秋子梨带肉果汁的生产工艺

    0　前言

    秋子梨(Pyrus Ussuriensis Maxim)是东北及华北地区栽培的地方优良品种梨。 据分析， 梨果实中含糖12%～15%， 有机酸1.10%～2.27%， 果胶 0.8%～1.0%，VC 170～250 mg/kg，并且富含矿物质［1，4］。秋子梨含酸量高，香味独特，适合于加工果汁饮料类制品。

    1　材料设备及工艺流程

    1.1　材料来源

    秋子梨　购于河北省青龙县；

    辅　料　白糖、甜味剂、果胶酶、抗坏血酸及稳定剂(琼脂、酸性CMC-Na)等，均达食品级。

    1.2　试验设备

    组织捣碎机；小型打浆榨汁机；立式胶体磨；SHP-1型高压均质机；高温瞬时杀菌器；真空罐；灌装封盖机等。

    1.3　工艺流程

    秋子梨→清洗→破碎→榨汁→过滤→梨汁→调配(加稳定剂)→脱气→均质处理→灌装→密封→杀菌→冷却→检验→成品

    1.4　工艺要点

    1)将梨果实清洗后破碎成1～1.5 cm3的小块，加入0.2%的果胶酶制剂，然后压榨分离、过滤，得到秋子梨汁。

    2)在梨汁中加入一定量的甜味剂和稳定剂，同时为保持梨汁的色泽，需加入适量的抗氧化剂。

    3)利用高压均质机使不同粒度、不同密度的果肉颗粒均匀化，以增强带肉果汁的悬浮稳定性；调至所要求的均质压力和温度，以使较高粘度的果浆均质微粒化过程顺利进行；采用二次均质的方法，以提高带肉果汁饮料的稳定性。

    4)均质前先经86.7～93.2kPa的压力、30～40℃温度下的脱气处理，以保持产品的营养成分和风味，防止氧化变色［2］。

    5)定量灌装预封后蒸气加热10min，排除瓶中顶隙部分的空气，封盖后高温杀菌处理，分段冷却。

    2　工艺研究与分析讨论

    在秋子梨汁的生产中，着重研究：1)果汁饮料色泽的保护；2)带肉果汁的稳定性；3)先脱气后均质工序；4)杀菌与产品品质的关系。

    2.1　果汁的色泽变化与护色措施

    秋子梨果汁中含有较高量的单宁物质，属不具备酯类性质的缩合型鞣质，受氧化酶系的氧化作用能缩合成更高分子的根皮鞣红，变为暗褐色。该酶系主要是多酚氧化酶、过氧化酶等［1］。为此，加入适量的抗氧化剂抗坏血酸进行试验，结果见表1.

    注：表中结果为成品放置7d后进行的观察比较。

    由表1可知，使用0.04%的抗坏血酸即可达到防止秋子梨汁氧化的目的。

    2.2　带肉果汁的稳定性研究

    在带肉果汁饮料中，果蔬微粒受到重力、阻力和浮力3个力的作用，处于热力学和动力学不稳定体系［3］。据工程流体力学中的Stokes定律：V=(2/9)gd2(ρ液-ρ果)/η，饮料中微粒的沉降速度与果蔬颗粒直径的平方、液体和果蔬颗粒的密度差成正比，与液体粘度成反比。沉降速度越小，悬浮的动力稳定性越大。因此，采取以下方法来提高果汁饮料中悬浮颗粒的稳定性。

    2.2.1　果肉颗粒微细化处理　使果肉颗粒破碎，一般采用均质处理。均质是针对浑浊型果汁的特殊操作，目的在于使不同粒子悬浮微粒化，获得不易分层或沉淀的果蔬汁饮料。均质是通过均质设备，使果蔬汁中所含的悬浮粒子进一步破碎，使其均匀、稳定地分散于果汁中。均质设备有高压式、回转式、超声波式等。国内常用的高压均质机在9.8～18.6MPa压力下，使悬浮粒子受压而破碎，通过均质阀的作用，使高压下的果蔬汁从极其狭小的间隙通过，然后由于急速降压而产生膨胀和冲击作用，使粒子微细化并更均匀地分散。

    为使均质达到理想效果，均质温度与压力要控制得当。现采用三因素三水平正交试验设计。三因素为：第一次均质压力、第二次均质压力和均质温度，每一因素包含的三水平为：第一次均质压力(14.2MPa，16.4MPa，18.6MPa)；第二次均质压力(9.8MPa，11.8MPa，13.8MPa)；均质温度(40℃，50℃，60℃). 经过两次均质后把样品罐装并进行后处理，在室温下贮存2个月，测其分层厚度，试验数据及分析结果见表2.

    从表2的试验结果可知，第一次均质，压力在16.4MPa时，与另外两个压力相比，其分层厚度最小，平均值仅为2.0.因此建议第一次均质时采用16.4MPa的压力。同理分析可得，第二次均质压力为11.8MPa，均质温度为60℃.从R值的大小分析，第一次均质的极差值最大，为0.7；第二次均质的极差值较小，为0.5；而温度极差值最小，为0.3.这说明，两次均质压力的大小直接影响到带肉果汁饮料的稳定性，特别是第一次均质，影响更大，而温度较其它两个因素对稳定性的影响最小。

    2.2.2　添加稳定剂　由Stokes定律可知，果肉微粒的稳定性与分散介质的粘度成正比，故以添加稳定剂来提高梨汁饮料的稳定性。其机理在于稳定剂具有胶体保护性和粘性，可在果肉颗粒外面形成亲水性的被膜，保护果肉微粒；又可提高分散介质粘度，增大沉降阻力［5］。据此，在处理后的果汁中加入一定量的琼脂和酸性CMC-Na，装入有密封盖的100mL量筒内，分别置于4℃和室温(20℃左右)下，在30d时观察测量它们的粘稠度和自然分层率，结果见表3.

    注：1)粘稠度　采用特制漏斗式粘度计测定，以200g样品自然漏下所需时间(s)表示。

    2)自然分层率　果汁在100mL量筒内放置，测定其上清液高度，该高度与固液相总高度之比即自然分层率。

    由表3可知，在秋子梨带肉果汁中加入不同的增稠剂，对提高稳定性具有一定效果。单独使用琼脂或CMC-Na，浓度分别为0.15%和0.2%，在室温条件下无分层和沉淀产生。

    琼脂作为稳定剂使用时，受温度的影响较大，出现很强的温度滞后现象，即在90℃以上溶解，在32～38℃时胶凝。试验证明，琼脂溶液浓度越低，胶凝温度越低。作为秋子梨带肉果汁的稳定剂，使用的浓度很低，仅为0.15%，因此需要充分冷却和一定时间的静置，胶凝作用才形成。在未充分冷却之前，颗粒不能均匀悬浮而全部下沉，这给生产上的热灌装带来困难。如采用冷灌装，即等到果粒均匀悬浮时灌装，则影响生产效率，同时影响产品的卫生指标。

    试验结果证明，琼脂与CMC-Na具有良好的配伍性和增效性，0.1%的琼脂与0.1%的CMC-Na配合，即可达到无分层、无沉淀的效果。因此，建议将0.1%的琼脂与0.1%的CMC-Na配合使用，也可单独采用0.2%的CMC-Na.

    秋子梨带肉果汁的贮存，温度越低稳定性越好，贮存温度升高，稳定性则降低，这可能与温度升高时增稠剂粘度降低、承托力减弱有关。

    2.3　先脱气后均质工序

    先脱气后均质，对含VC较高的秋子梨汁的加工非常重要。均质过程不仅使果肉颗粒均一化，同时果汁中所含的空气泡被微细化而均匀分散在果汁中，这种结合，必然大大增加空气与果汁中各种成分的接触机会，这对于含VC较高的秋子梨汁而言，如未经脱气而先均质处理，恰好为VC的大量氧化提供了条件，从而使VC大部分甚至全部损失，并直接影响到果汁的色泽和风味，这将使秋子梨带肉果汁富含VC的特点名存实亡。因此，采用先脱气后均质的工序，这对最大限度地保持梨汁中VC的含量，提高果汁的品质起着重要的作用。

    2.4　不同杀菌处理对产品品质的影响

    2.4.1　对稳定性及营养成分的影响　热杀菌工艺是饮料生产中的关键，选择合理的杀菌方法对成品的感官品质及营养物质的保存有较大的影响，试验结果见表4.

    由表4的试验结果可知，采用超高温瞬时杀菌，有利于梨汁的稳定并能保持梨汁原有的色、香、味和营养成分。

    2.4.2　对产品保质期的影响　在不同温度下对秋子梨汁处理15～20min，密闭贮存，定期质量检查，试验结果见表5.

    秋子梨汁的pH值较低，在4.7～5.1范围内，均不利于微生物的生长，因而即使不杀菌，短时间内也不易变质，但长期保存必须杀菌处理。试验结果证明，112℃的处理温度即可达到保质要求。

    3　结　论

    3.1　果汁的护色处理

    秋子梨提汁后，为防止其氧化变色，应迅速加入0.04%的抗坏血酸，以较好地保持原果汁的乳白色。同时，生产中采用先脱气后均质的工序，为果汁色泽的保持及减少VC的损失起到了积极的作用。

    3.2　果汁的稳定性

    保持带肉果汁的稳定性是本生产工艺的关键所在。结果证明，经过两次均质处理并添加稳定剂后，可保持产品的悬浮稳定性。均质处理条件为：第一次均质压力为16.4MPa，第二次均质压力为11.8MPa，均质温度为60℃.稳定剂以0.2%的CMC-Na单独使用或0.1%的琼脂与0.1%的CMC-Na配合使用效果较好。产品均匀稳定，贮存30d后观察，自然分层率为0.

    3.3　果汁的杀菌处理

    秋子梨带肉果汁的杀菌处理，以采用高温瞬时杀菌为最佳，不具备条件的厂家也可采用高温短时杀菌，尽量不采用常规的巴氏杀菌，以更好地保持果汁的色泽、风味、稳定性及VC含量，使产品保质期(6个月)内无变质现象，符合国家规定的果汁饮料标准。