是4253 0 ，在值27的环境中存活，当！4时变生出芽孢成为变异细胞。中国农业科学院王思新先生等在浓缩苹果汁中分离嗜酸耐热菌，培养后进行了孢子抗热性分析，证实这些孢子的抗热性存在一定的差异，它们可以耐受9095 0的高温，在90 0条件下处理30010仍不能全部杀死。嗜酸耐热菌的细胞膜组分比较特

41、殊，含有环己烷脂肪酸， 这可能与它能够在高温高酸条件下生存有关31 。4， 2， 3嗜酸耐热菌的最初来源及工艺污染嗜酸耐热菌的主要来源由于1987年，06103等首先从梨园和森林的土壤中分离出嗜酸土壤脂环芽孢杆菌，人们一般认为嗜酸耐热菌来源于土壤，由此推断，浓缩苹果汁中嗜酸耐热菌的主要来源可能是原料果在收获时被土壤污染。(4) 嗜酸耐热菌的工艺污染 嗜酸耐热菌污染调查证实果汁的加工环节，前巴杀能将酵母、霉菌杀灭，但有嗜酸耐热菌存活；刚刚超滤的清汁中嗜酸耐热菌检出的极少，但随着时间的持续有时菌体总数迅速增加，可能是果汁的温度和营养条件特别适合其生长繁殖的缘故。这说明澄清果汁在浓缩之前是嗜酸耐热菌

42、污染的主要环节 。在浓缩系统的二、三效果汁中偶然有嗜酸耐热菌的检出，在三效回收冷凝水取样有嗜酸耐热菌检出。4， 3微生物与嗜酸耐热菌的工艺控制微生物指标的控制贯穿于加工的全过程，是一项综合的控制手段。4 3 1原料果的清洗采用物理和化学相结合的清洗方法，彻底洗除原料果所附着的微生物、农残，保证原料果清洁干净。物理清洗物理清洗方法有浸泡、鼓风、摩擦、搅动、喷淋、刷洗、震动等。物理清洗操作：采用3035 0温水浸泡原料果300110，用带压水流输送。果道输送过程中应设12道提升装置分离杂物。苹果在水流槽里输送时间至少要有1015010 ，输果回水需经静力分离筛分离去除杂物。在室内洗果槽内保持摩擦清

43、洗， 使苹果处于相对滚动状态，每道提升均配有水洗喷淋，末道提升用软化水喷淋。()化学清洗：化学清洗一般采用清洗剂或表面活化剂提高清洗效果，一般情况下是与物物理清洗方法相结合的。用化学方法清洗的目的低农残指标。化学清洗方法：一般在清水中添加0 5 91. 0 96的盐酸或0 05 96的高锰酸钾溶液，也可采用0 005 /0 008 9的有效氯等浸泡，最后用自来水冲洗，软水冲洗。4 3 2加工过程中的微生物控制苹果汁在加工过程中微生物指标控制的主要手段是工艺清洗、杀菌和消毒。常规的化学清洗条件及方法：309清洗药品浓度2 93 9 ，室温或80 时间2030010 。9X03清洗药品浓度0 5

44、91 9 ，室温， 10 15010。八化学清洗操作前巴杀系统每作业1211进行一次化学清洗。酶解罐每次排空水冲洗5010 ，无菌水冲洗20110，每周进行23次化学清洗，循环罐每二天进行1次化学清洗。超滤系统每作业1211或2011进行1次化学清洗，药品纯度、等级和用量按超滤清洗操作手册，& 1994-2006 0173八03(16111化】0,31 516010710 ？ 11151执行。浓缩系统每作业2011水洗211 ，无菌水冲洗11 ，每作业481或7211进行一次化学清洗。成品贮罐1211内，每次排空水冲洗10010 ，无菌水冲5010 ，每2411进行一次化学清洗。无菌罐装系统每

45、次开机前进行一次化学清洗。每周至少要保证各工序同歩进行一次化学清洗。8 杀菌 果汁加工中的杀菌分为工艺过程的物料杀菌和设备容器杀菌两个部分。物料杀菌： 前巴杀一般采用高温瞬时杀菌工艺，它是对新搾的浑浊汁进行杀菌，同时起到钝化氧化酚酶的作用。工艺参数控制：杀菌温度9093 时间15303。 二次巴杀是在灌装前对浓汁产品进行的终端杀菌，工艺参数控制：杀菌温度9396 时间20305 。工艺设备杀菌：清汁贮罐、成品贮罐每运行5 63 ，无菌灌装机每次清洗后首次开机前进行1次高温蒸汽杀菌，杀菌温度125 时间30010 。清汁罐、成品罐在蒸汽杀菌不便的条件不亦可采用化学方法杀菌。一般采用过氧乙酸熏蒸杀

46、菌， 过氧乙酸对不锈钢材料有一定的腐蚀性，化学杀菌应特别慎重。0消毒分选系统输料板、提升刮板、榨汁部分的果浆罐、搾滤带清洗、循环水罐是工艺控制的源头。在加强正常清洗的基础上，每作业233 进行1次消毒处理；浊汁循环罐每作业33应进行一次消毒处理。常用的消毒方法是采用有效氯0 005 90 02 93010 ，常温清洗1520010 。 一般消毒与化学清洗是相结合的，操作顺序是309清洗、3-010清洗，最后9X03清洗，超滤消毒有效氯控制量为0一 02 9。4 4嗜酸耐热菌的工艺控制在控制常规的微生物指标基础上，加强以下工乙官理：4 4 1两次巴氏杀菌的温度和时间必须保证达到工艺要求。4， 4

47、， 2超滤后的清汁应在短时间内进行浓缩。4， 4， 3浓缩系统短时间停机时，膜蒸发器应保持真空状态，防止三效冷却水倒吸进入浓缩系统，造成污染。4， 4， 4长时间停产，首次开机必须进行系统清洗、消毒、杀菌。4， 4， 5 采用膜过滤方法对苹果清汁进行过滤除菌，对二、三效回收冷凝水进行除菌过滤。4， 5无机膜过滤苹果浓汁除菌技术鉴于浓缩苹果汁加工中嗜酸耐热菌的控制很难达到人们所要求的目标，浓缩苹果汁粘度较高，热作用不稳定等因素，我们进行了无机膜过滤除菌的技术分析和研究, 证实工艺技术是可行的。4， 5， 1无机膜过滤除菌的特点选择适当孔径的膜过滤除菌，截菌率十分理想，不但截留了嗜酸耐热菌，对其他

48、的微生物也有同样的截留作用。无机膜过滤是产品的终端过滤，乎没有再被污染的可能，能保证指标的相对稳定。膜及过滤系统材料稳定，在工艺条件合理的条件下对浓缩苹果汁不会产生化学影响。()由于采用了错流过滤方式，膜的结构是非对称结构，膜的过滤渗出量控制均衡，实现了工艺的连续性。无机膜过滤系统一次性投资较大，配101/11生产线大约投资几十万元人民币，但是由于无机膜清洗成本低，膜的使用寿命长，膜过滤技术相对减少了工艺清洗时间，提高了劳动生产率。4， 5， 2 无机膜系统设计中应重视的技术问题在无机膜系统设计中应重视以下几个方面的技术问题：膜过滤面积设计要合理，面积过大，增加投资成本，面积不足影响生产能力的

49、平衡。确定合理的工艺，在保证浓缩苹果汁品质不受影响的前提下，控制合理的工艺参数如过滤温度、物料流速等。(力确定合理的清洗工艺，要求即能达到理想，& 1994-2006 01173八03(16111化】0,31 516010710 ？ 1)1151的清洗效果，同时又具有可靠的安全性。5棒曲霉素（！化比）指标的控制5， 1棒曲霉素的特征和危害棒曲霉素为无色针状晶体，熔点为100 分子量为154，能溶于水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和氯紡。在碱性条件下不稳定，易被破坏。在酸性条件下稳定性增强，动物实验证明棒曲霉素有很大的活性范围，能引发心肌及肝脏变性，是一种致癌和诱变致畸因素。国际卫生组织规定：食品中棒曲

50、霉素的最大限量为008/1【14。5， 2 棒曲霉素的主要来源棒曲霉素是属于真菌毒素一类的有毒化合物,主要是青霉属中的展开青霉、扩展青霉及曲霉属中的棒曲霉等几种真菌的次生代谢产物。由于扩展青霉腐败只发生在腐烂的果实上，健康的果实上几乎不含棒曲霉素。在采用现代技术加工果汁的过程中是不可能发生棒曲霉素污染的。所以说，苹果在储存期间的主要霉腐菌，扩展青霉的污染是造成成品棒曲霉素检出的主要根源。5， 3 棒曲霉素指标的控制根据棒曲霉素的特性及来源分析，其控制措施是：第一改善原料果储存条件如温度、湿度，控制苹果腐烂；第二调整清洗工艺，增加碱性药品或氯离子清洗剂清洗程序，在清洗过程中分解棒曲霉素；第三严格控制苹果腐烂率，当苹果的腐烂率2 9，成品中基本检不出棒曲霉素，当苹果腐烂率达到7 9-8 X时，成品浓汁中的棒曲霉素含量将会超过50018/1 。6小结中国即将加入10世贸组织，面临经济贸易全球化的新形势，我们正在接受新的挑战，同时也迎来新机遇。凭借我国丰富的资源优势和日趋成熟的工艺技术，只要我