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果蔬汁加工技术的应用进展

摘要 ：果蔬经过制汁后比原果更容易贮藏，含有丰富的营养成分，且在减少果蔬原料的损失的同时提高其附加值。本文综述了果蔬汁加工过程中破碎榨汁技术、过滤澄清技术、均质技术、浓缩技术和杀菌技术的应用进展。

关键词 ：果蔬汁 加工技术 应用进展

近年来，随着人们生活水平的逐步提高，对日常饮品的“营养、安全、健康”更为关注和重视。果蔬汁在口感及营养方面都接近新鲜果蔬，并且和具有一定的保健价值，受到各年龄阶段人们的喜爱。不同果蔬汁的加工方法不同，但某些关键技术是相似的。本文主要介绍果蔬汁加工技术中破碎榨汁技术、膜分离技术、超高压技术、高压脉冲技术和酶技术的应用进展。

1. 破碎榨汁技术

根据果蔬不同的形状、特性及加工需要，选用合适的破碎设备，并结合相适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工艺可分为热破碎和冷破碎。通常情况下，为了生产得到组织形态好、具有一定粘稠度的果蔬汁，可以运用热破碎，通过抑制和破坏某些酶的活力，如果胶分解酶、脂肪氧化酶等，从而达到破碎效果。[1]果蔬汁榨汁过程中，果蔬中所含有的果胶、淀粉、纤维素等物质会影响果蔬的出汁率，导致果蔬出汁率降低。采用酶技术处理果蔬原料， 即可提高产品出汁率， 该技术不仅可提高产品的澄清度， 且能防止果汁产生沉淀。[2]

2. 膜分离技术

传统的澄清方法是对果蔬汁进行酶处理，如果胶酶等，再用明胶、单宁、膨润土、硅溶胶等澄清剂对其进行絮沉降处理，静置、取清液，最后用离心或过滤的方法进一步处理。[3]在传统加工工艺过程中，果蔬汁成品的营养物质和风味物质损失多、成本高、耗能大。膜分离技术在果蔬汁制品的生产加工过程中发挥重要作用，能够有效地克服这些缺陷。膜分离技术主要具备使果蔬汁脱苦、脱酸、澄清和浓缩的功能，并提高果蔬汁的稳定性。

果蔬汁的脱苦

柑橘类果汁由于含有柚皮苷、柠檬碱等苦味物质，对产品的风味和商业价值造成负面影响。1E. Hernandez等人[4]利用超滤和二已烯基聚苯乙烯树脂吸附的联合过程对葡萄抽汁进行脱苦的实验，表明柚皮苷和柠檬碱可被完全除去，果汁风味得到显著提高。

果蔬汁的脱酸

根据刘茉娥等人[5]介绍利用电渗析膜，表明电渗析膜可以脱除果汁中的有机酸，能够使果汁酸度降低，从而提高果汁的品质。

果蔬汁的澄清

果蔬汁中因含有一些胶体物质、单宁、蛋白质等物质，它们在加热和贮存过程中往往使果蔬汁变得混浊，有的甚至产生沉淀，缩短了产品的货架期。应用超滤法澄清番茄汁、苹果汁、菠萝汁、梨汁、柑橘汁等，可获得较好的经济效益和较高的产品质量。

果蔬汁的稳定性

超滤可提高果蔬汁的稳定性，如苹果汁在超滤前宾透光率为，经超滤后，透光率为，在户观上已达到清澈透明，并在常温下贮存四个月，其透光率几乎为一定值，稳定性良好。[6]

3.超高压技术

杀菌是果蔬汁制品生产中的关键技术之一。传统的热力杀菌虽然可以杀灭鲜榨果蔬汁中的微生物， 但果蔬汁中的营养成分仍会受到破坏， 产生热臭、风味劣变， 造成果蔬汁制品产品质量变差。[7]食品超高压技术(ultrahigh pressure processingUHP)，又称为高静压技术(high hydrostatic pressure processing，HHP)，是指将密封于弹性容器内的食品置于水或其他液体作为传压介质的压力系统中，经100MPa以上压力处理，在常温甚至更低的温度下达到杀菌、灭酶和改善食品功能特性等作用口。由于超高压技术只作用于非共价键，能够保证共价键完好无损，因而可以降低鲜榨果蔬汁中的微生物数量， 并保持产品的营养、风味和安全品质， 具有重要的意义。[8]与加热杀菌相比，超高压技术有着无法比拟的优越性， 特别是超高压杀菌可以保持食品原有的色、香、味和营养成分。

超高压对果蔬汁色泽的影响

经研究发现，与传统的热杀菌相比，超高压技术处理果蔬汁能够较好的保持其色泽，对部分果蔬，如番茄等甚至有改善色泽的作用。其原因在于超高压对果蔬内源酶的钝化作用及高压的均质作用使果蔬组织细胞内的呈色物质溶出。

超高压对果蔬汁芳香成分的影响

超高压对果蔬汁的香气有不同方面的影响，不仅能够处理过程中会使香气反应前体物的浓度增加还能使香气物质降解降低或激活某些有关香气的酶的活性。因此超高压加工的果蔬汁的风味会呈现出不同的变化。

超高压对果蔬汁营养物质的影响

超高压对食品中营养成分的影响与各种营养成分的性质有关，由于超高压处理不能破坏共价键，因此认为超高压处理对于食品中小分子化合物一类的营养物质不会有直接的破坏作用，但可能会加速一些食品体系中的生化反应，使部分营养物质间接受到破坏。

超高压对果蔬汁中酶活性的影响

内源酶易引起果蔬最初的品质变化，，压力在酶的活性中心通过打破稳定分子内和酶蛋白的相互作用间的微妙平衡， 导致酶构象的变化而导酶失活。大量研究表明，超高压技术可钝化果蔬汁中的大部分酶。[9]

4. 高压脉冲技术

高压脉冲电场技术(pulsed electric field，PEF)作为非热加工工艺之一，因其作用时间短、均匀、效率高，且能够最大程度地保持食品新鲜度的优点而成为食品非热处理方式应用的热点之一。此外，在杀菌钝酶、活性物质提取、保持食品原汁原味等方面显示了很大的优势。

PEF技术在果蔬汁活性物质提取时的应用

由于细胞膜的渗透性功能，PEF技术作用于细胞时能够提高物质传质系数，将低能量PEF应用于不同的植物组织，PEF技术不仅提高果蔬汁提取率，且使果蔬汁中活性成分如酚类物质、VC的保留率更高。 PEF技术在果蔬汁钝酶方面的应用

经研究表明，PEF技术对果蔬汁酶活性的钝化有很好的作用效果，PEF技术不仅在钝化酶活性及延缓氧化、褐变等不良变化中发挥积极作用，同时对果蔬汁品质影响也较小。

PEF技术对果蔬汁品质的影响

研究PEF能温和且高效地处理物料，最大程度上保留原料的营养成分。经过PEF处理的果蔬汁，一般最好保存于低温下，如果酸度适宜，也可存于常温。[11]经PEF技术处理后的果蔬汁与热处理及酶处理等传统技术相比，果蔬汁品质更接近于原汁，符合人们对食品原汁、原味、天然营养的需求。

综上所述，随着科学技术的发展，虽然果蔬汁制品加工技术已达到一定的水平，但仍存在着一些问题。目前已有应用生物技术改善饮料加工原料、生产饮料添加剂和功能因子以及去除饮料不良性状的研究， 但生物技术要真正实现大规模地运用于果蔬汁饮料加工还有待进一步研究与完善。总之，果蔬汁饮料的各种加工技术需要相互贯通、相互融合、取长补短、集成发展，这是果蔬汁饮料加工技术的一个必然发展趋势。

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果蔬保鲜技术论文篇二 切分果蔬的贮藏保鲜技术研究进展 摘要：指出了近年来人们的消费模式不断发生着变化，促进了速食工业的快速发展，可以直接食用、营养、卫生的新鲜切分果蔬的需求迅速增加。鲜切果蔬除具有新鲜、使用方便等优点外，还具有重要的环境保护效应。鲜切果蔬更好地保持了果蔬的风味和营养，但耐贮性低于完整果蔬。主要阐述了切分果蔬经过加工处理而导致的贮存期缩短等保鲜技术的研究进展。 关键词：切分果蔬;保鲜技术;研究 1 引言 目前在欧洲、美国、日本等发达国家和地区鲜切果蔬已经实现系统化、规范化生产，产品大量进入食品商店和超市。据报道，美国等西方发达国家鲜切果蔬的消费已经占果品、蔬菜消费的1/3。在我国，鲜切果蔬生产刚刚起步，加工规模比较小。我国的鲜切果蔬生产量和品质还不能满足社会发展的需要，主要原因是鲜切果蔬加工工艺和保鲜技术存在问题，价格高，货架期(7d左右)得不到保证，而且对鲜切果蔬的质量没有检测标准。我国是一个水果、蔬菜生产大国，约占世界总产量的l/3，鲜切果蔬生产和技术的落后，不仅影响农民收入水平的提高，还影响我国农业及农村产业结构的战略性调整，因此研究鲜切果蔬的保鲜技术具有重大的经济意义和深远的社会意义。 2 切分果蔬的贮藏保鲜技术 低温保鲜 低温处理能有效地减缓酶和微生物的活动，抑制果蔬呼吸作用，降低各种生化反应的速率，延缓衰老和抑制褐变。由于酶活性化学反应的温度系数Q10为2～3，温度每下降10℃，生理生化反应就下降到1/3～1/2，因此，切分材料时在低温下操作，可以将乙烯和呼吸速率的上升及其他劣变的生理代谢减到最低，保存期可大大延长。孙伟、丁宝莲等[1]通过研究马铃薯、胡萝卜、甜椒、萝卜、莴苣、芹菜、甘蓝、大白菜、青花菜、蘑菇、花椰菜、香菇等切割后在10～30℃不同的温度下的呼吸速率发现，切割蔬菜加工场所适应温度应在15℃以下，多数研究认为切分水果在0～5℃条件下贮藏较适合。切割产品加工后在5℃条件下运输和销售，其表面微生物的数量至少可以在10d保持稳定，而在10℃条件下，只能使切割蔬菜表面微生物在3d保持基本稳定，之后就急剧上升。不同果蔬对低温的忍耐力不同，每种果蔬都有其最佳的加工和贮藏温度。 气调保鲜 气调保鲜作为无公害保鲜技术，在国际上倍受重视。水果经预加工后进行气调包装 (modified atmosphere package，MAP) 可以大大延长水果的货架期。MAP 结合冷藏可显著提高切分水果的贮藏质量，延长贮藏期。在贮藏过程中创造一个低O2和高CO2的环境，可降低呼吸，抑制乙烯的产生，延迟切分果蔬的衰老，延长贮藏时间。在降低O2浓度升高CO2浓度的同时，防止嫌气环境的形成，因为这种环境的形成，容易导致水果无氧呼吸产生异味。合适的气体环境可通过适当的包装由果蔬的呼吸作用而获得，也可以人为地改变贮藏环境的气体组成(control atmosphere)。切分果蔬包装内部通常要保持2%～5%O2和5%～10%CO2，以利于保持品质。BAI [2]在研究中发现用具有不同CO2和O2透过率的聚乙烯薄膜密封包装可使切分糙皮甜瓜的保鲜期从不包装时的6d延长到12d，而且品质也优于不包装处理。包装薄膜的厚度和组成成分对保鲜效果也有较大的影响。周涛等[3]发现使用高密度聚乙烯薄膜比使用低密度聚乙烯薄膜包装更能抑制切分茭白的木质化，保持嫩度。王清章等[4]采用010mm和008mm厚的低密度聚乙烯薄膜以及008mm和006mm厚的PA/PE复合薄膜真空包装切分莲藕，结果表明PA/PE能极显著地抑制莲藕的褐变，并能保持较多的营养成分。 涂膜保鲜 涂膜技术将可食性膜涂于切分果蔬表面形成涂层，可保持和改善产品品质。可食性膜可减少水分损失，防止芳香成分挥发;阻止氧气进入，降低水果表面的氧气浓度，提高CO2浓度，进而可抑制呼吸作用，延迟乙烯产生，延缓果蔬的后熟和衰老，有利于贮藏;抑制果蔬的褐变，在成膜剂中加入抗氧化剂、抗褐变剂可以降低切分果蔬的氧化变质与变色。Mei等[5]采用5%的葡萄糖酸钙和乳酸钙的混合物，其中含有的VE，来涂膜处理切分胡萝卜，较好地保持了切分产品的品质和营养成分。 涂膜剂可分为糖类、蛋白质类、复合类。糖类涂膜剂主要包括壳聚糖类、海藻酸钠类、淀粉类及魔芋可食性膜。蛋白质类可分为玉米醇溶蛋白、大豆蛋白、乳清蛋白等。复合型膜是由糖、脂肪、蛋白质等多种物质经过一定的处理而形成的膜。由于它们之间的性质不同和功能上的互补性，所形成的膜有更为理想的性能。彭丽霞等[6]用2%的壳聚糖涂膜处理切分荸荠较好地抑制了褐变。 3 切分果蔬微生物的控制 鲜切果蔬，尤其是切分水果，切分后汁液外渗，其汁液中糖分和其他营养成分含量较高，有利于微生物的生长，很容易导致腐烂。目前，日本、法国等国家对鲜切果蔬产品都制定了严格的微生物控制标推，保证鲜切产品的卫生及质量。 鲜切果蔬防止微生物生长主要是控制水分活度(aw)和酸度(pH值)，应用防腐剂及低温冷藏等栅栏因子。蔬菜上的微生物主要是细菌，霉菌、酵母菌数量较少;水果上除有一定细菌外，霉菌、酵母菌数量相对较多。不同种类的蔬菜和水果上的微生物群落差别很大。果蔬上常见的细菌有欧文氏菌属、假单孢菌属、黄单孢菌属(Xanthomonas)、棒杆菌属(Corynebacterium)、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属等，尤以欧文氏菌属、假单孢菌属常见。欧文氏菌属、某些假单孢菌 (如边缘单孢菌，Pseudomonas marginalis)、芽孢杆菌以及梭状芽孢杆菌可以引起果蔬发生细菌性软化腐烂。这些细菌可分泌果胶酶，分解果胶，使蔬菜组织软化;有时有水渗出，并产生臭气。 化学防腐剂 醋酸、苯甲酸、次氯酸钠、山梨酸及其盐类、H2O2等可有效抑制微生物生长繁殖，有效控制那些在低温下仍能生长的腐败菌和致病菌。在生产上，常在清洗液中加入防腐剂，进行清洗处理。陈胜民[7]使用次氯酸钠、双氧水及氯化钙分别处理切分莴苣，其中100mg/kgNaClO浸泡3min的贮藏效果最好。但是使用次氯酸钠一般来说只有一个星期的保鲜期，若想获得更长的保鲜期，则要配合使用其他防腐剂如山梨酸钾等。鲜切蔬菜组织的pH值一般为～，正适合于各种腐败菌的生长，加入适当的醋酸、柠檬酸和乳酸等，可降低果蔬组织的pH值，抑制微生物的生长繁殖。但是，过多的酸会破坏果蔬本身的风味。 生物防腐剂 生物防腐剂是指来自植物、动物、微生物中的一类抗菌物质。由于鲜切果蔬为即食产品，化学防腐剂的应用受到一定限制，因此来自生物的天然防腐剂的研究和应用，便日益受到重视。近年来，经过大量的研究发现，乳酸菌的代谢物细菌素或类细菌素，能有效地抑制鲜切果蔬中嗜水气单胞菌和单核李氏杆菌等有害微生物的生长。Vescovo等[8]成功地应用乳酸菌保存生菜色拉。由于生物防腐剂的防治成本高和防治效果较单一，目前的应用受到较大的限制。 物理方法 近年来采用辐照、臭氧、超声波、紫外照射、超高压、脉冲电场和脉冲磁场来控制切分果蔬中的微生物研究取得了较大的进展。这些物理方法与传统的热处理相比，温度变化小，既不使产品发生显著的化学变化，也不会产生异味，既可保持产品的营养成分，又可保持产品的新鲜感和良好风味，近年来在生产上得到较广泛的应用。高翔等[9]采用辐照鲜切西洋芹，结果表明辐照剂量为1kGy可有效控制微生物繁殖，使细菌数降低2个数量级;霉菌和酵母菌降低一个数量级;大肠菌群未检出;同时大大抑制酶活力，多酚氧化酶的活力较对照降低60个单位;各项营养指标良好，贮藏至第6d，Vc含量高于对照15%;感官品质优良。但采用辐照方法来保鲜切分果蔬时应注意：由于不同的果蔬具有不同的辐照耐受性，当辐照剂量超过一定值，会造成细胞膜的损伤。 紫外照射也能较好地控制切分果蔬微生物，对细菌、霉菌、酵母、病毒等各类微生物都有显著的杀灭作用。紫外线不仅可以杀灭果蔬表面的微生物，同时紫外线还可以诱导切分果蔬产生一些次生代谢物质，这些次生代谢物质有抑菌的作用，从而延长切分果蔬的保鲜期。超高压杀菌是将食品物料以某种方式包装以后，放入液体介质中，在100～1000MPa压力下作用一段时间后，使之达到灭菌的要求，其基本原理就是压力对微生物的致死作用。日本一家公司，在25℃条件下，使用606×108Pa，在20min内可将土豆色拉上的芽孢菌全部杀死。超声波杀菌近年来也得到了应用，超声波杀菌单独使用不能取得较好的杀菌效果，它可以和其他的杀菌 措施 结合使用可取得较好的效果。目前，一般用超声波来清洗切分果蔬。脉冲电场和脉冲磁场杀菌机理尚未完全清楚，但是用它杀菌所用的时间较短，可取得较好的杀菌效果。 4 切分果蔬的品质变化 切分产品褐变及软化 鲜切果蔬发生的褐变和白化在生产上主要采用酶的抑制剂和抗氧化剂来控制酚氧化酶的活性，或降低氧浓度，来抑制酶促褐变。传统上采用的化学物质有亚硫酸钠盐、柠檬酸等，近年又研究发现醋酸锌、氯化钙、异抗坏血酸及其钠盐、L-半胱氨酸、4-取代基间苯二酚等对于酶促反应的控制具有显著效果。国外对土豆切片、苹果切片、鲜切杨桃片的研究表明结合使用多种褐变抑制剂对褐变的控制效果更好。 硬度下降及组织透明化 潘勇贵等[10]对切分菠萝进行研究发现切分菠萝硬度快速下降，其机理可能是伤乙烯和伤呼吸加快果蔬组织的衰老进程，尤其是跃变型果实，伤乙烯和伤呼吸诱导一些与成熟相关酶类的活性，如果胶酶、纤维素酶、脂酶、过氧化物酶等活性，从而使组织细胞崩溃，果肉软化;切分导致的细胞破裂，使细胞降解酶被激活，或与底物接触机会增加，使细胞破坏所致;微生物的入侵分泌果胶酶、纤维素酶等破坏果蔬组织。组织透明化在切分哈密瓜上的表现尤为严重。哈密瓜切分后，如切分时的温度过高，或切分的工艺不正确，切分后哈密瓜片会在几小时之内出现透明化，透明率可达到整个切分瓜片的60%。 2013年3月 绿 色 科 技 第3期5 结语 在生产过程中对果蔬进行整理、清洗、切分等操作，果蔬不再以完整状态而存在，从而引起一系列的生理生化变化，这些变化将会影响切分果蔬的质量，进而影响切分产品的安全性和货架期，因而切分果蔬的生理生化变化研究受到广泛重视，有待于进一步地深入研究。 参考文献： [1] 孙 伟，丁宝莲，虞冠军，等.半加工切割蔬菜生产的生理和品质保持问题[J].上海农业学报，1999，15(4)：80～83. 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