2.冷冻浓缩
冷冻浓缩就是将蔬菜汁进行冷冻处理,当温度达到蔬菜汁的冰点时蔬菜汁中的部分水呈冰晶析出,蔬菜汁浓度得到提高,冰点下降,当继续降温达到蔬菜汁的新冰点时形成的冰晶扩大,如此反复,由于冰晶数量增加和冰晶的扩大,浓度逐渐增大,至其共晶点或低共熔点温度时,被浓缩的溶液全部冻结。
与真空浓缩法相比,冷冻浓缩法避免了热和真空的作用,没有热变性,芳香物质损失极少,产品的质量远远高于真空浓缩的产品,其次热量能耗少。缺点:浓缩后产品需要冷冻贮藏或加热处理以便保藏,浓缩分离过程中会造成果蔬菜汁的损失,浓度高、黏度大的蔬菜汁不容易分离,冷冻浓缩受到溶液浓度的限制。
3.反渗透法
用于蔬菜汁的预浓缩,与蒸发浓缩相比,反渗透浓缩优点是:不需加热,在常温下浓缩,不发生相变,挥发性芳香成分损失少,在密闭管道中进行,不受氧气的影响,节能。反渗透需要与超滤和真空浓缩结合起来才能达到较为理想的效果。其工艺流程为:
混浊..超..澄清..反渗..浓缩..真空浓..浓缩汁
三、蔬菜汁加工新技术
在蔬菜汁加工中一些成熟的现代加工技术如超微粉碎技术、酶处理技术、高温短时与超高温杀菌技术、无菌包装、膜技术、芳香物回收技术与欧姆加热技术等技术的应用大大提高蔬菜汁的质量。该领域的新技术研究主要集中在杀菌技术,对不使用热源杀菌的技术(非热加工)如超高压杀菌、脉冲电场杀菌、紫外线杀菌、强光脉冲杀菌、振荡磁场杀菌等研究较多。这些杀菌技术处理温度低、可以在常温下或结合冷却下进行杀菌;不需加热,不会污染环境,对产品的色、香、味、营养成分没有破坏,能保持产品的新鲜度,但是还不能完全钝化蔬菜汁中酶的活性。
1.超微粉碎技术
根据原料和成品颗粒的大小或粒度,粉碎可分为粗粉碎、细粉碎、微粉碎(超细粉碎)和超微粉碎4种类型。超微粉碎一般是指将3mm以上的物料颗粒粉碎至10~25μm以下的过程。由于颗粒的微细化导致表面积和孔隙率的增加,超微粉体具有良好的分散性、吸附性、溶解性和化学活性等独特的物理化学性能,经过超微粉碎技术加工成超微粉,甚至使植物的不可食部分也可通过超微化而被人体吸收。
目前微粒化技术有化学法和机械法两种。化学合成法能够制得微米级、亚微米级甚至纳米级的粉体,但产量低,加工成本高、应用范围窄。机械粉碎法成本低、产量大,是制备超微粉体的主要手段,现已大规模应用于工业生产。
主要的超微粉碎设备有球磨机、胶体磨、气流磨机、振动磨机、冲击粉碎机、超声波粉碎机和均质乳化机。
2.酶技术
酶是一类具有高度催化活性的特殊蛋白质,是生物催化剂。酶普遍存在于动、植物和微生物中,将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提取出来,加工成具有一定纯度标准的生化制品,称为酶制剂。酶反应具有以下特点:①催化效率高;②专一性强;③作用条件温和。
酶技术在蔬菜汁加工中主要用于蔬菜汁的澄清。在蔬菜汁生产中应用的最主要的酶是果胶酶和纤维素酶,它普遍用于以下工艺:
(1)菜浆处.采用果浆酶等处理果肉浆液,可制得部分或全部液化的果肉,以生产菜浆和混浊菜汁,提高菜汁产量,降低色素和风味物质等成分的损失。
(2)蔬菜汁处.果胶酶可降低蔬菜汁黏度,利于浓缩,改善透明度、可溶性和稳定性。
纤维素酶是蔬菜汁生产中应用较多的另一种酶,它可促进蔬菜汁的提取与澄清,提高可溶性固形物含量,并可综合利用蔬菜皮渣。利用纤维素酶适当处理,使用纤维素酶处理蔬菜可使细胞壁膨胀、转化,使纤维素类物质降解,提高可消化性并改进口感。
3.高压灭菌
高压灭菌指将食品密封在容器内放入液体介质中或直接将液体食品泵入处理槽中,然后进行100~1000MPa的加压处理,从而达到杀灭微生物的目的。常用的有以下两种:
(1)间歇式高压加.与间歇式杀菌器类似,首先将蔬菜汁装入包装容器,然后放入高压处理室中处理。
(2)连续式高压加.将产品直接泵入压力容器中,由一隔板将压力介质和处理蔬菜分开,压力通过挡板由介质传递给产品,处理后卸压,产品泵入无菌罐。其优点是能实现高压处理系统与无菌包装系统整合一体化,进行连续化生产。
4.紫外线杀菌
由于紫外线的穿透性差和遮蔽效应,一般主要用于表面杀菌。
5.脉冲电场技术
脉冲电场技术是将食品放入一个带有两个电极的处理室中,然后给予高压电脉冲,形成脉冲电场并作用于处理室中的食品,从而将微生物杀灭,使食品得以长期保存。脉冲电场技术主要用于流体食品的杀菌,大量研究结果表明对蔬菜汁的杀菌效果很好。
第三.蔬菜汁常见质量问题及控制措施
蔬菜原汁和蔬菜汁饮料在生产中经常出现败坏、变色、变味等质量问题,影响了成品的质量,给生产带来了重大损失,研究这些问题的产生原因,采取相应的控制措施,对提高蔬菜汁的生产质量有着重要的作用。
一、蔬菜汁的败坏
蔬菜汁败坏常表现为表面长霉、发酵和变酸,同时产生CO2及醇,或因产生醋酸而败坏,这主要是由于细菌、酵母菌和霉菌的危害导致的。细菌中常见的是乳酸菌、醋酸菌、丁酸菌,它们能在嫌气条件下迅速繁殖,对低酸性蔬菜汁具有极大的危害性。酵母菌会引起蔬菜汁发酵产生大量CO2,发生胀罐,甚至会使容器破裂。耐热性的霉菌、绿衣霉、红曲霉等破坏果胶,引起蔬菜汁混浊,分解原有的有机酸,产生新的异味酸类从而导致风味恶化。
防止微生物败坏的措施:采用新鲜、无霉烂、无病虫的蔬菜原料;注意原料的洗涤消毒;严格进行车间和设备、管道、工具、容器等的消毒,缩短工艺流程的时间;蔬菜汁灌后要严密;杀菌要彻底。
二、蔬菜汁的变味
蔬菜汁的变味如酸味、酒精味、臭味、霉味等主要是由微生物生长繁殖引起腐败所造成的,在变味产生的同时经常伴随蔬菜汁出现澄清、混浊、黏稠、胀罐、长霉等现象。
防止方法:首先要选择新鲜良好的原料,合理加热、合理调配,控制生产环境以及采用合理的杀菌条件来解决。另外采用脱气工序和选用内涂层良好的金属罐,避免使用铜铁用具及设备。
三、蔬菜汁的色泽变化
蔬菜汁出现的变色主要是酶促褐变和非酶褐变引起的。
酶促褐变是蔬菜组织内的多酚类物质在组织破坏后与空气接触,在多酚氧化酶的作用下,被氧化成褐色的醌类物质,从而使蔬菜汁色泽改变。非酶促褐变一般是在贮藏期间发生色泽加深的现象,这主要是由于蔬菜汁中的糖或葡萄糖与氨基酸,在较高的温度下发生非酶褐变反应,产生黑蛋白类物质,并伴有CO2产生。
酶促褐变主要防止措施:加热处理尽快钝化酶的活性;破碎时添加抗氧化剂如维生素C或异维生素C;添加有机酸如柠檬酸抑制酶的活性;隔绝氧气。
非酶褐变主要措施:避免过度的热处理,防止羟甲基糠醛生成;控制pH在3.2以下;低温贮藏或冷冻贮藏。
四、蔬菜汁饮料的混浊与沉淀
澄清蔬菜汁要求汁液清亮透明,混浊蔬菜汁要求有均匀的混浊度,但蔬菜汁生产后在贮藏销售期间,常出现混浊与沉淀等异常现象,例如番茄和胡萝卜等混浊汁常发生沉淀和分层现象。
引起蔬菜汁混浊沉淀的原因可能有:加工过程中杀菌不彻底或杀菌后微生物再污染。由于微生物活动并产生多种代谢产物而导致混浊沉淀;果蔬汁中的悬浮颗粒以及易沉淀的物质未充分去除,在杀菌后贮藏期间会继续沉淀;加工用水未达到用水标准,带来混浊和沉淀的物质;金属离子与蔬菜汁中的有关物质发生反应产生沉淀;调配时糖和其他物质质量差,可能会引起导致混浊沉淀的杂质等。
导致混浊蔬菜汁产生沉淀和分层现象的因素:蔬菜汁中残留的果胶酶水解果胶,使汁液黏度下降,引起悬浮颗粒沉淀,微生物繁殖分解果胶,并产生导致沉淀的物质;加工用水中的盐类与蔬菜汁中的有机酸反应,破坏体系的pH和电性平衡,引起胶体和悬浮物的沉淀;蔬菜汁中所含的果肉颗粒太大或大小不均匀,在重力的作用下沉淀;蔬菜汁中的气体附着在果肉颗粒上时,使颗粒的浮力增大,引起蔬菜汁分层等。
防止措施:生产中针对这些因素进行一系列检验,如后混浊检验、果胶检验、淀粉检验、硅藻土检验等。生产过程中主要通过均质处理细化蔬菜汁中悬浮粒子和添加一些增稠剂(一般都是亲水胶体)提高产品的黏度等措施保证产品的稳定性。所以对于澄清果蔬汁一定要控制好澄清和过滤工序,对于混浊果蔬汁可以添加稳定剂防止分层沉淀等现象。
五、维生素的损失
蔬菜汁中的维生素C容易被氧化、参与褐变,汁液中类胡萝卜素、花青苷和黄酮类色素受贮藏温度、贮藏时间、氧、光和金属含量的影响,所以应该控制蔬菜汁的酸度、热处理的程度、饮料中氧的含量、贮藏温度。防止果胶酶的存在。
六、罐内腐蚀
蔬菜汁一般为酸性、腐蚀性食品,对镀锡箔板有腐蚀作用,会造成罐壁的腐蚀。因此若采用铁罐,必须加入无毒抗酸或抗硫涂料,提高罐内真空度,降低贮藏温度,防止罐内腐蚀。
七、...留
蔬菜原料农药残留量高会严重影响产品的质量,甚至使产品失去可用性,控制农药残留是获得优质产品的关键之一。
防止方法:实施良好农业规范(GAP,Goo.Agricultura.Practice),加强田间的管理,减少或不使用化学农药,生产绿色或有机食品,完全可以避免农药残留;蔬菜原料清洗时根据使用农药的特性,选择一些适宜的酸性或碱性清洗剂也能有助降低农药残留。
第四.蔬菜汁生产常用设备
我国现有蔬菜汁生产设备较多,随着技术的发展,不断出现新的设备,推动了蔬菜汁生产的迅速发展。常用的设备主要有以下几种。
一、原料输送设备
现代化的蔬菜汁加工厂,蔬菜原料从仓库到清洗设备的输送均通过以下几种设备来实现:
(1)水流输送.利用水流的动力来输送番茄及其他块茎类等相对密度小于1.0的原料输送设备。在输送的同时还起到原料清洗、浸泡的作用。
(2)带式输送.可将原料进行水平方向及斜方向的运输,同时可作拣选台、操作台使用。带式输送机主要由输送带、托辊、滚筒、张紧装置及驱动装置等组成。
(3)螺旋输送.利用旋转的螺旋将蔬菜原料在固定的外壳内推移而进行输送,可分为水平式、倾斜式及垂直式三种。
(4)斗式提升.按输送蔬菜原料的方式可分为垂直式和倾斜式,按牵引件形式可分为带式和链条式。斗式提升机占地面积小、结构紧凑、提升高度大,生产能力范围广,但对过载较敏感,需均匀供料。