0　前言

    秋子梨(Pyrus Ussuriensis Maxim)是東北及華北地區(qū)栽培的地方優(yōu)良品種梨。 據(jù)分析， 梨果實中含糖12%～15%， 有機酸1.10%～2.27%， 果膠 0.8%～1.0%，VC 170～250 mg/kg，并且富含礦物質(zhì)［1，4］。秋子梨含酸量高，香味獨特，適合于加工果汁飲料類制品。

    1　材料設(shè)備及工藝流程

    1.1　材料來源

    秋子梨　購于河北省青龍縣；

    輔　料　白糖、甜味劑、果膠酶、抗壞血酸及穩(wěn)定劑(瓊脂、酸性CMC-Na)等，均達(dá)食品級。

    1.2　試驗設(shè)備

    組織搗碎機；小型打漿榨汁機；立式膠體磨；SHP-1型高壓均質(zhì)機；高溫瞬時殺菌器；真空罐；灌裝封蓋機等。

    1.3　工藝流程

    秋子梨→清洗→破碎→榨汁→過濾→梨汁→調(diào)配(加穩(wěn)定劑)→脫氣→均質(zhì)處理→灌裝→密封→殺菌→冷卻→檢驗→成品

    1.4　工藝要點

    1)將梨果實清洗后破碎成1～1.5 cm3的小塊，加入0.2%的果膠酶制劑，然后壓榨分離、過濾，得到秋子梨汁。

    2)在梨汁中加入一定量的甜味劑和穩(wěn)定劑，同時為保持梨汁的色澤，需加入適量的抗氧化劑。

    3)利用高壓均質(zhì)機使不同粒度、不同密度的果肉顆粒均勻化，以增強帶肉果汁的懸浮穩(wěn)定性；調(diào)至所要求的均質(zhì)壓力和溫度，以使較高粘度的果漿均質(zhì)微�；�過程順利進(jìn)行；采用二次均質(zhì)的方法，以提高帶肉果汁飲料的穩(wěn)定性。

    4)均質(zhì)前先經(jīng)86.7～93.2kPa的壓力、30～40℃溫度下的脫氣處理，以保持產(chǎn)品的營養(yǎng)成分和風(fēng)味，防止氧化變色［2］。

    5)定量灌裝預(yù)封后蒸氣加熱10min，排除瓶中頂隙部分的空氣，封蓋后高溫殺菌處理，分段冷卻。

    2　工藝研究與分析討論

    在秋子梨汁的生產(chǎn)中，著重研究：1)果汁飲料色澤的保護；2)帶肉果汁的穩(wěn)定性；3)先脫氣后均質(zhì)工序；4)殺菌與產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)系。

    2.1　果汁的色澤變化與護色措施

    秋子梨果汁中含有較高量的單寧物質(zhì)，屬不具備酯類性質(zhì)的縮合型鞣質(zhì)，受氧化酶系的氧化作用能縮合成更高分子的根皮鞣紅，變?yōu)榘岛稚�。該酶系主要是多酚氧化酶、過氧化酶等［1］。為此，加入適量的抗氧化劑抗壞血酸進(jìn)行試驗，結(jié)果見表1.

    注：表中結(jié)果為成品放置7d后進(jìn)行的觀察比較。

    由表1可知，使用0.04%的抗壞血酸即可達(dá)到防止秋子梨汁氧化的目的。

    2.2　帶肉果汁的穩(wěn)定性研究

    在帶肉果汁飲料中，果蔬微粒受到重力、阻力和浮力3個力的作用，處于熱力學(xué)和動力學(xué)不穩(wěn)定體系［3］。據(jù)工程流體力學(xué)中的Stokes定律：V=(2/9)gd2(ρ液-ρ果)/η，飲料中微粒的沉降速度與果蔬顆粒直徑的平方、液體和果蔬顆粒的密度差成正比，與液體粘度成反比。沉降速度越小，懸浮的動力穩(wěn)定性越大。因此，采取以下方法來提高果汁飲料中懸浮顆粒的穩(wěn)定性。

    2.2.1　果肉顆粒微細(xì)化處理　使果肉顆粒破碎，一般采用均質(zhì)處理。均質(zhì)是針對渾濁型果汁的特殊操作，目的在于使不同粒子懸浮微�；�，獲得不易分層或沉淀的果蔬汁飲料。均質(zhì)是通過均質(zhì)設(shè)備，使果蔬汁中所含的懸浮粒子進(jìn)一步破碎，使其均勻、穩(wěn)定地分散于果汁中。均質(zhì)設(shè)備有高壓式、回轉(zhuǎn)式、超聲波式等。國內(nèi)常用的高壓均質(zhì)機在9.8～18.6MPa壓力下，使懸浮粒子受壓而破碎，通過均質(zhì)閥的作用，使高壓下的果蔬汁從極其狹小的間隙通過，然后由于急速降壓而產(chǎn)生膨脹和沖擊作用，使粒子微細(xì)化并更均勻地分散。

    為使均質(zhì)達(dá)到理想效果，均質(zhì)溫度與壓力要控制得當(dāng)�，F(xiàn)采用三因素三水平正交試驗設(shè)計。三因素為：第一次均質(zhì)壓力、第二次均質(zhì)壓力和均質(zhì)溫度，每一因素包含的三水平為：第一次均質(zhì)壓力(14.2MPa，16.4MPa，18.6MPa)；第二次均質(zhì)壓力(9.8MPa，11.8MPa，13.8MPa)；均質(zhì)溫度(40℃，50℃，60℃). 經(jīng)過兩次均質(zhì)后把樣品罐裝并進(jìn)行后處理，在室溫下貯存2個月，測其分層厚度，試驗數(shù)據(jù)及分析結(jié)果見表2.

序號	均質(zhì)壓力／MPa				均質(zhì)溫度／ ℃		分層厚度／ cm
	第一次		第二次
1	a1	14.2	b1	9.8	c1	40	2.7
2	a1	14.2	b2	11.8	c2	50	2.1
3	a1	14.2	b3	13.8	c3	60	2.2
14	a2	16.4	b1	9.8	c2	50	2.3
5	a2	16.4	b2	11.8	c3	60	1.6
6	a2	16.4	b3	13.8	c1	40	2.2
7	a3	18.6	b1	9.8	c3	60	2.8
8	a3	18.6	b2	11.8	c1	40	2.7
9	a3	18.6	b3	13.8	c2	50	2.6
R1		7.0		7.8		7.6
R2		6.1		6.4		7.0
R3		8.1		7.0		6.6
1		2.3		2.6		2.5
2		2.0		2.1		2.3
3		2.7		2.3		2.2
R		0.7		0.5		0.3

    從表2的試驗結(jié)果可知，第一次均質(zhì)，壓力在16.4MPa時，與另外兩個壓力相比，其分層厚度最小，平均值僅為2.0.因此建議第一次均質(zhì)時采用16.4MPa的壓力。同理分析可得，第二次均質(zhì)壓力為11.8MPa，均質(zhì)溫度為60℃.從R值的大小分析，第一次均質(zhì)的極差值最大，為0.7；第二次均質(zhì)的極差值較小，為0.5；而溫度極差值最小，為0.3.這說明，兩次均質(zhì)壓力的大小直接影響到帶肉果汁飲料的穩(wěn)定性，特別是第一次均質(zhì)，影響更大，而溫度較其它兩個因素對穩(wěn)定性的影響最小。

    2.2.2　添加穩(wěn)定劑　由Stokes定律可知，果肉微粒的穩(wěn)定性與分散介質(zhì)的粘度成正比，故以添加穩(wěn)定劑來提高梨汁飲料的穩(wěn)定性。其機理在于穩(wěn)定劑具有膠體保護性和粘性，可在果肉顆粒外面形成親水性的被膜，保護果肉微粒；又可提高分散介質(zhì)粘度，增大沉降阻力［5］。據(jù)此，在處理后的果汁中加入一定量的瓊脂和酸性CMC-Na，裝入有密封蓋的100mL量筒內(nèi)，分別置于4℃和室溫(20℃左右)下，在30d時觀察測量它們的粘稠度和自然分層率，結(jié)果見表3.

    注：1)粘稠度　采用特制漏斗式粘度計測定，以200g樣品自然漏下所需時間(s)表示。

    2)自然分層率　果汁在100mL量筒內(nèi)放置，測定其上清液高度，該高度與固液相總高度之比即自然分層率。

    由表3可知，在秋子梨帶肉果汁中加入不同的增稠劑，對提高穩(wěn)定性具有一定效果。單獨使用瓊脂或CMC-Na，濃度分別為0.15%和0.2%，在室溫條件下無分層和沉淀產(chǎn)生。

    瓊脂作為穩(wěn)定劑使用時，受溫度的影響較大，出現(xiàn)很強的溫度滯后現(xiàn)象，即在90℃以上溶解，在32～38℃時膠凝。試驗證明，瓊脂溶液濃度越低，膠凝溫度越低。作為秋子梨帶肉果汁的穩(wěn)定劑，使用的濃度很低，僅為0.15%，因此需要充分冷卻和一定時間的靜置，膠凝作用才形成。在未充分冷卻之前，顆粒不能均勻懸浮而全部下沉，這給生產(chǎn)上的熱灌裝帶來困難。如采用冷灌裝，即等到果粒均勻懸浮時灌裝，則影響生產(chǎn)效率，同時影響產(chǎn)品的衛(wèi)生指標(biāo)。

    試驗結(jié)果證明，瓊脂與CMC-Na具有良好的配伍性和增效性，0.1%的瓊脂與0.1%的CMC-Na配合，即可達(dá)到無分層、無沉淀的效果。因此，建議將0.1%的瓊脂與0.1%的CMC-Na配合使用，也可單獨采用0.2%的CMC-Na.

    秋子梨帶肉果汁的貯存，溫度越低穩(wěn)定性越好，貯存溫度升高，穩(wěn)定性則降低，這可能與溫度升高時增稠劑粘度降低、承托力減弱有關(guān)。

    2.3　先脫氣后均質(zhì)工序

    先脫氣后均質(zhì)，對含VC較高的秋子梨汁的加工非常重要。均質(zhì)過程不僅使果肉顆粒均一化，同時果汁中所含的空氣泡被微細(xì)化而均勻分散在果汁中，這種結(jié)合，必然大大增加空氣與果汁中各種成分的接觸機會，這對于含VC較高的秋子梨汁而言，如未經(jīng)脫氣而先均質(zhì)處理，恰好為VC的大量氧化提供了條件，從而使VC大部分甚至全部損失，并直接影響到果汁的色澤和風(fēng)味，這將使秋子梨帶肉果汁富含VC的特點名存實亡。因此，采用先脫氣后均質(zhì)的工序，這對最大限度地保持梨汁中VC的含量，提高果汁的品質(zhì)起著重要的作用。

    2.4　不同殺菌處理對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

    2.4.1　對穩(wěn)定性及營養(yǎng)成分的影響　熱殺菌工藝是飲料生產(chǎn)中的關(guān)鍵，選擇合理的殺菌方法對成品的感官品質(zhì)及營養(yǎng)物質(zhì)的保存有較大的影響，試驗結(jié)果見表4.

    由表4的試驗結(jié)果可知，采用超高溫瞬時殺菌，有利于梨汁的穩(wěn)定并能保持梨汁原有的色、香、味和營養(yǎng)成分。

    2.4.2　對產(chǎn)品保質(zhì)期的影響　在不同溫度下對秋子梨汁處理15～20min，密閉貯存，定期質(zhì)量檢查，試驗結(jié)果見表5.

    秋子梨汁的pH值較低，在4.7～5.1范圍內(nèi)，均不利于微生物的生長，因而即使不殺菌，短時間內(nèi)也不易變質(zhì)，但長期保存必須殺菌處理。試驗結(jié)果證明，112℃的處理溫度即可達(dá)到保質(zhì)要求。

    3　結(jié)　論

    3.1　果汁的護色處理

    秋子梨提汁后，為防止其氧化變色，應(yīng)迅速加入0.04%的抗壞血酸，以較好地保持原果汁的乳白色。同時，生產(chǎn)中采用先脫氣后均質(zhì)的工序，為果汁色澤的保持及減少VC的損失起到了積極的作用。

    3.2　果汁的穩(wěn)定性

    保持帶肉果汁的穩(wěn)定性是本生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵所在。結(jié)果證明，經(jīng)過兩次均質(zhì)處理并添加穩(wěn)定劑后，可保持產(chǎn)品的懸浮穩(wěn)定性。均質(zhì)處理條件為：第一次均質(zhì)壓力為16.4MPa，第二次均質(zhì)壓力為11.8MPa，均質(zhì)溫度為60℃.穩(wěn)定劑以0.2%的CMC-Na單獨使用或0.1%的瓊脂與0.1%的CMC-Na配合使用效果較好。產(chǎn)品均勻穩(wěn)定，貯存30d后觀察，自然分層率為0.

    3.3　果汁的殺菌處理

    秋子梨帶肉果汁的殺菌處理，以采用高溫瞬時殺菌為最佳，不具備條件的廠家也可采用高溫短時殺菌，盡量不采用常規(guī)的巴氏殺菌，以更好地保持果汁的色澤、風(fēng)味、穩(wěn)定性及VC含量，使產(chǎn)品保質(zhì)期(6個月)內(nèi)無變質(zhì)現(xiàn)象，符合國家規(guī)定的果汁飲料標(biāo)準(zhǔn)。