果蔬汁饮料的研究应用现状和发展趋势.doc

饮料工艺学课程论文果蔬汁饮料研究现状及发展趋势 姓 名 ： 学 号： 班级： 成绩： 果蔬汁饮料研究现状和发展趋势摘要：国内是水果和蔬菜生产大国，产量均居世界第一位。发展果蔬汁产业可以提高果蔬附加值，具备明显经济和社会效益。近年来，国内果蔬汁加工技术获得了一定进步。简介了近年果蔬汁饮料加工领域新技术，以及果蔬加工发展方向。核心词：果蔬汁；加工技术；发展方向引言：果蔬GB107891996 指出，用新鲜或冷藏水果为原料， 经加工制成制品称为果汁 （浆） 及果汁饮料（品） 类产品，重要分为果汁、果浆、浓缩果汁、浓缩果浆、果肉饮料、果汁饮料、果粒果汁饮料、水果饮料浓浆及水果饮料；蔬菜汁及蔬菜汁饮料定义则是以新鲜或冷藏蔬菜 （涉及可食根、茎、叶、花、果实，食用菌，食用藻类及蕨类） 等原料，用机械办法将蔬菜加工，在制得汁液中加入食盐或白砂糖等调制而成制品，可分为蔬菜汁饮料、复合果蔬汁和发酵果蔬汁饮料 3 类1据美国全球行业分析公司 （Global Industry Ana-lysts，Inc）. 报道，由于消费者健康和营养意识增强，全球果蔬汁消费持续增长，预测到 年全球果蔬汁消费量将达到 530108L。北美和欧盟将是果蔬汁重要消费市场，占全球消费总量 60%，但增幅最大消费市场将在亚太地区。在众多饮料品种中果蔬汁成为最有竞争力种类之一2 20 世纪 80 年代初、中期，水果饮料浓浆是果汁类饮料唯一产品。80 年代末 90 年代初，以山楂为原料“果茶”果肉饮料在国内河北省、天津市辽宁省和河南省等地迅猛发展，全国有几十家公司在生产“果茶”。90 年代中期，以芒果汁为主，菠萝汁为辅果肉饮料、混合果汁饮料成为饮料热点3国内蔬菜汁发展是与果汁同步起步，20 世纪 80年代对番茄汁、胡萝卜汁及白菜汁等蔬菜汁加工工艺进行了摸索性研究工作。到了 90 年代，开始用酶法澄清、酶法液化和超滤等加工技术，对胡萝卜、冬瓜、萝卜、南瓜、芹菜、大蒜等清汁、混汁和复合汁进行工艺研究。现已形成果蔬、根茎菜、绿叶菜为重要原料蔬菜汁、蔬菜浓缩浆、特种蔬菜饮料等 3 个系列产品雏形体系4由于果蔬汁产业具备明显经济效益和社会效益，国家在“十五”，“十一五”科技攻关重大专项和国家 863 项目中，专门设立了果蔬汁加工课题。例如：苹果深加工核心技术与设备研究开发；蔬菜汁产业化核心工艺技术研究与产品开发；优质鲜榨苹果汁和浑浊型苹果汁加工核心技术与产业化开发；浓缩果汁质量控制1果蔬饮料研制、生产及市场销售现状1果蔬饮料分类、代表性产品种类1.1含碳酸气果汁饮料重要品种有柑橘、柠檬、杨梅、樱桃、香蕉、沙棘、猕猴桃、刺梨、醋栗等作原料汽水以及加各种中草药和兴奋剂可乐型饮料。1.2果汁饮料(不含碳酸气)重要品种有山楂汁、秋梨汁、乌梅汁、猕猴桃汁、刺梨汁、醋栗汁、哈密瓜汁、甘蔗汁等饮料和红茶、绿茶、菊花、豆奶饮料等。1.3浓缩果汁和果子露重要品种有柑橘、菠萝、苹果、山楂、乌梅、草莓等加糖浓缩汁和杨梅露、香蕉露、仙桃露等加酸、加糖、加香精果子露。14固体饮料重要品种有柑橘、柠檬、苹果、芒果、杏仁等作原料颗粒型或粉状冲剂。2.果蔬饮料生产现状及存在重要问题国内饮料市场经历了几种不同发展阶段。20世纪70年代,果味碳酸饮料(各种汽水)主宰着饮料市场;80年代,各种冲饮型饮料风行于饮料市场;进入90年代,以“可口可乐”、“雪碧”为代表“可乐”型饮料占据了饮料市场,同步以山楂、芒果、菠萝汁为原料“果茶”饮料在国内也开始起步,番茄汁、胡萝卜汁、浓缩苹果汁等饮料相继迅速崛起;到了90年代中后期,国内浓缩苹果汁浓缩橙汁生产才得到迅速发展。与此同步,菠萝、桃子、哈密瓜、葡萄浓缩汁及杏仁露等也形成了一定生产能力。在国内,果汁饮料作为继碳酸饮料、矿泉水、茶饮料之后兴起一种天然营养型饮料,总来看发展缓慢,始终处在对市场不断摸索阶段,而蔬菜汁饮料比果汁饮料发展得更为迟缓。进入21世纪,国内果蔬饮料生产逐渐得到发展。全国果蔬饮料产量为146 t,比增长了49.87%。全国果蔬饮料产量为210 t,比增长了45%。呈现了良好增长势头虽然果蔬饮料产量在逐年增长,但是它在国内36个大都市渗入率仅为35%左右市场占有率较底,市场空间依然十分辽阔。据技术记录,当前国内每年人均年果蔬消费量仅1 kg左右,而发达国家果汁饮料人均年消费量为:美国45 kg,德国46 kg日本和新加坡1619 kg,虽然与世界平均水平问题是:2.1质量差。一方面是由国内生产果蔬饮料原料品质差,普通选用不耐贮藏、鲜销不出去产品为原料,同步,缺少适合加工专用品种。如国内果蔬汁饮料市场中橙汁系列饮料需求量最大,但国内橙浓缩汁生产还没有形成规模,适当加工品种少,质量差。因而,大量进口橙浓缩汁,仅就进口了14 431 t。国内苹果浓缩汁多用红富士、秦冠等酸度较低品种生产,浓缩汁酸度低,普通在1.8%如下,而国外苹果浓缩汁采用专用品种,果汁含酸量在1.8%以上。另一方面,加工技术落后,酶制剂、超滤膜应用、香精回收技术、产品无菌储存及果汁调配与原则化、原材料综合运用等新技术没有被广泛采用,导致产品科技含量低,成本高质量差,不能有效控制棒曲霉毒素、农药残留和细菌含量。由于质量差,成本高,使产品在价格上难以与欧美果汁竞争。2.2品种单一。国内生产果蔬饮料品种少而单一,重要是浓缩苹果汁、橙汁、桃汁、葡萄汁、番茄汁、胡萝卜汁等单一品种,缺少复配品种。2.3营养性和功能性差。国外果蔬饮料产品注重营养性和功能性,虽然是单汁也要人工加入某些营养物质,配制成复配品种,以补充人体所需各种营养成分。此外,针对不同消费人群,生产各种功能性果蔬饮料。2.4缺少统一和完善产品质量检查原则。国际原则对果汁纯度规定较多,有鉴定果汁含量各项指标,且多用数字量化表达,感官指标鉴定也用不同数字来表达。而国内原则中则多用文字描述,定性多,定量少,难掌握,鉴定内容很不完善,且没有统一国标,只有1993年出版行业原则,易浮现人为鉴定偏差,使质量得不到营养成分和易挥发香气成分得到较好保存，并且果汁中酶也得到较好控制，有助于防止新鲜果汁发生酶促褐变3 国内发展果蔬汁优势及其因素国内发展果蔬汁拥有巨大优势，重要体当前如下方面。3.1 国内有着得天独厚果蔬原料优势，水果和蔬菜产量均居世界第一位，在每个季节均有新鲜果蔬应市，并且诸多水果和蔬菜都可以加工成果蔬料。果蔬型饮料口味可以灵活配兑，以满足为数不少特殊人群，如糖尿病人、老人或幼儿等对饮料需求。 生产果蔬型饮料成本低，收益大，具备良好经济效益，同步可使消费者得到更多好处。果蔬汁由于集环保、健康、营养和农工贸一体化等各种优势，得到越来越多消费者青睐，果蔬汁产业化开发更是受到各级政府大力支持据有关资料，谢红涛，等：果蔬汁加工技术进展 79农产品加工学刊 年第 1 期近年来，APV 公司开发 G 型 （一体成型式气缸座） 和 R 型 （三片气缸座） 高压均质机得到了广泛应用。G 型均质机是气缸部件一体型装置，可按用途选用适当抽气阀门，如用于奶酪和奶油等高黏度和高磨耗性食品时选用球阀；用于植物油、牛乳和冰淇淋等低黏度、低磨损性食品时选用提高阀。R 型均质机由三分型气缸件构成，在气缸件内分为选取切割部、流动部和冲压打浆部 3 某些，当送入解决液体物料在相对较差时下，或者在高于 50 MPa 压力下运转时，可以最大限度抑制气缸整体破损和开裂，同样可以按照用途不同和物料物理性状详细条件，分别选用球阀和提高阀3.2 脱气技术果实饮料脱气解决从原理上理解为脱去果实饮料中所含氧气及微量氧。其作用是：防止或减轻果汁中色素、VC、香气成分和其她物质氧化；防止饮料品质变劣；去除附着于悬浮颗粒上气体，减少或避免微粒上浮，以保持良好外观；防止和减少装罐和杀菌时产生泡沫；减少马口铁罐内壁腐蚀。惯用脱气办法重要有真空脱气法、气体互换法、酶法脱气和抗氧化剂法 4 种。从脱气效果来说，真空脱气法是果实饮料脱气解决中应优先选取办法。通过对真空脱气法采用装置进行比较得出，闪蒸脱气装置比离心式脱气装置效果更好；但其设备造价也相应较贵，使用维护成本也较高。酶法脱气和抗氧化剂法普通结合真空脱气法，共同在果实饮料产线上使用3.3膜分离技术近几年，膜分离技术迅速发展起来，由于该技术能耗低，产品质量好，因此把膜技术应用到果汁脱气中将是一种较好发展方向。朱雪琴等人针对果蔬汁脱气加工规定，分析了气体分离用膜复合膜特点，阐明了复合膜对果蔬汁脱气加工可行性。1.7 浓缩技果汁浓缩可以减少果汁容积，便于运送贮藏，可以提高果汁贮藏稳定性。抱负果蔬浓缩工艺应保存新鲜水果天然风味和营养价值，在稀释和复原时具备与原果蔬汁相似品质。惯用浓缩办法有真空浓缩、冷冻浓缩及膜分离技术等。膜分离技术应用于果蔬汁浓缩是当前研究热点，它涉及反渗入技术和联合膜分离技术。反渗入膜技术是运用反渗入膜来浓缩果汁，当膜两侧压力差不不大于渗入压差，则水分可由浓向稀移动。反渗入法可在常温下进行，不需加热，但选取膜品种和质量至关重要。近年来，人们分别对橙汁、苹果汁、梨汁、葡萄汁、菠萝汁、番茄汁等进行了反渗入浓缩研究，重点摸索膜种类、操作条件对膜通量及果汁中风味物质截留率影响。P 膜对橙汁进行浓缩，糖截留率高达 98%，酸截留率达 85%。研究发现，不同形式膜同样影响运用螺旋平板式聚酰胺膜对苹果清汁进行浓缩，研究发现操作压力和料液流速越大，味物质截留率也越大联合膜分离技术是近来几年发展起来新技术，它将超滤和反渗入膜技术联合，对果汁进行浓缩。普通果汁中除具有糖、酸等可溶性成分外，还具有果胶、蛋白质、纤维素等悬浮性固形物，这样果汁黏度大。直接用反渗入浓缩，易导致严重膜污染和较低透水速率，很难以一级方式把果汁浓缩到蒸发法所达到浓度。普通而言，超滤合用于大分子 （如蛋白质、胶体、多糖） 与小分子 （无机盐及低分子有机物等） 溶液分离；而微滤合用于对细菌和微粒等组分分离。如果在反渗入此前，用超滤或微滤除去果汁中果胶等悬浮性固形物，这样可减少果汁黏度，减少膜污染限度，从而明显提高反渗入效率3.4杀菌技术果蔬汁杀菌工艺能提高产品保藏性，但也会影响产品品质。杀菌办法有加热杀菌和冷杀菌两大类。加热杀菌因简便可靠，在当代果蔬汁加工中仍是应用最普遍杀菌方式。但随着人们生活水平不断提高，消费者对于食品规定将朝着绿色、健康、营养和安全方向发展。而老式热杀菌技术会破坏食品营养物质，加剧变色，损失挥发性成分。为了满足消费者需求，研究工作者开始关注某些新型冷杀菌技术。冷杀菌是指在杀菌过程中食品温度不升高或升高很低一种安全、高效杀菌办法。杀菌条件易于控制，外界环境影响较小，由于杀菌过程中食品温度并不升高或升高很低，既有助于保持食品功能成分生理活性，又有助于保持其色、香、味及营养成分当前广泛研究技术有超高压杀菌、超高压脉冲电场杀菌、微波杀菌和生物保藏等。超高压杀菌是将食品物料以某种方式包装后来，放入液体介质中，在 1001 000 MPa 压力下作用一段时间，使之达到灭菌规定。超高压杀菌基本原理就是运用压力将微生物致死。高压可导致微生物形态构造、生物化学反映、基因机制，以及细胞壁膜发生多方面变化，从而影响微生物原有生理活动功能，甚至使原有功能破坏，或者发生不可逆转变化，导致微生物死亡。与巴氏杀菌等热力杀菌相比,超高压杀菌有杀菌速度快、营养损失少等长处。运用超高压解决新鲜果汁，不但使果汁中微生物得到有效杀灭，同步使果汁中营养成分，特别是热敏4果蔬汁加工技术4.1 果蔬饮料工艺流程果蔬原料选果清洗破碎榨汁调配过滤均质脱气灭菌灌装封口喷淋杀菌装箱成品。4.2 护色技术果蔬加工过程中色泽变化统称为褐变，视其褐变过程生物酶参加与否而划分为酶促褐变和非酶褐变。生产加工过程中控制褐变产生惯用办法：物理办法，重要有烫漂、超滤、超声波解决、超临界解决等；化学办法，硫酸盐解决、硫解决、氯化物解决、食盐水解决酸化剂解决等当前，对于果蔬产品护色，化学抑制剂解决是占主导地位办法。马晓珂等人对天然西瓜汁研究发现，通过在西瓜汁中加入 0.15%琼脂，0.15%CMC，0.15%海藻酸钠作为稳定剂，添加 0.00375EDTA 作为护色剂，加工出西瓜汁口感好，色泽红润，外观好。吴立根等人运用抗坏血酸和柠檬酸混合溶液对浓缩苹果原汁进行护色，也获得了较好效果4.3 破碎和榨汁技术破碎是为了提高出汁率，但破碎限度要恰当，大小要均匀。在压榨过程中，果浆内部产生果蔬汁要有足够排汁通道。破碎局限性，出汁率低；破碎过度，易导致压榨时外层果汁不久榨出，形成一层厚皮，使内层果汁流出困难，同样使出率下降、浑浊物含量增大等当前惯用办法有机械破碎、热力破碎、冷冻破碎、超声波破碎、酶法破碎等。其中，酶法破碎是当前应用较广泛破碎办法。由于无论是苹果、梨等核果类水果，还是香蕉等热带水果，或是胡萝卜、南瓜等蔬菜细胞壁中，均具有大量果胶、纤维素、淀粉、蛋白质等物质，破碎后果浆十分黏稠，压榨取汁非常困难，且出汁率很低。 应用酶解技术则可以克服以上缺陷。果胶酶不但能催化果胶解聚，有效减少黏度，改进压榨性能，提高出汁率和可溶性固形物含量，并且能增长果汁中芳香成分，减少果渣产生，同步有助于后续澄清、过滤和浓缩工序。4.4 澄清和过滤技术制造澄清果蔬汁时，必要通过物理、化学或机械办法除去果蔬汁中具有浑浊物或易引起浑浊各种物质。这些混浊物重要来源于榨汁时直接进入汁中细胞碎块、酚类物质和其她成分反映形成悬浮物、在浓缩和贮存过程中产生混浊或沉淀蛋白质、淀粉、金属离子等。老式澄清办法有酶法解决和澄清剂解决，并用离心后过滤办法进一步澄清。，膜分离技术在果蔬汁澄清和过滤方面获得了明显效果。已经研究和开发膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗入、电渗析、渗入蒸发和气体分离等。超滤是当前膜分离技术中应用最广泛分离手段。采用超滤澄清法，能去除微生物和过量酶，有助于产品长期贮存而不会浮现沉淀；可以减少操作和劳务费用，同步保存果蔬汁中芳香和脂溶性成分，使其口感接近鲜食风味，从而提高了产品品质。由于采用了自动控制，操作更可靠，令产品质量更均衡5研究进展5,1运用天然食品防腐保鲜剂、抗氧化剂进行果蔬饮料防腐保鲜技术研究随着人们对化学合成食品防腐剂安全性结识提高,高效广谱及经济实用天然食品防腐剂愈来愈受到人们关注。(1)纳她霉素。新型天然食品防腐保鲜剂纳她霉素是一种多烯类抗菌素,能有效地抑制酵母菌和霉菌生长。但对细菌、病毒等其她微生物则无效。国内1996年建议批准使用,现已列入食品添加剂使用原则。经安全性检查,纳她霉素无过敏性反映,耐药性表白,未见霉菌和酵母菌对其有异常抗性。纳她霉素在苹果汁中加入30 mg/kg可防止果汁发酵长达6周,并保持果汁原有风味不变。(2)聚赖氨酸。天然防腐剂聚赖氨酸是一种广谱性防腐剂,对革兰氏阳性菌和阴性菌、真菌均有明显作用,对耐热芽孢杆菌和厌乙梭菌有抑制作用,热稳定性良好。聚赖氨酸制剂广泛应用在食品加工业各个领域,防腐保鲜效果较好。(3)乳酸链球菌素。天然食品防腐剂乳酸链球菌素是一种高效、安全、无毒副作用、热稳定性高产品。果汁及果汁饮料在生产中添加适量乳酸链球菌素,既可减少热加工限度,又可制止酸土芽孢杆菌生长,进而达到防止果汁和果汁饮料酸败目。5.2复合型功能性果蔬饮料成分、构成、配比、检测技术研究(1)枸杞复合果蔬汁饮料。富含人体所需维生素、矿物质、氨基酸、膳食纤维、枸杞多糖、胡萝卜素,是一种抱负保健饮料。该饮料是以鲜枸杞汁、山楂汁番茄汁、胡萝卜汁为原料,经对原料复合比较,果汁配比研究对照,拟定枸杞复合果蔬汁饮料配方:枸杞汁3.8%,胡萝卜汁6.2%,山楂汁8.8%,番茄汁6.2%,蔗糖5%,柠檬酸0.2%,品质改良剂0.05%,黄原胶0.2%,别的是水。(2)苦瓜菠箩复合饮料。是以苦瓜和菠萝为原料,苦瓜在防治糖尿病、癌症等方面有明显效果,菠萝味甘性平,把两者有机结合,可达到营养、保健、可口效果。经正交实验,拟定最佳配方:原汁含量为20%,原汁配比(苦瓜原汁菠萝原汁)为73,可溶性固形物含量为10%,饮料中添加0.2%海藻酸钠和0.005%黄原胶。(3)冬瓜复合饮料。是以冬瓜为重要原料,冬瓜具备一定药理作用,能辅助治疗高血压、动脉硬化等疾病。依照影响冬瓜复合饮料风味重要因素:冬瓜汁含量、果汁含量、糖度和酸度,采用正交办法进行组合调配,拟定最佳配方:冬瓜汁20%,果汁3%,蔗糖8.5%,柠檬酸0.085%,复合稳定剂(2)0.25%。枸杞复合果汁饮料、苦瓜菠萝复合饮料、冬瓜复合饮料都制定出相应感官检测、理化检测微生物检测原则指标。除以上三种复合果汁饮料外,研制成功或正在研制复合型功能性果蔬饮料尚有如下各种:越桔果汁果肉型饮料、越桔芦荟复合保健饮料、西瓜醋酸饮料、马齿苋功能饮料、红枣发酵复合茶饮料、芦荟苹果发酵饮料、冬瓜复合饮料、苦瓜菠箩复合饮料、金耳多糖营养饮料、枸杞复合果蔬汁饮料、果醋保健饮料、石榴山楂复合保健饮料、芦荟黄瓜复合饮料、纯天然胡萝卜枸杞甘草复合保健饮料、红景天保健饮料、乌梅苹果蜂蜜醋饮料、天然红枣山楂甘草复合保健饮料、乳酸椰子水保健饮料、莲子冬瓜绿豆保健饮料等。参照文献:1信力行,愈中.酶制剂在果蔬加工中应用J.中外食品,(7):3839.2李正明,王兰君.实用果蔬汁生产技术M,北京:中华人民共和国轻工业出版社,1996.8087,171172,179.3廖小军.果蔬汁非热加工技术发展J.饮料工业,5(6):47.4高海生.果蔬饮料异味消除法J,今日科技,1990(9):12.5吴民.饮料生产中常用质量问题及解决途径J.合用技术与发展,1990(6):2829.6杨玉玲.酶技术在果蔬汁饮料中应用J.江苏食品与发酵,1998(2):2529.7如何避免破坏蔬果汁营养成分J.都市质量监督,(60):44.8晓丽,吕振岳,黄东东,等.新型天然食品防腐剂纳她霉素研究进展J,食品研究与开发,23(4):2324.9张秀云,余有本,唐应芬.天然防腐剂综述J.饮料工业,4(4):15.10夏云梯,潘利华,朱克美,等.乳酸链球菌素特性及在果汁饮料中应用J.饮料工业,(4):1415.11刘敦华,徐桂花.枸杞复合饮料研制J.食品工业科技,1998(4):7273.12肖红,林明权,符以龙.苦瓜菠萝复合饮料研制J.海南大学学报(自然科学版),1999,17(3):238242.13周红,童军茂,翟金兰,等.冬瓜复合饮料研制J,石河子大学学报(自然科学版),5(3):243245.14谭书明,孙宇,杨光,等.蒲公英、刺梨复合饮料加工工艺研究J.食品研究与开发,21(4):1820.15李琰,王亚伟,王斌,等.南瓜苹果甘草复合保健饮料研制J.食品研究与开发,23(2):4244.16李小满,方圆超,赵晋府等,功能性饮料研究进展与应用研究J.中华人民共和国食品添加剂,1999(4):1922.17刘冬,李世敏.丝素肽功能性饮料工艺研究J.工艺技术,23(4):4244.18李荣波,孙洪胜.国外功能性饮料J.辽宁食品与发酵,1997,101(2):3839.19袁海涛.功能性饮料面临更严格市场规范J.饮料工业,4(3):4548.