专利名称：一种减少菠萝浓缩汁褐变的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种浓缩果汁加工方法，特别是在菠萝汁加工过程中减轻褐变的生产方法。
背景技术：
褐变，不仅是果蔬产品在制造及贮藏中存在的一个极为棘手的问题，而且几乎在所有食品中都普遍存在着变色现象。褐变反应包括两类，一类是在氧化酶催化下的多酚类氧化和抗坏血酸氧化；另一类是非酶褐变，如美拉德反应、抗坏血酸以及多酚类的自动氧化褐变等。褐变会导致果蔬制品营养价值降低，色值升高，失光发暗，色、香、味、营养等都发生不良的变化，商品价值降低，甚至报废损失。
果蔬加工过程中，一旦果蔬经切分或破碎，就会发生酶促褐变，目前大多数果蔬汁加工工艺中都含有热灭酶工艺，已基本可以控制酶促褐变。非酶褐变已成为后期加工和贮藏过程中主要的褐变原因。传统控制褐变的处理方法包括调酸、添加VC及含硫化合物或其他抗氧化剂、隔绝氧气以及活性碳脱色等方法。但活性碳脱色的选择性较差，脱色过程易造成果汁污染；而采用含硫化合物(如亚硫酸钠)，在发达国家已禁止使用；添加VC或单宁酶处理方法均难以保持食品的良好品质，防褐变效果不理想。因此，褐变问题仍然是影响果汁行业发展的主要因素，也限制了我国果汁产品的商业价值和市场竞争力。
我国目前果肉型果汁的品种，主要有橙汁、菠萝汁、芒果汁、荔枝汁、番石榴汁、草莓汁等，其中菠萝汁、荔枝汁、番石榴汁的加工过程最容易发生褐变。现行菠萝汁的生产工艺大致分为提汁、灭酶、浓缩和杀菌灌装四个步骤，没有脱色工序。为了减少果汁褐变，降低果汁色值，减少涩味，生产出质量较好的果汁产品，大多果汁生产企业生产菠萝汁都采用去皮菠萝榨汁生产。20t/h浓缩菠萝汁生产企业如果采用去皮菠萝榨汁生产工艺，每天需300人以上削皮，不仅给生产管理带来困难，同时皮渣丢弃导致果汁损失大。带皮榨汁生产是解决上述问题的好办法，但带皮榨汁生产过程中，易将果皮中的色素物质及酚类化合物大量带入果汁中。去皮榨汁生产的菠萝原汁基本不含叶绿素，酚类总量为300～700mg/l；带皮榨汁生产的菠萝原汁含叶绿素为0～50mg/L；酚类总量为500～1200mg/L，随着青皮果数量增加，叶绿素及酚类物质含量随之增加。叶绿素及酚类物质的大量存在，使带皮榨汁生产的菠萝汁在后续生产过程中发生了严重的褐变，并存在明显的涩味，直接影响了菠萝皮汁利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用物理吸附脱除叶绿素和多酚类等物质、减少菠萝浓缩汁加工和贮藏中的褐变因素、控制产品褐变、保持果汁颜色和果味不变的生产方法。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题带皮菠萝或菠萝皮进行破碎、榨汁、去除粗渣、果汁加热灭酶后经离心分离再用物理吸附剂进行吸附，部分脱除叶绿素、多酚、花色素等易褐变物质，经吸附后的果汁直接浓缩到50-70°Bx，再杀菌、罐装，得到果肉含量低于5％的浓缩菠萝汁产品；将上述浓缩后的果汁与果泥混合，调整果肉含量为5～12％的果汁，再经杀菌、罐装，即可得高果肉含量的菠萝浓缩汁产品。
上述的物理吸附剂可以采用聚乙烯聚吡咯烷酮、聚酰胺、大孔树脂、聚合物吸附剂或交换吸附纤维等，吸附过程为连续性吸附或者间断吸附，吸附时间1分钟～30分钟。
本发明的吸附剂也可以在加工其它果汁如荔枝汁、刺梨汁、芒果汁、橙汁、番石榴汁中应用。
与现有技术相比，本发明方法突出的实质性特点和显著的进步是1、采用传统工艺将菠萝全果或菠萝皮渣加工为菠萝浓缩汁，所得浓缩汁的总酚含量约500～1200mg/L，通过本发明的方法生产的菠萝浓缩汁，总酚含量约300～800mg/L，总酚吸附脱除率为10～40％，褐变指数约0.1～0.30，果汁在保质期内(12个月)保存基本不发生褐变，达到、甚至超过现有去皮加工的菠萝浓缩汁的色值水平。
2、能充分利用菠萝皮，增加了产量，减少了果汁损失。一般估算，菠萝全果加工可以增加果汁5％～20％左右，皮渣的废弃物减少5％～20％左右。还可以利用罐头厂的菠萝皮渣及菠萝芯等下脚料为原料生产菠萝汁。
3、很好地控制浓缩、杀菌及贮藏过程中褐变的发生，在吸附脱色同时还具有减少果汁涩味、提高果汁光泽度、降低色值的功能。
4、用同一套设备可以生产清亮型或低果肉含量的菠萝浓缩汁和高果肉含量的菠萝浓缩汁产品。
图1是本发明减少褐变的菠萝浓缩汁的生产工艺实施流程图(以果肉含量＜5％为例)。
图2是果肉含量5～12％的菠萝浓缩汁的生产工艺流程图。
具体实施例方式
本发明减少菠萝浓缩汁褐变的方法包括将菠萝洗净、破碎、榨汁、吸附脱色、浓缩、杀菌和灌装等步骤，其具体工艺是先将菠萝或菠萝皮进行破碎、榨汁、去除粗渣、加热灭酶、离心，然后采用物理吸附剂进行物理吸附，部分脱除叶绿素、多酚、花色素等易褐变物质，经过分离得到果汁，将果汁直接浓缩到50-70°Bx，再杀菌、罐装得到果肉含量低于5％的浓缩菠萝汁产品。
将用上述方法得到的浓缩后的果汁与果泥混合、并调整果肉重量占5-12％的果汁、再经杀菌、罐装即可得到高果肉含量的菠萝浓缩汁产品。
菠萝去除粗渣可采用压榨除渣的粗滤方式，所用筛网或滤布为20～400目。
灭酶可将菠萝汁加热到60～100℃，或微波灭酶，时间为5秒～1分钟。
物理吸附剂可用聚乙烯聚吡咯烷酮、聚酰胺、大孔树脂、聚合物吸附剂或交换吸附纤维等，吸附过程可以是连续性吸附或者间断吸附。连续性吸附是指物料进料和出料是连续的，间断吸附为间歇操作，吸附时间1分钟～30分钟。
果肉和果汁分离可采用板框过滤、蝶式离心设备、卧式螺旋分离或超滤等方法。
吸附饱和后的吸附剂可以用碱液和乙醇再生再利用，可重复利用400～600次。如聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)的再生采用1-10％的氢氧化钠水溶液再生，大孔吸附树脂、聚酰胺及交换吸附纤维等用30-70％(体积浓度)的乙醇和1-10％的氢氧化钠水溶液再生，再生时间为1～24小时，再生后用纯净水洗净即可回用。
浓缩、杀菌、罐装的过程可采用传统的方法和设备。
实施例1取菠萝皮渣及菠萝芯等下脚料进行破碎、榨汁、灭酶30秒后用板框过滤机分离得到菠萝果汁，果汁含糖量6％、多酚含量973mg/L。将果汁连续流经装有XDA-2大孔树脂的吸附罐，树脂体积为果汁体积的3％，吸附时间25分钟，经过分离得到的果汁直接浓缩到60°Bx，再杀菌、罐装即可得菠萝浓缩汁产品。成品果汁褐变指数为0.225，色差值L＝18.34，a＝0.97，b＝5.95。XDA-2大孔树脂采用体积浓度为70％的乙醇和2％氢氧化钠再生8小时后可再使用。
实施例2将带皮菠萝破碎、榨汁，经80℃、30秒灭酶，用超滤过滤后得到清亮果汁，取果汁体积的1％含量的聚乙烯聚吡咯烷酮(PVPP)与果汁混合，吸附时间5分钟，然后过滤分离果汁和PVPP，采用此种连续性操作，可以部分脱除儿茶酚、花色素等酚类物质，经过过滤得到的清亮果汁浓缩到70°Bx，再杀菌、罐装即可得清亮型浓缩菠萝汁产品。成品果汁褐变指数为0.189，色差值L＝20.11，a＝0.36，b＝6.97。PVPP用1mol的氢氧化钠水溶液再生后可再使用。
实施例3在某果汁厂20T/h的生产线上利用带皮菠萝果进行榨汁生产。对离心机分离出的果汁进行检测，果肉含量为7％，含糖量12％，多酚含量867mg/L。吸附罐中装填聚酰胺，取用卧式螺旋分离机离心分离后的果汁进行连续性吸附处理，吸附时间15分钟，吸附后的果汁进行浓缩、杀菌、罐装得成品。经检测，成品果汁褐变指数为0.205，色差值L＝23.13，a＝0.67，b＝6.69，果肉含量7％，糖度62.5％，果汁褐变程度大幅降低。聚酰胺的再生采用体积浓度为70％的乙醇和2％的氢氧化钠水溶液再生，再生时间为10小时。
实施例4在某果汁厂20T/h的生产线上利用带皮菠萝果进行榨汁生产，对离心机分离出的果汁进行检测，其果肉含量为12％，含糖量13％，多酚含量935mg/L。通过蝶式分离机再次分离，可获得果肉含量2.5％的果汁和果泥。吸附罐中装填有LSA-800型吸附树脂，取分离后的果汁进行连续性吸附，吸附时间8分钟，所得果汁通过浓缩得到72°Bx的浓缩汁。将该浓缩汁与分离出的果泥混合，然后杀菌罐装得到成品。经检测，成品果肉含量为11％，含糖量61％，褐变指数为0.232，色差值L＝26.96，a＝0.78，b＝6.67。经品尝，浓缩果汁感受不到涩味，褐变程度大大降低。LSA-800型吸附树脂可用体积浓度为70％的乙醇和2％的氢氧化钠再生，再生时间为8小时。
权利要求
1.一种减少菠萝浓缩汁褐变的生产方法，包括将菠萝洗净、破碎、榨汁、去除粗渣，灭酶，其特征是果汁加热灭酶后经离心分离再用物理吸附剂进行吸附，部分脱除叶绿素、多酚、花色素等易褐变物质，经吸附后的果汁直接浓缩到50-700Bx，再杀菌、罐装，得到果肉含量低于5％的浓缩菠萝汁产品。
2.如权利要求1所述的减少菠萝浓缩汁褐变的生产方法，其特征是将经物理吸附剂吸附后的果汁与果泥混合，调整果肉含量为5-14％的果汁，再经浓缩、杀菌、罐装即可得高果肉含量的菠萝浓缩汁产品。
3.如权利要求1或2所述的减少菠萝浓缩汁褐变的生产方法，其特征是吸附用的物理吸附剂采用聚乙烯聚吡咯烷酮、聚酰胺、大孔树脂、聚合物吸附剂或交换吸附纤维，果汁吸附过程为连续性吸附或者间歇吸附，吸附时间为1分钟～30分钟。
全文摘要
一种减少菠萝浓缩汁褐变的生产方法，其特征是果汁加热灭酶后经离心分离再用物理吸附剂进行吸附，部分脱除叶绿素、多酚、花色素等易褐变物质，经吸附后的果汁直接浓缩到50－70°Bx，再杀菌、罐装，得到果肉含量低于5％的浓缩菠萝汁产品；或将吸附后的果汁与果泥混合，调整果肉含量，再经浓缩、杀菌、罐装即可得高果肉含量的菠萝浓缩汁产品。通过本方法进行带皮榨汁生产的菠萝汁总酚含量约300～800mg/l，总酚吸附脱除率为10～40％，褐变指数约0.1～0.30，达到、甚至超过现有去皮加工的菠萝浓缩汁的色值水平，同时还具有减少果汁涩味、提高果汁光泽度的功能。
文档编号A23L2/80GK101015375SQ20071005158
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月9日 优先权日2007年2月9日
发明者滕建文, 韦保耀, 谢毅, 李欣, 夏宁, 黄丽 申请人:广西大学