《果蔬汁饮料》PPT课件.ppt

第三章 果蔬汁饮料,第一节 概述,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。,1.1果蔬汁的定义,1.2果蔬汁的发展状况,1.2.1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。,全球果汁市场预测,全球果汁饮料消费市场,1.2.2我国果蔬汁加工业发展,我国的果蔬汁加工业发展经历了三个发展阶段： （1）19491979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）19801989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 。,近年我国苹果浓缩汁出口量,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2010年，我国果蔬总产量将分别达到1亿t和6亿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。,1.2.2我国果蔬汁加工业发展,2004/05世界苹果汁产量,Source: USDA/FAS Attach Reports,世界主要柑桔生产国,Source: USDA/FAS Attach Reports,1.2.3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。,1.2.3 果蔬汁的营养价值 与产品特点,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。,1.2.4果蔬汁的分类,1.2.4.1 果汁（浆）及果汁饮料（品）类 果汁（fruit juices） 果浆（fruit pulps） 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。 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。,1.2.4果蔬汁的分类,果肉饮料（nectars） 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。 果粒果汁饮料（fruit juices with granules） 水果饮料浓浆（fruit drink concentrates） 水果饮料（fruit drinks）,1.2.4果蔬汁的分类,1.2.4.2 蔬菜汁及蔬菜汁饮料（品）类 蔬菜汁（vegetable juices） 蔬菜汁饮料（vegetable juice drinks） 复合果蔬汁（fruit/vegetable juice drinks） 发酵蔬菜汁饮料（fermented vegetable juice drinks） 食用菌饮料（edible fungi drinks） 藻类饮料（algae drinks） 蕨类饮料（pteridophyte drinks）,1.2.4果蔬汁的分类,1.2.4.3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。,娃哈哈营养快线,第二节 果蔬原料的化学成分及其 加工特性,2.1 果蔬的化学成分,水分8090（有些果蔬可达9397） 糖、酸和糖苷类物 果胶和酚类物质 水果和蔬菜 可溶性 含氮物质 固形物 矿物质 518 水溶性维生素等 固形物1020 纤维素和半纤维素 原果胶和淀粉 不溶性 脂溶形维生素 固形物 色素等 25,2.1果蔬汁的化学成分,2.1.1 营养物质 2.1.1.1 碳水化合物 果蔬中存在的碳水化合物种类很多，可分为单糖（如葡萄糖）、二糖（如蔗糖）、多糖（如淀粉和纤维素）和复合多糖类（如果胶物质）。 主要为人体生命活动提供能量，同时对产品的风味也有很大的影响。 有些碳水化合物还具有特殊的生理作用。 2.1.1.2含氮物质 果蔬中广泛存在着多种含氮物质，其中主要是蛋白质和氨基酸。 与其他食品原料，尤其与肉类相比，水果和蔬菜所含的含氮物质很少。,2.1果蔬汁的化学成分,2.1.1.3维生素 维生素A 转化生成视黄醇的类胡萝卜素为Va元。 维生素C 又称抗坏血酸，通常以氧化型和还原型二种形式存在。人体不能合成，必须从外界摄取，水果和蔬菜是主要来源。 果蔬中还含有Vb1、Vb2和多种脂溶性维生素。 2.1.1.4矿物质 果蔬中富含多种矿物质，其中80是钾、钠、钙、镁等，进入人体呈碱性作用。 作为“碱性食品”的果蔬汁等制品，随着人类动物蛋白摄取量的增加而需求量激增。,2.1果蔬汁的化学成分,2.1.2感官物质 2.1.2.1色泽（色素） 生产上也常以色泽作为衡量果蔬是否可以采收的重要标志。 叶绿素、类胡萝卜素、花色素和花色苷、黄酮类色素、其它色素。 2.1.2.2气味（芳香物质）多为挥发性物质，称“香精油”，在果蔬汁的加工过程中极易损失。因而，加工中多采用“芳香物质回收”技术和设备，收集后再“反加入”来提高果蔬汁的香气。 醇类、酯类、酸类、醛类、酮类和酚类、萜烯类。,2.1果蔬汁的化学成分,2.1.2.3味道和质地 甜味物质、酸味物质、苦味物质、涩味物质。 涩味物质是单宁，主要是多元酚的衍生物。 单宁物质分为水解性单宁和缩合性单宁。 单宁物质是果蔬产生涩味的成分,是果蔬加工过程中变色的主要物质一。,2.2果蔬汁的功能作用与生理意义,清凉、生津止渴作用 营养生理作用 保健和治疗作用 抗变异功能、抗氧化性； 促进细胞增殖的功能、促进抗体产生增强免疫功能、活化单芽球细胞或巨噬细胞的作用； 具有坏死肿瘤细胞、阻碍紫外线及黑色素合成 对循环系统疾病、过敏性疾病的治疗； 减肥功能和增强血管抵抗力。,第三节 果蔬汁的基本生产工艺,3.1 果蔬汁加工工艺流程： 原料选择清洗破碎取汁粗滤澄清和精滤均质与脱气浓缩调整与混合包装与杀菌（图片）,4.浓缩汁（浆）,3.带肉饮料,2.混浊汁,1.澄清汁,果蔬汁加工工艺流程图,3.2加工基本工艺过程,3.2.1原料选择 要求：新鲜、成熟适度。 3.2.2 清洗 包括流水输送、浸泡、刷洗（带喷淋）、高压喷淋等四道工序。,3.2加工基本工艺过程,3.2.3 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。,3.2加工基本工艺过程,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。 布赫榨机 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,3.2加工基本工艺过程,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2030 3.2.4粗滤果蔬制备原浆 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。 3.2.4果蔬汁清汁的澄清与精滤 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。,3.2加工基本工艺过程,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,3.2加工基本工艺过程,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。,3.2加工基本工艺过程,3.2.5果蔬汁浊汁的均质与脱气 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。,果蔬汁浊汁的生产工艺,3.3果蔬汁的浓缩与调配,3.3.1浓缩汁的浓缩 3.3.1.1浓缩的优点： 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。,3.3果蔬汁的浓缩与调配,3.3.1.2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,3.3.1.3常见的果蔬浓缩汁产品,3.3果蔬汁的浓缩与调配,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。,3.3果蔬汁的浓缩与调配,3.3.1.4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2535摄氏度，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。,3.3果蔬汁的浓缩与调配,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,浓缩汁工艺流程图,3.3果蔬汁的浓缩与调配,优点： 特别适用于热敏性果蔬汁的浓缩，如柑桔汁； 避免了热和真空作用，没有热变性，不发生加热臭，芳香物质损失极少，产品质量远高于真空浓缩的产品； 热能消耗少。 缺点： 浓缩后的果蔬汁粘度高，常黏附在冰晶上，在分离冰晶时，易随冰晶被除去而损失； 冷冻浓缩的效率比蒸发浓缩差，其浓缩浓度55。,3.3果蔬汁的浓缩与调配,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。,Figure . Reverse Osmosis Diagram,3.3果蔬汁的浓缩与调配,3.3.2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1640时，适合普通人的口味。果蔬汁饮料一般为20左右。,3.3.2.1原汁（或原浆）用量的确定,3.3果蔬汁的浓缩与调配,3.3.2.2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。 3.3.2.3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。 3.3.2.4其他成分的调配 主要是添加一些色 素、香精、稳定剂等成分。,3.4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。 3.4.1杀菌的目的 消灭微生物，以免饮料败坏； 钝化酶的活性。 3.4.2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。,3.4果蔬汁饮料的杀菌与包装,3.4.3目前果蔬汁加热杀菌的方法主要有： 巴氏杀菌法LTS 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8085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1530s，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35s，适用低酸蔬菜汁。,3.4果蔬汁饮料的杀菌与包装,3.4.4果蔬汁及其饮料的包装容器 3.4.4.1包装容器发展过程 玻璃罐易拉罐纸包装塑料瓶 3.4.4.2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,3.4果蔬汁饮料的杀菌与包装,3.4.4.3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。,3.4包装容器,利乐包,利乐包的复合层,3.4无菌灌装示意图,3.4果蔬汁饮料的杀菌与包装,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。,3.4无菌系统示意图,3.4 无菌 冷灌装 工艺 流程图,3.5果蔬汁加工中芳香物质的回收,3.5.1果蔬汁中的芳香物质 果蔬汁中芳香物质的成分大多数为醇类，醚类和酯类等易挥发性物质，在浓缩过程中会挥发而损失，造成制品风味平淡。 浓缩过程中一般要进行芳香物质的回收，回收后直接加回到浓缩果蔬汁中或作为果蔬汁饮料用香精。,3.5.2果蔬汁芳香物质回收图,果蔬汁,局部蒸发,水蒸气 芳香物质,精馏,蒸馏水,芳香物质馏出物,冷凝,芳香物质浓缩液 1：1001：200,不含芳香物质 的果蔬汁,第四节果蔬汁生产的典型设备,4.1原料预处理机械与设备 4.1.1原料输送机械与设备 4.1.2原料清洗机械 与设备,第四节果蔬汁生产的典型设备,4.2破碎、榨汁机械与设备,破碎机械与设备 预煮机械与设备 螺旋式连续预煮机 榨汁机械与设备,螺旋式连续榨汁机 活塞式榨汁机 锥盘式榨汁机 带式榨汁机 离心榨汁机,4.2带式榨汁机,4.2布赫榨汁机,4.3过滤、分离机械与设备,搅拌器 过滤机械与设备 双联过滤器 板框式过滤机 硅藻土过滤机 离心分离机械,4.3板框式过滤机,4.3超滤设备,4.4真空浓缩设备,蒸发器 中央循环管式浓缩锅 升膜和降膜蒸发器 板式蒸发器 离心式薄膜蒸发器 附属设备 抽真空装置 冷凝器,4.4真空浓缩设备,4.5打浆、均质、脱气机械与设备,打浆机 胶体磨与均质机 胶体磨 高压均质机 超声波均质机 脱气机,均质机,4.5打浆、均质、脱气机械与设备,4.6杀菌设备,板式热交换器 管式热交换器 超高温瞬时灭菌机,热交换器示意图,4.6杀菌设备,4.7灌装与封口设备,包装容器与材料 灌装机 压盖机 充填封袋机,4.7灌装与封口设备,4.8其它设备,泵 清洗设备 就地清洗装置（CIP，Cleaning In Place）封闭就地清洗系统 水处理设备,生产车间一览,第五节 果蔬汁饮料 加工中存在的质量问题及预防,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。,5.1混浊与沉淀,果蔬清汁要求清亮透明，果蔬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。,第五节质量问题与预防,5.2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