果蔬汁在生产、储藏及销售过程中经常会出现败坏、变色、变味等质量问题,如何防止这些现象产生是生产中较突出的问题,也是提高果蔬汁饮料品质的关键。
1. 果蔬汁的败坏
果蔬汁败坏常表现在变味上,如酸味、酒精味、臭味、霉味等,也会出现表面长霉、浑浊和发酵,这些都是由微生物生长繁殖引起腐败造成的。
(1)细菌的危害 果蔬中常见的细菌有乳酸菌、醋酸菌和丁酸菌。乳酸菌耐二氧化碳,在真空和无氧条件下繁殖生长,其耐酸力强温度低于8 ℃时活动受到限制,除产生乳酸外,还有醋酸、丙酸、乙醇等,并产生异味。醋酸菌、丁酸菌等能在厌氧条件下迅速繁殖,引起苹果汁、梨汁、柑橘汁等的败坏,使汁液产生异味,对低酸性果蔬汁具有极大危害。
(2)酵母菌的危害 酵母是引起果蔬汁败坏的重要菌类,可引起果蔬汁发酵产生乙醇和大量的二氧化碳,发生浑浊、胀罐现象,甚至会使容器破裂。有时可产生有机酸,分解果实中原有的酸,有时也可产生酯类物质等。
(3)霉菌的危害 霉菌主要侵染新鲜果蔬原料,当原料受到机械伤后,霉菌迅速侵入,造成果实腐烂,霉菌污染的原料混入后易引起加工产品的霉味。这类菌大多数都需要氧气,对二氧化碳敏感,热处理时大多数被杀死。它们在果蔬汁中破坏果胶引起果蔬汁浑浊,分解原有的有机酸,产生新的异味酸类,使果蔬汁变味。
果蔬汁中所含的化学成分如碳水化合物、有机酸、含氮物质、维生素以及矿物质等均是微生物生长活动所必需的,因此在加工过程中应采取各种措施,尽量避免微生物污染。如采用新鲜、健全、无霉烂、无病虫害的原料取汁;注意原料取汁打浆前的洗涤消毒工作,尽量减少原料外表的微生物数量;防止半成品积压,尽量缩短原料预处理时间;严格车间、设备、管道、容器、工具的清洁卫生,并严格加工工艺;在保证果蔬汁饮料质量的前提下,杀菌必须充分,适当降低果蔬汁的pH值,有利于提高杀菌的效果。只有这样,才能减少微生物的污染,生产出品质较好的产品。
2. 果蔬汁的褐变
果蔬汁发生非酶褐变产生黑色物质,使其颜色加深。非酶褐变引起的变色对浅色果蔬汁饮料明显,对类胡萝卜素含量较高的柑橘汁及花青素较多的红葡萄汁等产品的影响较小,对浓缩果蔬汁色泽影响较大,因为褐变反应的速度随反应物的浓度增加而加快。影响非酶褐变的因素主要还有温度和pH值,果蔬汁加工中应尽量降低受热程度,将pH值控制在3.2以下,避免与非不锈钢的器具接触,以延缓果蔬汁的非酶褐变。
果实组织中的酶,在破碎、取汁、粗滤、泵输送等加工过程中接触空气,多酚类物质在酶的催化下氧化变色,即果蔬汁发生酶褐变。在金属离子作用下果蔬汁的酶褐变速度更快,生产中除采用减少空气,避免金属离子作用以及低温、低pH值储藏外,还可添加适量的抗坏血酸及苹果酸等抑制酶褐变,以减轻果蔬汁色泽变化。
3. 果蔬汁的浑浊与沉淀
澄清果蔬汁要求汁液清亮透明,浑浊果蔬汁要求有均匀的浑浊度,但果蔬汁生产后在储藏销售期间常达不到要求,易出现异常,例如苹果和葡萄等澄清汁常出现浑浊和沉淀,柑橘、番茄和胡萝卜等浑浊汁常发生沉淀和分层现象。
(1)澄清果蔬汁的浑浊沉淀 引起澄清果蔬汁浑浊沉淀的主要原因是加工过程中澄清处理不当、杀菌不彻底或杀菌后微生物再污染。由于微生物活动并产生多种代谢产物,而导致浑浊沉淀;果蔬中汁的悬浮颗粒以及易沉淀的物质未充分除去,在杀菌后储藏期间会继续沉淀;加工用水未达到饮用水标准,带来沉淀和浑浊的物质;金属离子与果蔬汁中的有关物质发生反应产生沉淀;调配时糖和其他物质质量差,可能会有导致浑浊沉淀的杂质;香精水溶性低或用量过大,从果蔬汁中分离出来引起沉淀等。
果蔬澄清汁出现浑浊和沉淀的原因是多方面的,为防止不同果蔬汁的浑浊和沉淀需要根据具体情况采取相应措施。在加工过程中严格澄清和杀菌质量,是减轻果蔬汁浑浊和沉淀的重要保障。
(2)浑浊果蔬汁的沉淀和分层 导致浑浊果蔬汁产生沉淀和分层现象的主要原因如下。果蔬汁中残留的果胶酶水解果胶,使汁液黏度下降,引起悬浮颗粒沉淀;微生物繁殖分解果胶,并产生导致沉淀的物质;加工用水中的盐类与果蔬汁的有机酸反应,破坏体系的pH值和电性平衡,引起胶体及悬浮物质的沉淀;香精的种类和用量不合适,引起沉淀和分层;果蔬汁中所含的果肉颗粒太大或太小不均匀,在重力的作用下沉淀;果蔬汁中的气体附着在果肉颗粒上时使颗粒的浮力增大,引起果蔬汁分层;果蔬汁中果胶含量少,体系强度低,果肉颗粒不能抵消自身的重力而下沉等。
导致浑浊果蔬汁分层和沉淀的原因还有很多,要根据具体情况进行预防和处理。但在榨汁前后对果蔬原料,或果蔬汁进行加热处理,破坏果胶酶的活性,严格均质脱气和杀菌操作是防止浑浊果蔬汁沉淀和分层的主要措施。
4. 果蔬汁饮料的悬浮稳定性问题
果粒果肉饮料中含有明显的果肉颗粒,其悬浮问题是加工中的一项关键技术。
果肉果粒饮料中果肉颗粒的平衡和下沉取决于其在重力场中所受的重力、浮力及上浮下沉运动中与运动方向相反的阻力3种作用力的合力效果。如果把果肉颗粒视为规则的圆形颗粒,则果肉颗粒上浮下沉的运动符合STOKES定律,即果肉颗粒上浮或下沉的速度与果肉颗粒直径的平方成正比,与液汁和颗粒的密度差成正比,与汁液的黏度成反比。果肉颗粒上浮或下沉的速度越小,则果粒果肉饮料的动力稳定性越大,如果肉饮料的动力稳定性越大,如果果肉颗粒上浮或下沉的速度等于零或趋于零,则果粒果肉饮料趋于稳定体系。为了增加果粒果肉饮料的悬浮稳定性,生产上可采取以下措施。
(1)降低果肉颗粒的粒度 在工艺允许的情况下,尽量降低果肉颗粒的粒度,以降低果肉颗粒的运动速度,增加果粒果肉的悬浮稳定性。但由于果粒果肉饮料要求果肉颗粒有一定力度,因此很难通过改变果肉的粒度来达到增加悬浮稳定性的目的。
(2)缩小果肉颗粒与汁液的密度差 果粒果肉饮料生产中虽然很难使果肉颗粒密度与汁液的密度相等,但可以采取一些措施使两者的密度接近。例如,通过调整汁液的浓度来改变汁液的密度;通过对果肉颗粒进行适当的热处理,部分破坏细胞膜的半透膜,增加物质的通透性,当果肉颗粒加入到汁液中后,使两者的密度很快接近;在果肉颗粒加入汁液之前,可在与汁液密度和成分相同或接近的液体中进行适当时间的浸泡,以缩小果肉颗粒与汁液的密度差。
(3)添加合适的稳定剂增加汁液的强度 果肉颗粒要达到悬浮平衡必须有一定的汁液黏度值,临界黏度值的确定既要考虑果肉颗粒的悬浮平衡,又要考虑果粒果肉饮料的口感风味,否则汁液黏度高,易品尝到稳定剂的稠腻味。生产中通常使用混合的稳定剂,稳定剂混合使用的稳定效果比单独使用效果好。如果汁液中钙离子含量丰富,则不能选用海藻酸钠、羧甲基纤维素(CMC)作稳定剂,因为钙离子可以使此类稳定剂从汁液中沉淀出来。
编辑:王慧 审核专家:农产品加工杂志社总编 张成龙