果蔬加工复习资料

的C-5处消去一个H原子从而产生一个不饱和产物。显然，高度甲酯化的高甲氧基果胶是它的最佳作用对象。 根据其作用机理以及底物不同， PL

分为：

① 内切聚半乳糖醛酸裂解酶 ② 外切聚半乳糖醛酸裂解酶； ③内切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶； ④外切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶 存在于高等植物和微生物中，能使果胶中甲酯水解，生成果胶酸，有利于PG对果胶的彻底分解。所以，为使果胶完全分解，生产上一般将PE和PG混合使用。 2、纤维素和半纤维素分解酶

果胶质并不单独存在，它通常与纤维素互相结合、缠杂，互为依托，纤维素及半纤维素含量虽少，但由于纤维素分子量极大，性质非常稳定，因而被纤维素夹裹的果胶质及半纤维素也难以被水解；如果没有纤维素酶及半纤维素酶的协同作用，果胶酶不能破解纤维素及半纤维素构成的致密保护结构，其对果胶的水解便会被削弱。 CMC酶：羧甲基纤维素酶，（EC.3.2.1.4）,分纤维素内切酶和纤维素外切酶两种。 C1酶：微晶纤维素酶（EC.3.2.1.91），分为内切和外切两种酶系。 主要作用于天然纤维素，将其水解为水合非结晶纤维素。 CX酶：分CX1（作用于纤维素内部的糖苷键）和CX2 （作用于纤维素外部的糖苷键）两种。 2）半纤维素酶

半纤维素是木糖、阿拉伯糖或木糖和阿拉伯糖聚合物，存在高等植物中。 木聚糖酶（EC.3.2.1.51）

分内切、外切两种酶系。 水解木聚糖。 甘露聚糖酶 水解甘露聚糖 戊聚糖酶

能水解半纤维素、阿拉伯聚糖和阿拉伯木聚糖。

3、酶制剂的种类 1）果浆处理酶

主要是含内切-半乳糖醛酸酶（PG）及果胶脱酯酶（PE），二者的应用比例为PG：PE≤10：1，其作用是分解果胶，降低果浆的粘度，有利于压榨出汁，提高出汁率。对

澄清果汁具有澄清作用。 2）最佳果浆处理酶（OME）

Pilnik （1975 ）研究发现, 果胶酶和纤维素酶类之间有最佳的协同作用，诺和诺德在瑞士的子公司于1983 年率先开发出了的果浆处理酶，商品名为Pectinex Ultra SP-1 。使苹果汁的出汁率第一次超过了90% ，并且显著地提高了压榨性能。 OME应用与传统工艺比较 Pectinex Superpress

含果胶酶、纤维素酶和半纤维素酶，用于果浆处理，提高出汁率。适合于带式榨汁机使用。 Cellubris TM-L

主要的酶活性为纤维素酶和纤维素二糖酶。可将水果的纤维素分解为低聚糖进而分解为还原糖，最大限度地提高出汁率。 Ultrazym AFP-L

含有较高的果胶酶和细胞壁降解酶活性，适合于对水果果浆的全液化，出汁率可达到100%。适合于封闭式榨汁机使用。 3）软化酶

主要含有内切-PG酶，可以分解细胞间层，使果蔬组织解离为单个细胞悬浮液 ，主要用于混浊汁和带肉果汁，多用于蔬菜汁的加工以及那些不能用压榨的方法取汁的果蔬原料。

4、酶制剂使用条件

酶处理效果的好坏，与酶的浓度、酶作用的pH和温度、时间等因素是否处于最佳条件有关。

注意二次酶解、二次榨汁

如在苹果汁加工中，用OME，先对果浆进行第一次榨汁，果渣加水、加酶处理一段时间后进行二次榨汁，出汁率可达90%-94%，果渣量减少30%-50%。 五、取汁 打浆法

带肉果汁或混浊果汁用 压榨法

丰富汁液的果实 浸提法

含水量低的果实或干果用 1、压榨法制汁 （1）要求

加助榨剂、不同原料采用不同的榨汁机

（2）主要压榨机械

螺旋式连续榨汁机、裹包式榨汁机、活塞式、锥式、带式、柑橘专用榨汁机和离心式榨汁机

柑橘类3头去皮榨汁 榨汁机组 GROUP

OF

CITROSTAR

FOR

JUICE

EXTRACTION (3)压榨出汁率

出汁率高低是衡量取汁方法、评价果蔬原料和取汁设备和生产效益的重要指标。 计算方法 （1）重量法：

出汁率＝果汁重量／原料果实重量 （2）可溶性固形物重量法：

出汁率＝果汁中TSS重量／果实中TSS重量 影响出汁率的因素 原料含汁率的高低 破碎的程度

是否进行了热处理和酶处理 榨汁机的种类和性能 压榨的次数和施加压力的大小 常见果蔬种类及出汁率参考表 2、浸提法取汁

常用于水分较少的原料，如美国李干、中国山楂 及一些植物叶片、花、果等。 （1）浸提的原理

经破碎后的果蔬原料浸于水中，由于果蔬原料中的可溶性固形物与浸提液之间存在浓度梯度，因而果蔬组织中的可溶性物质就要沿着浓度梯度向浸提液中扩散。 浸提的原理

根据斐克（Fick）扩散定律，通过浸提液从果蔬组织中扩散出来的TSS量S，与浸提时的浓度差（C0-C）、浸提时间t和浸提面积A呈正比，与浸提扩散途径（果肉组织厚度）X成反比，用公式表示为： 浸提效果的表示方法

浸提效果可以用出汁量和汁液中可溶性固形物含量（TSS%）来表示。 浸提率和出汁率是不同的。

浸提的出汁率为浸提汁质量对浸提果蔬质量的百分比。它与浸提时的加水量有关，加水量越多出汁率就越高，但浸提汁中的TSS含量就会下降，因此，出汁量和浸提汁浓度之间应该有一个合理的比例。

浸提汁不是果蔬原汁，与压榨取汁的果蔬原汁是有区别的。 影响浸提效果的因素 原料特性 加水量（料液比） 浸提次数 浸提温度 浸提时间 浸提介质的种类

浸提方式（辅助微波、超声波等） （2）浸提方法 一次浸提法 料水装量80-85%

浸提汁最终TSS 4.5 ～6.0。Bx 多次逆流浸提法 3、取汁后的粗滤

生产上粗滤常安排在榨汁的同时进行，也可以在榨汁之后单独操作。如果榨汁机设有固定分离筛或离心分离装置时，榨汁与粗滤可在同一台机械上完成。单独进行粗滤的设备为筛滤机，如水平筛、回转筛、圆筒筛、振动筛等，这类粗滤设备的滤孔大小约为0.5㎜左右。此外，板框式压滤机也可以用于粗滤。

日本浓缩橘汁粗滤的技术参数 六、调整和混合 1、调整的目的 各批次间产品规格统一

弥补产品在营养、色泽、风味方面的缺陷,取长补短、改善风味、营养、色泽 复配 复配问题

一些100%原果汁可能会存在太酸、色泽浅、风味太强等质量缺陷，不易直接饮用。 苹果汁：可用青香蕉、元帅、金冠等芳香品种与高酸或中酸品种复配，调整糖酸比并改善风味。

葡萄汁：用玫瑰香型品种调节风味，用深色品种调节色泽。

柑橘类：用柑橘类可用橙类调香调酸。 2、调配原则：

原则：营养互补、风味色泽协调、功能协调

种类不同、品种不同的混合，果与菜的混合。两种以上的果蔬汁进行混合时，要首先选择色泽和风味协调的果蔬汁混合。

3、调整的方法：

（1）各国规定果蔬汁饮料最低原果汁比例 许多国家在生产果汁中时，常对原果汁（浆）的基本可溶性固形物（TSS)含量有一定的规定要求。达不到最低TSS的原果汁则需要进行糖酸比例的调整。 果蔬汁的适宜糖酸比 非浓缩原果蔬汁

糖酸比：(13:1)-(15:1)，适合于大多数人的口味

含糖量：8%～14% 含酸量：0.1%～0.5% 浓缩果蔬原汁 含糖量：

28%～42%（浓缩混浊汁） 70%～80%（浓缩澄清汁） （2）调整方法：

确定最低果汁的含量后，依固酸比（糖酸比）确定配方。 固酸比来源于市场调查和各级标准。

确定固酸比后进行糖酸的调整，先测出可溶性固形物和滴定酸含量，按公式计算出糖浆和酸溶液的用量。

生产中常加两种或几种不同糖酸含量的原汁来调整

（1）糖度的测定和调整方法

调配时用折光仪或白利糖度表测定原果汁的含糖量，然后按照下述公式计算补加的浓糖液的质量： 续表1 续表2

（2）果汁含酸量的调整

经过糖分调整后的果汁，先用滴定法测定原果汁的含酸量（以柠檬酸计），再按下述公式计算并补加的柠檬酸量： 果汁含酸量调整表 续表2 续表3 续表4 续表5

（3）其他成分的调整

果蔬汁除进行必要的糖酸调整外，还需要根据产品的种类和特点进行色泽、风味、粘稠度、稳定性以及营养价值的调整。 一般所使用的食用色素的添加总量不超过果蔬汁总量的万分之五；

各种香精的总和应小于万分之五； 其他防腐剂和稳定剂等都要按规定添加。 七、澄清果汁的澄清与精滤

澄清果汁要求汁液澄清透明，成品无混浊、沉淀等现象。 生产过程中的混浊 成品“后混浊”和沉淀 1、造成澄清果汁混浊原因 （1）生物浑浊

主要是活的或者死的微生物造成的浑浊。 精滤时透过滤布进入果汁； 杀菌不彻底，残留微生物过多； 杀菌后灌装过程中污染； 杀菌密封不严二次污染；

澄清果蔬汁中酵母菌的数量对澄清度的影响

判断是否为微生物混浊的方法

1）观察已混浊的果汁其浊度是否在一定时间内持续增加；

2）对混浊了的果汁加热——冷却后比较浊度的变化，如果加热前后浊度变化不大，表明为微生物浑浊；如果加热后果汁澄清了，表明是其他原因造成的混浊； 3）对混浊了的果汁在500-1000倍显微镜下镜检。

防止生物浑浊的措施

降低果汁中污染的微生物数量； 对原料进行良好的预处理； 减少工序间的停留时间； 降低精滤膜孔；

加强果汁和容器的杀菌效果； 实行无菌灌装；

严格密封操作和成品检验； （2）物理浑浊

主要是由不溶性、固态粒子物质造成 细小沙粒（原料和果汁不清洁） 细小的种子碎屑 细小的果肉粒子 淀粉颗粒 1）多糖类 果胶物质

淀粉不完全水解产物（糊精和低聚糖） 阿拉伯聚糖

左旋糖酐（肠系膜明串珠菌） 多糖与单宁-明胶反应的结果 2）蛋白质

3）酚类物质 4）金属离子 2、澄清的方法 自然澄清法 酶澄清法 物理澄清法 吸附凝聚澄清法 膜分离法（超滤） （1）自然澄清 （2）酶法澄清

使用的酶：果胶酶、淀粉酶、蛋白酶、多酚氧化酶（漆酶）、木聚糖酶等。复合酶类称为：果汁澄清酶或果汁酶。 1）淀粉酶

可以分解淀粉，减少沉淀和浑浊，一般使用α-淀粉酶或葡聚糖淀粉酶。 2）果胶酶类

如pH3.5的苹果汁，用0.025%果胶酶和0.005%明胶，在10-50℃温度下处理时，澄清所需要的时间分别为： 10 ℃ 200min 20℃ 93min 30℃ 50min 40℃ 34min 50℃ 24min

诺维信VinoClear Classic果胶酶澄清葡萄汁的效果

(2009年，南非葡萄酒厂） 智利葡萄汁澄清试验结果 3）漆酶

漆酶（Laccase,EC1.10.3.2）是一种近年来随着超滤技术在果蔬汁中的广泛应用而发展的新型酶类，其主要作用是分解膜技术不能阻留的酚类物质，减轻澄清果汁的色值和后混浊现象。是目前最有希望解决苹果汁褐变问题的一种方式。 漆酶的来源

高等植物如漆树、东南亚芒果、巴勒斯坦黄连木和萜木李中也有。日本人吉田就是在1983年时首次在漆树中发现漆酶的。 真菌，如担子菌、子囊菌、多孔菌、脉胞菌、柄胞壳菌、曲霉等都能分离出漆酶。 漆酶在食品工业中的应用

污水处理中，漆酶可促使酚类氧化成为多聚的多酚衍生物而沉淀。

在饮料业中，为了使果汁、红酒和啤酒能

稳定地存放，也需要去除酚类，因为漆酶不可能作为食品添加剂，因此，只能使用固定化的漆酶。甚至为了使红酒能长期保存，酒瓶的软木塞也经漆酶处理。 （3）吸附凝聚澄清法

将极少量可溶性或者不溶性的、具有吸附和改变电性等凝聚作用的高分子化合物加入到果蔬汁中，可迅速导致水溶性混浊胶体迅速沉淀，沉淀呈疏松的棉絮状。 天然的高分子絮凝剂有明胶、壳聚糖、蜂蜜、硅溶胶、硅藻土等等。 常用的高分子絮凝法有： 明胶—单宁絮凝法

膨润土—明胶—硅溶胶絮凝法 明胶－单宁法

果汁中悬浮粒子果胶、单宁、多聚戊糖带负电荷，酸性介质中明胶、蛋白质、纤维素带正电荷，电性中和使胶体物质不稳定而沉降。

明胶、鱼胶、干酪素、蛋清等蛋白质物质可与单宁形成络合物，悬浮颗粒随络合物沉降。

适用于含单宁较多的果汁 。 对明胶、单宁的要求： 食用级的，使用时预先试验 影响此法澄清效果的主要因素： 温度、果蔬PH、明胶的等电点等。 酸性和温度较低条件较易澄清。

缺点：对含花色苷的果汁会发生部分褪色。高温下澄清时间过长，果汁易发酵。 明胶单独使用时，要求有适宜的pH和使用量。一般用量为10-20g/100L果汁，使用前要将明胶在40℃水中配制成5-10%溶液。 明胶-单宁配合使用，常用的量为明胶100-300mg/L果蔬汁，单宁为90-120mg/L果蔬汁，在酸性和温度较低（8-12℃）条件下澄清效果较好。

桑葚汁明胶单宁澄清效果比较 壳聚糖对芹菜清汁澄清效果的影响 4、果蔬汁澄清效果的检验 1）果胶的检验

经澄清的果蔬汁取样过滤后，将一份果汁与二份96%的酒精在试管中混合5～10min观察，如果没有絮状物出现，表明果胶已被全部清除，反应阴性，用“－”表示；反之，有果胶存在时用“＋”表示。根据絮状物出现

的多少可以判断澄清措施的澄清效果好坏。

2）后混浊检验

一般将澄清过滤后的果汁加热到80℃，冷却后在-18℃下冷冻1小时后解冻至室温观察，果汁保持澄清表明将来装瓶后不会混浊；果汁呈混浊时表明将来装瓶杀菌后会产生后混浊。 3）淀粉检验

将果汁样品加热至80℃（进行芳香回收后的果汁不需要加热），冷却至室温后，在5～10mL果汁中加入2-4d碘-碘化钾溶液，观察色泽的变化，呈现黄色的表明无淀粉，变褐色表明淀粉分解不完全，变蓝色表明含有原淀粉。 4）明胶检验

明胶检验是为了确定明胶最佳用量的一种必要检测。它是在果胶和淀粉被完全分解清除后进行的。一般在100mL果汁中按下表加入不同剂量的明胶混合30min直至絮凝结束，过滤，各取滤液5mL分别置于2支试管中，第一支试管中加入2d明胶溶液，第二支试管中滴加2d硅溶胶溶液，不搅动试管，静置数分钟，对光观察试管中是否有混浊，如果两者均无混浊，即表明为明胶澄清的最佳水平。 5）阿拉伯聚糖的检验

阿拉伯聚糖溶于果汁，但在浓缩果汁的贮藏和货架销售期间容易造成严重混浊。 判断是否有阿拉伯聚糖存在的方法： A 将浓缩果汁加热后果汁变清澈； B 在放大600倍的显微镜下观察有呈收缩状的圆形阿拉伯聚糖颗粒，大小介于酵母和淀粉粒之间；

C 经加热后的果汁镜检观察不到有圆形阿拉伯聚糖颗粒。 6）左旋糖酐的检验

左旋糖酐是一种多糖，是由自然界普遍存在的肠系膜明串珠菌利用果汁中的糖在贮存期间合成的，它不仅造成澄清果汁的后混浊，还会造成过滤困难。 检验方法 酒精（轻微絮凝）

显微镜镜检（小短棒状，常形成链） 可加入左旋糖酐酶在地窖温度下处理2～3天，澄清过滤。酶的添加量为10～20g

/100L12。Bx

无花果汁单宁-明胶澄清试验效果 无花果果汁加热澄清试验结果

将未经加热处理的无花果原汁迅速加热到85℃以上，然后迅速冷却到室温，静置5h，经离心机离心沉降后，取上清液测定透光率T。结果透光率T小于30%果汁浑浊不清，用95%酒精做果胶检验，呈阳性。处理后的果汁在杀菌时也会出现沉淀。说明此方法也难以澄清无花果果汁。 无花果果汁蜂蜜澄清试验结果

添加量大于7%时果胶检验才呈阴性，但易改变果汁的风味。3%蜂蜜与0.06%果胶酶配合，T达90%以上，澄清效果较好。 无花果果汁果胶酶澄清试验结果 无花果果汁酶-明胶-硅溶胶复合 澄清试验结果

注：果胶酶添加量为0.06%，50℃酶处理2h后，冷却至室温，加入明胶和硅溶胶搅拌均匀后静置1h。 3、精滤 （1）硅藻土过滤 （2）板框过滤机 （3）真空过滤 （4）离心分离 （5）超滤：膜过滤

膜分离（membrane separation）

它是采用滤孔0.1-100nm，操作压力为0.1-1.0Mpa的半透膜，截留和分离果蔬汁中细小的悬浮物质和大分子物质如蛋白质、脂肪、色素、果胶以及微生物细胞的过程，一般称为超滤，介于微滤和纳滤之间。用超滤膜澄清的果汁无论从外观上还是从加工特性上都优于其他澄清方法制得的澄清汁。

制作材料有醋酸纤维膜、有机材料膜和无机钢性膜等，果蔬汁澄清上常用的膜材料有陶瓷膜、聚砜膜、磺化聚砜膜、聚丙烯腈膜及共混膜。

一般是把膜加载在定型的设备上构成板框式膜器、管式膜、螺旋盘绕式膜、中空纤维膜等。 膜分离的特点

简化工艺流程和操作步骤，降低操作费用和劳动量

提高果蔬汁的产量并减少废渣的排放

保留芳香和脂溶性成分，使果蔬汁的口感接近鲜食风味，提高产品质量

去除微生物和过量的酶，有助于长期贮存而不会二次沉淀

自动控制，操作可靠，令产品质量稳定 膜分离的关键 辅助一定的推动压力 微滤、超滤配合使用 多级精滤

定期清洗和更换膜器 使用超滤酶。

八、混浊果汁的均质和脱气

混浊果蔬汁、带肉果蔬汁成品在贮藏和货架销售期间容易出现分层现象，称为“混浊状态丧失”，这主要是流体中固态颗粒的悬浮稳定性问题。

1、混浊果蔬汁混浊物体系 液态部分

糖、酸、Vc、矿物质等构成真溶液； 果胶、蛋白质、多糖等胶体物质构成胶体溶液；

脂肪等不溶性成分构成独立于液体之上的液滴； 固态部分 果肉微粒； 1、混浊丧失的原因

不溶于水的油滴分离上浮造成果汁分层； 电性或电位的改变使胶体物质凝聚形成絮状固态； 酶的作用； 其他物质的干扰

酚类-蛋白质结合分子增大沉降； 金属离子与酚类或蛋白质结合沉降； 固态离子沉降系数增大； 根据Stokes方程： 固态粒子悬浮稳定的关键： 1）降低固态离子的体积（粒度） 均质、胶体磨（较为粘稠的果汁） 2）增加液体的粘度 促使果肉微粒中果胶的释放 添加增粘剂

CMC、果胶、黄原胶、藻酸丙二醇酯（PGA）、黄原胶、果胶、瓜尔豆胶、琼脂以及近年来崭露头角的结冷胶。

3）减小固体悬浮粒子与液态介质间的密度差

加糖增加液态介质密度

一般果汁糖度10-12。Brix时，不足以悬浮固态粒子。

加悬浮稳定剂增加密度

对悬浮稳定剂的选择，除了考虑产品的稳定性之外，还必须兼顾口感。 防止混浊果汁“混浊消失”的途径 灭酶（热处理）；

增加液体粘度（增稠剂）； 降低固态粒子粒度（均质）； 添加乳化剂；

调节流体Zeta电位（调节pH、添加电解质等）

阻碍酚类物质聚合（VC） 1、均质 概念：

均质是使果蔬汁液体系中的固态的悬浮颗粒微粒化、均匀化的处理过程。 作用：

均质的原理与设备 原理

层流流体的湍流效应和空穴效应 设备 高压均质机 胶体磨 高压均质机

主要由柱塞式高压泵和均质阀两部分组成。

高压均质泵能产生最大的压强，一般在7.0-104Mpa之间。用于果蔬汁均质的压强大约为15-40Mpa。 均质效果

均质工艺对苹果浊汁中果肉颗粒的影响 胶体磨

胶体磨是属于转子—定子式均质设备，存在一个可以调节的微小间隙，一般为50-150微米，物料在这个间隙中通过时，由于转动件高速旋转，转速范围在3000-10000rpm，附着于旋转面上的物料速度最大，而附着于固定面上的物料速度为零，这样在其间就产生较高的速度梯度，从而使物料受到强烈的剪切力和摩擦力作用，产生湍流效应，使固态粒子微粒化和分散化，微粒的粒度最低可达1-2微米以下，最大在50-100微米。 悬浮稳定剂的选择和使用