1、 2009, Vol. 30, No. 10食品科学技术应用282i F黄 诚1，周长春2,3，尹 红1(1.吉首大学食品科学研究所，湖南 吉首 416000；2.湖南老爹农业科技开发股份有限公司，湖南 吉首 416000；3.湘西自治州喜阳阿姆斯天然果汁有限公司，湖南 吉首 416000)K1以胡萝卜为原料加工成浓缩胡萝卜汁，研究浓缩胡萝卜汁加工工艺。结果表明，胡萝卜果实榨汁时，用150mg/kg果胶酶在50下酶解处理果浆50min，可提高出汁率20%。通过正交试验，确定了闪蒸真空浓缩最佳工艺参数值：浓缩温度5055、真空度9.3310410.0104Pa、蒸汽压力7.51048.0104M
2、Pa、果汁流量6.01036.5103L/h；贮存温度18，产品pH值、总酸和 -胡萝卜素基本无变化。1oM胡萝卜浓缩汁；出汁率；真空浓缩；加工工艺Study on Processing Technology of Carrot Juice ConcentrateHUANG Cheng1，ZHOU Chang-chun2,3，YIN Hong1(1. Institute of Food Science, Jishou University, Jishou 416000, China；2. Hunan Laodie Agricultural Technology Development Co.
3、Ltd., Jishou 416000, China；3. Xiangxi Autonomous Prefecture Xiyang AMOS Natural Fruit Juice Co. Ltd., Jishou 416000, China)Abstract ：In the processing technology of carrot juice concentrate, pectinase dose affecting carrot juice yield and workingparameters of triple effect vacuum flasher for concent
4、rating carrot juice were optimized. The results showed that the carrot juiceyield could be increased by 20% when treating crushed carrot pulp with 150 mg/kg of pectinase for 50 min at 50 . The optimalworking parameters of triple effect vacuum flasher were determined by orthogonal test as follows: co
5、ncentration temperature 50to 55 , vacuum degree 9.33104to 10.0104Pa, steam pressure 7.5104 to 8.0104MPa, and carrot juice flux 6.0103to 6.5103L/h. When stored at not higher than 18 , the pH value, and total acid and -carotene contents of concentratedcarrot juice had little changes.Key words：carrot j
6、uice concentrate；carrot juice yield；vacuum concentrating；processing technology中图分类号：TS255.36 文献标识码：B 文章编号：1002-6630(2009)10-0282-04收稿日期：2008-08-15作者简介：黄诚(1963-)，男，副教授，本科，研究方向为食品技术开发和食品分析。E-mail：胡萝卜为伞形花科植物，属二年草本作物，是最常见的一种蔬菜。胡萝卜又名红参，富含胡萝卜素及VA、VB1、VB2、VD、糖类、淀粉、钾、钙、磷、铁等营养成分和无机盐类，素有“小人参”之称，具有治疗夜盲症和皮肤病的功效
7、，还可抗氧化，延缓衰老、降低血糖、防癌抗癌1。因此，我们引进进口设备加工成浓缩胡萝卜汁产品，可提高胡萝卜种植价值，同时也为我国饮料企业提供优质的原料，出口创汇2，对发展新农村经济建设发挥重要作用，并为胡萝卜产业化深加工开辟新途径。胡萝卜原汁浓度较低，给贮存、运输带来不利，浓缩后果汁不仅能延长有效贮存期，而且可减少包装、贮存和运输费用。采用真空蒸发浓缩系统进行浓缩，胡萝卜汁中的VC、氨基酸、果胶、 -胡萝卜素等营养成分因受热会有不同程度的损失，并会在加热壁面处形成结垢，不仅降低换热效率，而且影响产品质量，可见，正确选用闪蒸蒸发设备和工艺参数对胡萝卜汁的浓缩效率和产品质量至关重要。目前，胡萝卜浓缩
8、汁加工工艺研究尚未见报道，本实验主要从胡萝卜出汁率、闪蒸真空浓缩工艺参数、贮存温度对产品品质的影响方面研究浓缩胡萝卜汁的加工工艺。1 材料与方法1.1材料、试剂与仪器胡萝卜 湘西吉首农户提供。果胶酶 无锡市博立生物制品有限公司。283技术应用食品科学2009, Vol. 30, No. 10SDB-60型振动筛、SOP-80滚筒去皮机、ZSE-80型滚筒过滤器、AJE-100型破碎榨汁机、DYJ-100型带式榨汁机、SV-100离心分离机、RSTGH-100型管式杀菌机、BFA-200型无菌灌装机、CIP500型清洗系统 德国阿姆斯(AMOS)公司；NS-500型三效闪蒸真空浓缩系统 意大利P
9、IERALISI公司。1.2理化指标测定方法3可溶性固性物用阿贝折光仪测定；总酸采用酸碱滴定法测定(以柠檬酸计)； -胡萝卜素含量按照GB12389方法测定；pH值采用pHS-25酸度计测定；总砷含量按GB/T5009.112003方法测定；铅含量按GB/T5009.122003方法测定；铜含量按GB/T5009.132003方法测定；硝酸盐含量按GB/T5009.332003方法测定。卫生标准含量按GB173252005执行。1.3浓缩胡萝卜汁加工工艺1.3.1工艺流程4鲜胡萝卜卸、贮料一、二、三级水流清洗输送滚筒去皮清洗、拣选预煮破碎打浆带式榨汁离心榨汁过滤 过滤 果汁储罐冷却三效闪蒸真空
10、浓缩巴氏杀菌离心分离批次罐装UHT灭菌冷却无菌灌装冷冻贮藏1.3.2操作要点5原料选择：选用色泽鲜艳，红皮，红心，红肉，无糖心，无开叉和无虫蛀的胡萝卜为加工原料。卸、贮料：原料检验合格后进行人工卸料，倒入贮料池，设贮料池10个，每个贮料池限贮鲜胡萝卜2530t，堆积高度100cm，果实在贮料池内滞留时间24h，每个池备有标识牌，标记编号和原料入池时间。三级水流清洗输送：原料从贮料池至车间通过流送沟由水力流送完成。流送沟长度为3040m，采用“S”型水力输送原料，并设有过滤网，使黏附在原料表面上的泥土或污垢得到清洗、去杂。滚筒去皮：胡萝卜由去皮机螺旋输送器推动，受金钢砂的滚筒摩擦作用，将胡萝卜表
11、皮摩擦掉，同时设高压水喷头，对附在表面的皮渣初洗。控制滚筒去皮速度420450r/min。清洗、拣选：由清洗机将胡萝卜残留的皮渣和附着物清洗干净，之后进入人工拣选，剔除腐烂，带有病虫害、开叉等不合格果实。控制原料密度6.07.0kg/m2，选果人数1人/m2。预煮：可减轻加工过程中褐变，对胡萝卜原生质和氧化酶的破坏，提高出汁率，杀灭表面上的微生物。控制预煮温度96，时间7min，加入果胶酶150mg/kg，酶解温度50，酶解时间50min。离心榨汁：果浆均匀分布于高速旋转的滚筒壁上，由离心力的作用，将果汁和悬浮物分离出，控制离心转速3350r/min，离心时间3min。带式榨汁：对果肉颗粒进行
12、二次榨汁，在压榨滚筒和带之间进行榨汁，控制空气压力41056105Pa，拉紧轧带，提高出汁率。离心分离：在离心碟片高速旋转产生离心力的作用下，进入转鼓中的果汁分成液固相，密度大的果肉悬浮物被分离掉，控制离心电机转速1450r/min，离心转鼓转速6330r/min，离心时间4min，进料泵流量2500L/h，离心后的胡萝卜汁糖度为11BX。巴氏杀菌：杀菌温度9095，杀菌时间3060s。以杀灭胡萝卜汁中的微生物、致病菌和钝化酶的活性。三效闪蒸真空浓缩：采用三效闪蒸真空浓缩系统，在减压条件下加热，降低胡萝卜汁沸点温度，使水分迅速蒸发，最终产品浓缩浓度65%，密度1.305kg/L。UHT灭菌、冷
13、却：浓缩胡萝卜汁由柱塞泵送入管式UHT灭菌、冷却机灭菌、冷却。产品进口温度65，在加热段由蒸汽加热至灭菌温度118121，时间4060s，保温1min，冷却至7。无菌灌装：采用无菌灌装系统，灌装出口蒸汽温度103105，将浓缩胡萝卜汁灌注于230L无菌铝箔袋，外包装为钢桶，净重245kg。将设定的产品名称、生产日期、生产批号、工业生产许可证、果汁浓度、产品质量等数据打印在130mm80mm标签上，贴于包装桶上。贮存运输：分生产批次、生产日期贮存，采用先入先出的原则。控制贮存温度18，05运输。1.3.3果胶酶对胡萝卜出汁率的影响胡萝卜经过三级水流清洗输送、滚筒去皮、清洗拣选、破碎打浆后，置于预
14、煮机，控制预煮温度96，时间7min，自动冷却到常温，然后在酶解温度50，酶解时间50min条件下，加入果胶酶150mg/kg，进行酶解处理，最后经离心机离心分离后得到胡萝卜汁。汁质量加水质量出汁率(%)= 100原料质量2 结果与分析2.1果胶酶对胡萝卜出汁率的影响2009, Vol. 30, No. 10食品科学技术应用284目前，果胶酶酶解技术在果汁加工中得到广泛应用，果汁加工中首先考虑出汁率，采用酶解技术可以破坏胡萝卜细胞壁中果胶质、纤维素和半纤维素，使细胞间的交联断裂，促进细胞中可溶性物质流出，从而大大提高果汁得率。从表1可知，胡萝卜果实破碎后直接榨汁的出汁率较低，而且果汁浑浊。在榨
15、汁过程中使用果胶酶，可明显提高出汁率，并且果汁清亮，颜色橙红，无黏稠感，因此加工中以采用果胶酶使用量150mg/kg，果胶酶酶解温度50，酶解时间50min为宜，此用量既可获得较高的出汁率，而且使用成本也不高6。果胶酶用量出汁率比对照果汁外观(mg/kg) (%)提高(%)060.5果汁浑浊，颜色橙红，较黏稠。100 75.5 15果汁浑浊，颜色橙红，无黏稠感。150 80.5 20果汁清亮，颜色深橙红，无黏稠感。200 80.7 20.2果汁清亮，颜色深橙红，无黏稠感。250 80.8 20.3果汁清亮，颜色深橙红，无黏稠感。表1 果胶酶对胡萝卜果实出汁率的影响Table 1 Effects
16、 of pectinase dose on carrot juice yield因素水平A浓缩温度()B真空度(104Pa) C蒸汽压力(104MPa) D果汁流量(103L/h)14550 8.679.33 7.07.5 6.06.525055 9.3310.0 7.58.0 6.57.035560 10.010.67 8.08.5 7.07.5表2 正交试验因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal test on working param-eters of triple effect vacuum flasher评定结果试验号ABCD色滋
17、味与组织综合泽气味状态得分11 11 1174228121 22 2174128031 33 31635207142 12 31946248952 23 11947269262 31 2194623873 13 2184 28483 21 31743238393 32 1184 2486K1 232 254 252 259K2 269 255 255 252K3 253 245 247 243k1 77.333 84.667 84.000 86.333k2 89.667 85.000 85.000 84.000k3 84.333 81.667 82.333 81.000R 12.334 3.3
18、33 2.667 5.333因素主次ADBC优水平A2 B2 C2 D1表3 L9(34)正交试验设计方案及结果Table 3 Results and range analysis of orthogonal design L9(34)2.3贮存温度对浓缩胡萝卜汁品质的影响浓缩胡萝卜汁分别在018和18条件下经过12个月贮存，每月检测浓缩胡萝卜汁的pH值、总酸和 -胡萝卜素含量的变化。项目贮存温度()贮存时间(月)135791pH 018 5.50 5.50 5.56 5.58 5.60 5.6418 5.50 5.50 5.52 5.53 5.55 5.56总酸(g/kg) 018 7.80
19、 7.82 7.84 7.86 7.88 7.9018 7.80 7.82 7.82 7.83 7.84 7.85-胡萝卜素(mg/L) 018 70 66 62 55 50 4818 70 69 67 66 65 64表4 贮存温度对pH 值、总酸和 - 胡萝卜素的含量影响Table 4 Effects of temperature on pH, and total acid and -carotene contents of concentrated carrot juice during storage2.2闪蒸真空浓缩工艺条件对浓缩胡萝卜汁品质的影响用闪蒸真空浓缩加工浓缩胡萝卜汁，不同
20、的浓缩工艺参数对浓缩胡萝卜汁的品质存在一定影响。根据前期单因素试验结果选取浓缩工艺参数：浓缩温度(A)，真空度(B)，蒸汽压力(C)，果汁流量(D)为四个因素，取三水平建立L9(34)正交表进行正交优化试验，以感官综合评分为指标寻找出最佳工艺参数，因素水平见表2，结果见表3。浓缩胡萝卜汁在贮存过程中会发生非酶褐变，生产的黑褐色物质影响浓缩汁的感官，降低其营养价值，成为影响浓缩胡萝卜汁品质和贮存寿命的主要原因。从表4可知，在018和18条件下，经过前7个月贮存，浓缩胡萝卜汁的pH值、总酸含量基本保持不变，后4个月贮存，在018条件下，浓缩胡萝卜汁的pH值由5.58增加到5.64，而在18条件下，
21、pH值由5.53增加到5.56，总酸含量基本保持不变；在018条件下贮存，贮存11个月，浓缩胡萝卜由10名食品感官评价人员组成评审小组，对产品的色泽(20分)，滋味与气味(50分)，组织状态(30分)进行综合评分7，结果见表3。由表3可知，四个因素对产品感官质量影响的主次顺序为：浓缩温度(A)果汁流量(D)真空度(B)蒸汽压力(C)。而最优真空浓缩参数组合为A2B2C2D1。即浓缩温度5055，真空度9.3310410.0104Pa，蒸汽压力7.51048.0104MPa，胡萝卜汁流量6.01036.5103L/h。285技术应用食品科学2009, Vol. 30, No. 10汁 -胡萝卜素
22、含量由70mg/L降为48mg/L，损失率达到31%，在18条件下贮存， -胡萝卜素含量由70mg/L降为64mg/L，损失率仅有9%。因此，选择18条件下贮存浓缩胡萝卜汁最适宜。3 浓缩胡萝卜汁质量标准根据国际市场对浓缩胡萝卜汁的质量要求，以德国胡萝卜汁标准指南AJN值(果汁的真实值)为依据制订了浓缩胡萝卜汁的企业标准。3.1感官指标项目指标色泽呈深橙红色，久置后颜色稍许变深滋味与气味具有胡萝卜汁固有的滋味与香气，无异味组织状态呈均匀混浊状，不分层，无悬浮物杂质无肉眼可见杂质表5 感官指标Table 5 Sensory index of carrot juice concentrate项目指
23、标可溶性固形物(20折光计法，%) 65BX总酸(以柠檬酸计，g/kg) 7.58.5pH值(20)56.0硝酸盐(mg/L)250 -胡萝卜素(mg/L) 5070密度(20，g/mL)1.30表6 理化指标Table 6 Physical and chemical indexes of carrot juiceconcentrate项目指标总砷(以As计，mg/L)0.1铅(以Pb计，mg/L)0.2铜(以Cu计，mg/L)5.0菌落总数(个/m)100大肠菌群(个/100ml)不得检出酵母菌(个/ml)10霉菌(个/ml)10致病菌(指肠道致病菌及致病性球菌)不得检出表7 卫生指标Tab
24、le 7 Hygienic target of carrot juice concentrate3.4保质期在18贮存下，保质期两年。4 结 论研究了浓缩胡萝卜汁的加工工艺操作要点，果胶酶对胡萝卜果实出汁率的影响实验结果表明，用150mg/kg果胶酶在50下酶解处理果浆50min，可提高出汁率20%。通过正交试验，确定了闪蒸真空浓缩最佳工艺参数值：浓缩温度5055、真空度9.3310410.0104Pa、蒸汽压力7.51048.0104MPa、胡萝卜汁流量6.01036.5103L/h。试验证明，胡萝卜浓缩汁于18冻藏，有利于保持胡萝卜汁的色泽、pH值、总酸和 -胡萝卜素含量，保质期两年。应用
25、本工艺完全能满足浓缩胡萝卜汁工业化生产要求，为我国胡萝卜产业化深加工开辟了一条新途径。参考文献：1阮婉贞. 胡萝卜的营养成分及保健功能J. 中国食物与营养, 2007(6): 51-53.2周长春. 欧洲果汁市场控制系统与自愿控制系统及对我国的启示J.中国食物与营养, 2004(9): 25-26.3强卫国, 杨惠芬, 毛红. 食品卫生检验方法理化部分: 一部M. 北京:中国标准出版社, 1998: 71-104.4尹红, 周长春, 雷启能. HACCP系统在胡萝卜浓缩汁生产中的应用J. 食品与机械, 2002(5): 32-33.5黄诚, 周长春, 尹红. 浓缩蜜橘汁的工业化加工研究J. 食品与发酵工业, 2007(11): 139-142.6宋维春. 用果胶酶提高胡萝卜出汁率方法J. 食品与发酵工业, 2004(12): 155-156.7白新桂. 数据分析与试验优化设计M. 北京: 清华大学出版社, 1998:57-70; 100-105.3.2理化指标3.3卫生指标
