本发明涉及一种生产nfc苹果汁的低温低氧前处理方法，属于食品加工技术领域。
背景技术：
苹果是蔷薇科苹果属落叶乔木，是我国大宗果品资源之一。其果实富含矿物质和维生素，为人们最常食用的水果之一。
nfc是英文notfromconcentrate的缩写，中文称为“非浓缩还原汁”，是将新鲜原果清洗后压榨出果汁，经瞬间杀菌后直接罐装(不经过浓缩及复原)，完全保留了水果原有的新鲜风味。nfc果汁的灌装分冷灌装、热灌装。冷灌装更利于保存原果汁的营养成分与口味，热灌装更利于果汁的保存时效性。而如今市场上绝大多数的纯鲜果汁，其实只是一般的浓缩还原果汁，是将浓缩果汁兑以水、糖、防腐剂等还原成可口的果汁。由于经过浓缩与还原的复杂加工，其新鲜度及口感均无法与nfc产品相比。nfc果汁作为新兴的果汁产品，由于其营养价值高而受到消费者的喜爱。
目前苹果主要用于加工浓缩清汁作为出口，但由于近年来苹果原料、人工成本的上升、国际市场的贸易壁垒等问题导致浓缩苹果清汁出口市场处境艰难。因此亟需开发新的苹果汁产品提升苹果加工产品的科技水平和价值。近年来，市场上nfc果汁产品主要为橙汁，苹果汁多作为其他果蔬汁产品的配料而缺少单独的nfc果汁产品，主要是由于苹果在加工过程中容易发生褐变，对色泽影响较大，同时加工市场杀菌等处理会造成苹果香气的损失，导致苹果汁产品不典型，难以满足消费者的感官要求。
如，中国专利文献cn103431470a公开了一种nfc苹果浊汁的制备方法，采用新鲜、成熟的苹果作为原料，将苹果输送到破碎机后，在破碎时通过加入vc进行护色处理，进一步通过压榨得到苹果原浊汁，后续通过振动筛、前巴杀、碟片分离得到nfc苹果浊汁产品。该nfc苹果浊汁的制备过程中容易发生褐变，得到的nfc苹果浊汁偏黑，苹果香气的损失严重，苹果香气不足。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种生产nfc苹果汁的低温低氧前处理方法。该方法采用低温低氧冷打浆、低温低氧压榨可以最大限度的保留了产品中的多酚含量，避免褐变损失。
本发明的技术方案如下：
一种生产nfc苹果汁的低温低氧前处理方法，包括：
原料预处理步骤；
低温低氧冷打浆步骤；
低温低氧压榨步骤；
均质、杀菌、冷藏步骤；
所述的低温低氧冷打浆步骤是：温度控制≤10℃，打浆物料中溶解氧的含量在0.3-1.5mg/l，进行打浆处理；
所述的低温低氧压榨步骤是：温度控制≤10℃，压榨物料中溶解氧的含量在0.3-1.5mg/l，进行压榨处理。
根据本发明优选的，所述的低温低氧冷打浆步骤中，是将打浆机置于密封环境中，打浆前对空间充入氮气或二氧化碳等隔氧气体，排出空气，然后进行打浆，打浆过程中不断补充隔氧气体，调节气体流速，使打浆物料中溶解氧的含量在0.3-1.5mg/l。
根据本发明优选的，所述的低温低氧冷打浆步骤中，通过空气或水等方式制冷，使温度控制在5-10℃，达到低温条件。
进一步优选的，低温低氧冷打浆步骤中，打浆过程中同时添加物料重量0.2-1.0‰vc溶液，打浆筛网采用0.5-2mm的筛网。来控制破碎粒度，同时保证苹果籽的完整。
进一步优选的，压榨设备的筛网孔径为0.5-1.0mm。
根据本发明优选的，所述的低温低氧压榨步骤与低温低氧冷打浆处于同一个环境中进行。
根据本发明优选的，低温低氧冷打浆步骤及低温低氧压榨步骤中通过向环境中通入氮气或二氧化碳等隔氧气体来控制物料中溶解氧的含量在0.3-0.8mg/l。
根据本发明优选的，所述的均质为将榨汁得到的苹果浊汁进行高压均质处理，均质后立即进行脱气处理。
进一步优选的，均质处理压力为160-230bar，均质次数2-3次。
根据本发明优选的，所述的杀菌为采用热杀菌或超高压等非热杀菌方式，采用热杀菌，杀菌温度为80-95℃，杀菌时间为15-30s，杀菌过程中对苹果汁杀菌后将杀菌时蒸发冷凝的香气物质回填至苹果汁中，以保证产品的感官品质，提高苹果香气；超高压杀菌参数为200-400mpa，时间为10-20min。
根据本发明优选的，所述的冷藏将杀菌后的苹果汁快速冷却至10-20℃，于0-5℃下进行低温冷藏。
根据本发明优选的，原料处理步骤是：低温冷藏的苹果，采用温度＜10℃的低温水进行鼓泡清洗和/或喷淋清洗，清洗后的苹果切分，去萼，在低温低氧条件下输送至打浆机中。
根据本发明优选的，苹果为无腐烂、无病虫害的新鲜苹果或冷藏果。
本发明方法制备的nfc苹果汁冷冻后可长期保存，解冻对产品品质基本无影响。解冻后的苹果汁在低温条件下的保质期为90-180天。
本发明还公开了一种与上述工艺配合使用的低温低氧的果汁取汁系统，它包括带密封门的封闭室、提升机，封闭室内设有打浆机、螺旋榨汁机、缓存料斗、室内制冷机构，所述封闭室的一侧墙壁上部设有管道通孔，提升机的上部管道从通道孔进入封闭室，所述提升机的上部出料口与打浆机的上部进料口配合，所述打浆机的下部出料口与螺旋榨汁机的上部进料口位置配合，螺旋榨汁机的下部出液口位置与缓存料斗的上部进液口配合，缓存料斗的侧出液口通过管道与离心泵进液口连接，离心泵的出液口与果浆容器连接，所述打浆机、螺旋榨汁机、缓存料斗的腔体内部分别设有氮气入口，打浆机、螺旋榨汁机、缓存料斗的氮气入口分别通过各自的支管道与氮气总管道连接，氮气总管道穿过封闭室的管道孔与封闭室外的氮气容器连接。
进一步的，所述提升机的下部与清洗机连接。
进一步的，所述封闭室外设有控制装置，控制装置通过控制电路分别与打浆机、螺旋榨汁机、离心泵、室内制冷机构、提升机的动力开关电连接。
进一步的，在封闭室的上部设有监控封闭室内环境和设备运行的若干摄像头，摄像头与控制装置电连接。
进一步的，所述封闭室内设有温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器与控制装置连接。
进一步的，所述室内制冷机构为设于封闭室内设有制冷循环风口，采用压缩空气制冷。
进一步的，所述离心泵设于封闭室内。
进一步的，所述提升机为刮板提升机。
目前nfc苹果汁加工过程中主要存在的问题为：褐变。目前nfc果汁产品都是采用低温贮存的，用以果汁贮存过程中的保鲜抑制褐变。但是加工过程中都没有采用有效地防治褐变的措施，如cn103431470a、cn104783275a等。究其原因可能是目前常用抑制苹果褐变的措施要么不适用于nfc苹果汁(减少酚类物质、抑制酶的活性等措施抑制酶促褐变往往损失了nfc苹果汁的原汁原味)，要么需要投入较大的成本(如整个过程都在冷库内进行，需要投入大量的成本修建冷库)等，同时上述抑制褐变的效果也不佳，因此限制了其应用。但是经研究发现nfc果汁加工过程中比贮存过程中更容易发生褐变(贮存前经过灭菌处理抑制了酶活性)，因此如何得到一种有利于推广，成本较低的防褐变方式是当前需要解决的问题。本发明采用低温+低氧处理达到了抑制褐变的目的。本发明首先将温度控制在10℃以下，采用一般的水冷、空冷就可以解决问题，便于工业化使用。同时一般的低氧是在密闭环境中充惰性气体，但是它对液体中的氧含量影响不大，本发明通过控制溶解氧含量抑制褐变的效果较好。同时本发明低温+低氧处理具有协同增效作用，其效果明显好处单独的低温、低氧处理。
本发明的优点如下：
1、本发明通过去萼，有效控制了产品中的黑点数量，提高了产品的感官品质。同时对原料、清洗水进行低温处理，破碎打浆工段在低温隔氧空间进行，最大程度的降低了苹果汁加工中的褐变，提高了产品的感官品质和营养价值。
2、在杀菌中通过降低杀菌强度、香气回收和冷灌装等方式来避免加热对产品品质的影响；为延长产品保存期，可进行冷冻贮藏，解冻后对产品稳定性等品质无影响。
3、本发明简化了苹果汁的加工工艺，实现了nfc苹果汁的最少加工，操作方便、易于控制，有利于技术的推广和利用。
4、本发明还设计了与本发明工艺配套使用的果汁取汁系统，实现nfc苹果汁的自动化生产。
附图说明
图1为本发明低温低氧的果汁取汁系统。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但不局限于此。实施例中使用的设备除特殊说明外均为现有设备，可市场购得。实施例中的原料，苹果为金帅和红富士混合加工。
如图1所示，一种低温低氧的果汁取汁系统，包括带密封门的封闭室1、提升机2，封闭室内设有打浆机3、螺旋榨汁机4、缓存料斗5、室内制冷机构6，所述封闭室1的一侧墙壁上部设有管道通孔，墙壁采用隔热保温和密封性能好的材料制成，提升机2的上部管道21从通道孔进入封闭室1，所述提升机的上部出料口22与打浆机3的上部进料口31配合，所述打浆机3的下部出料口32与螺旋榨汁机的上部进料口41位置配合，螺旋榨汁机4的下部出液口42位置与缓存料斗5的上部进液口51配合，缓存料斗的侧出液口52通过管道与离心泵7进液口连接，离心泵7的出液口与果浆罐等容器连接，所述打浆机、螺旋榨汁机、缓存料斗的腔体内部分别设有氮气入口，打浆机、螺旋榨汁机、缓存料斗的氮气入口分别通过各自的支管道与氮气总管道8连接，氮气总管道穿过封闭室的管道孔与封闭室外的氮气容器连接。
所述提升机的下部与鼓泡清洗机9连接，也可以进一步设置喷淋清洗机。
所述封闭室1外设有控制装置，控制装置通过控制电路分别与打浆机3、螺旋榨汁机4、离心泵7、房内制冷机构6、提升机2的动力开关电连接。控制装置可以设于设备中央控制室内，设备的操作均通过封闭室外的控制装置操作，自动化程度高，有利于保持加工区域环境的清洁、减少环境污染。
在封闭室的上部设有监控封闭室内环境和设备运行的若干摄像头，摄像头与控制装置电连接。
在封闭室内设有温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器与控制装置连接。
室内制冷机构6为设于封闭室内设有制冷循环风口，采用压缩空气制冷。
离心泵7设于封闭室内。
所述提升机2为刮板提升机。
本发明通过将打浆机、螺旋榨汁机及缓存料斗进行最简化连接组合，有效缩短工艺流程，节约厂房空间，节省繁琐的连接管路和清洗成本。设备的操作均在封闭室外的设备中央控制室内操作，自动化程度高，有利于保持加工区域环境的清洁。
本发明可以采用现有的保温材料板，钢化玻璃，304不锈钢物料管道和气体管道，订制的、加工腔体可通入气体的打浆机、螺旋榨汁机、缓存料斗，市场常规购置的制冷机组组成。本发明具有破碎取汁工艺流程最短、自动化程度高、操作方便、产品符合食品卫生、果汁品质稳定的优点。广泛适用于各类nfc果汁生产加工场合。
下述实施例均采用如图1所示的机械。
实施例1
一种生产nfc苹果汁的低温低氧前处理方法，步骤如下：
(1)原料清洗、拣选：将苹果原料于4℃冷库中取出，采用8℃的低温水分别进行鼓泡清洗和喷淋清洗，清洗后进行拣选；
(2)去萼：将清洗后的苹果原料切分，将花萼部分去掉，处理后的苹果块浸入质量分数为1.5‰的vc水溶液，去除vc水溶液，然后通过输送带进行传送至打浆机内；
(3)低温低氧冷打浆：打浆机的打浆筛网采用1.5mm的筛网，打浆机置于封闭室中，打浆前先充氮气，排出空气，然后进行打浆，打浆过程中不断补充氮气，调节氮气流速，使打浆物料中溶解氧的含量在0.5mg/l，通过压缩空气制冷，使环境温度控制在6℃，达到低温条件，打浆时添加1.0‰vc溶液，得到苹果原浆；
(4)低温低氧压榨：打浆后的果浆直接进入螺旋榨汁机，榨汁机采用0.5mm的筛网进行压榨，低温低氧压榨步骤与低温低氧冷打浆处于同一封闭室中进行，低温低氧压榨环境温度控制在6℃，压榨物料中溶解氧的含量在0.5mg/l，得到苹果浊汁；
(5)均质：将苹果浊汁进行高压均质处理，均质处理压力为160-230mbar，均质2次，均质后立即进行脱气处理；
(6)杀菌：将均质脱气后的苹果浊汁进行热杀菌，杀菌温度为85℃，杀菌时间为30s，将杀菌时蒸发冷凝的香气物质回填至苹果汁中；
(7)杀菌后的苹果汁快速冷却至10-20℃，于0-5℃下进行低温冷藏。
二、nfc苹果汁的品质检测
采用本实施例制得的nfc苹果汁可溶性固形物、总酸等结果如下表1所示。
表1苹果汁理化指标
采用本专利制得的nfc苹果汁vc和总酚、不溶性固形物含量较高，香气突出，具有较高的营养和感官价值。
实施例2
一种生产nfc苹果汁的低温低氧前处理方法，步骤如下：
(1)原料清洗、拣选：将苹果原料于4℃冷库中取出，采用6℃的低温水分别进行鼓泡清洗和喷淋清洗，清洗后进行拣选；
(2)去萼：将清洗后的苹果原料切分，将花萼部分去掉，处理后的苹果块浸入质量分数为1.5‰的vc水溶液，去除vc水溶液，然后通过输送带进行传送至打浆机内；
(3)低温低氧冷打浆：打浆机的打浆筛网采用1.5mm的筛网，打浆机置于封闭室中，打浆前先充氮气，排出空气，然后进行打浆，打浆过程中不断补充氮气，调节氮气流速，使打浆物料中溶解氧的含量在0.6mg/l，通过冰水制冷，使环境温度控制在7℃，达到低温条件，打浆时添加1.0‰vc溶液，得到苹果原浆；
(4)低温低氧压榨：打浆后的果浆直接进入螺旋榨汁机，榨汁机采用0.5mm的筛网进行压榨，低温低氧压榨步骤与低温低氧冷打浆处于同一封闭室中进行，低温低氧压榨环境温度控制在7℃，压榨物料中溶解氧的含量在0.6mg/l，得到苹果浊汁；
均质、杀菌、冷藏步骤按实施例1所述的方法进行。
实施例3
一种生产nfc苹果汁的低温低氧前处理方法，步骤如下：
(1)原料清洗、拣选：将苹果原料于4℃冷库中取出，采用7℃的低温水分别进行鼓泡清洗和喷淋清洗，清洗后进行拣选；
(2)去萼：将清洗后的苹果原料切分，将花萼部分去掉，处理后的苹果块浸入质量分数为1.5‰的vc水溶液，去除vc水溶液，然后通过输送带进行传送至打浆机内；
(3)低温低氧冷打浆：打浆机的打浆筛网采用1.5mm的筛网，打浆机置于封闭室中，打浆前先充氮气，排出空气，然后进行打浆，打浆过程中不断补充氮气，调节氮气流速，使打浆物料中溶解氧的含量在1.0mg/l，通过冰水制冷，使环境温度控制在5℃，达到低温条件，打浆时添加1.0‰vc溶液，得到苹果原浆；
(4)低温低氧压榨：打浆后的果浆直接进入螺旋榨汁机，榨汁机采用0.5mm的筛网进行压榨，低温低氧压榨步骤与低温低氧冷打浆处于同封闭室中进行，低温低氧压榨环境温度控制在5℃，压榨物料中溶解氧的含量在1.0mg/l，得到苹果浊汁；
均质、杀菌、冷藏步骤按实施例1所述的方法进行。
对比例1：中国专利文献cn104783275a公开的一种高品质苹果浊汁加工过程中提高出汁率的方法制得的nfc苹果浊汁。该方法在室温下进行冷打浆、压榨。得到的nfc苹果浊汁与本发明的方法制得的nfc苹果浊汁进行理化指标对比。
对比例2：步骤(2)、(3)仅采用低温处理，不采用低氧处理(环境为空气)，其余同实施例1。得到的nfc苹果浊汁与本发明的方法制得的nfc苹果浊汁进行理化指标对比。
对比例3：步骤(1)-(4)的环境不采用低温(温度均为20℃)，其余同实施例1。得到的nfc苹果浊汁与本发明的方法制得的nfc苹果浊汁进行理化指标对比。
实验例：
将实施例1-3的nfc苹果汁与对比例1-3的苹果浊汁进行颜色、香气、褐变物质含量对比，检测结果见下表2所示。
表2苹果浊汁颜色、香气、褐变物质含量
通过上表2数据对比可以看出，本发明经过低温低氧冷打浆、低温低氧压榨可以最大限度的保留了产品中的多酚含量且能够有效避免褐变发生，而对比例1在室温下进行冷打浆、压榨，得到的nfc苹果浊汁多酚含量远远小于本发明的，褐变严重，本发明同时在杀菌中通过降低杀菌强度、香气回收和冷灌装等方式来避免加热对产品品质的影响；为延长产品保存期，可进行冷冻贮藏，解冻后对产品稳定性等品质无影响。