(19)中华人民共和国国家知识产权局
*CN102578651A*
(10)申请公布号 CN 102578651 A(43)申请公布日 2012.07.18
(12)发明专利申请
(21)申请号 201210075858.5(22)申请日 2012.03.21
(71)申请人广西大学
地址530004 广西壮族自治区南宁市大学路
100号广西大学科技处(72)发明人刘小玲
(74)专利代理机构北京工信联合知识产权代理
事务所(普通合伙) 11266
代理人叶万东(51)Int.Cl.
A23L 2/04(2006.01)A23L 2/46(2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 4 页权利要求书1页 说明书5页 附图4页
(54)发明名称
高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法(57)摘要
本发明公开了一种高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，本方法在加工果蔬饮料时，先调节使得果蔬灭酶破碎装置蒸汽管内的蒸汽压力达0.15-0.18MPa、温度达到110℃以上时，将清洗干净的果蔬原料通过物料进料口直接投入所述装置内腔，同时启动所述破碎刀；当出料口处的物料温度达到85℃以上时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到果蔬饮料成品。本发明方法工艺设备设计合理，工艺参数选择恰当，极其适用于易褐变水果的破碎及灭酶，灭酶护色和果蔬破碎效果佳，解决了热烫灭酶导致的果实可溶性固形物含量大量损失的问题；并且，热处理时间短、设备投入少。本发明方法极适宜在实际生产中推广应用。CN 102578651 ACN 102578651 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于包括采用了如下果蔬灭酶破碎装置并采用了如下加工方法：
所述果蔬灭酶破碎装置，包括有设置有内腔的装置主体，该装置主体上设有与所述内腔连通的物料进料口及出料口；所述内腔中设有破碎刀；所述内腔中还设有蒸汽管；该蒸汽管设在所述破碎刀的下方，该蒸汽管上还设有至少一个泄气孔；
加工果蔬饮料时，先调节使得所述蒸汽管内的蒸汽压力达0.15-0.18MPa、温度达到110℃以上时，将清洗干净的果蔬原料通过物料进料口直接投入所述装置内腔，同时启动所述破碎刀；当出料口处的物料温度达到85℃以上时，开启出料口；
从所述出料口得到的物料包括经调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到果蔬饮料成品。2.根据权利要求1所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于：所述蒸汽管的进汽端，与设在装置主体内部或外部的蒸汽发生器的出汽口连通。
3.根据权利要求1所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于：所述蒸汽压力及蒸汽温度参数，通过设于蒸汽管内或泄气孔处的传感器进行采集。
4.根据权利要求1所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于：所述破碎刀，由电机驱动。
5.根据权利要求1所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于：所述果蔬灭酶破碎装置的内腔底部，还设有筛网。
6.根据权利要求1所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于：所述果蔬灭酶破碎装置还设有温度监控显示单元；所述出料口处，设有控制该出料口的启/闭及出料量的电阀门；该电阀门的其中的一个输入控制端与所述温度监控显示单元的控制输出端相连。
7.根据权利要求1所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于：所述果蔬灭酶破碎装置中的破碎刀，采用的是旋刀；所述蒸汽管，采用内通蒸汽的盘管形式。
8.根据权利要求1至7之一所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于，所采用的果蔬原料为香蕉全果：
当蒸汽压力达0.15MPa、温度达到112℃以上时，将清洗切端后的香蕉全果直接投入所述装置内腔；当出料口处的物料温度达到85℃以上时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经酶解液化、离心、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到全果香蕉汁。
9.根据权利要求1至7之一所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于，所采用的果蔬原料为杨桃：
当蒸汽压力达0.15MPa、温度达到110℃以上时，将清洗后的杨桃直接投入所述装置内腔；当出料口处的物料温度达到87℃以上时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经浆渣分离、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到杨桃汁。
10.根据权利要求1至7之一所述的高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特征在于，所采用的果蔬原料为菠萝：
当蒸汽压力达0.18MPa、温度达到118℃时，将清洗切端后的菠萝切为4-5块，然后直接投入所述装置内腔；当出料口处的物料温度达到90℃时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经浆渣分离、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到菠萝汁。
2
CN 102578651 A
说 明 书
高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法
1/5页
技术领域
本发明涉及食品加工贮藏领域，更具体地说是涉及一种高效灭酶护色加工果蔬饮
料的方法。
[0001]
背景技术
褐变是指食品在加工或贮藏过程中，天然色泽发生变化，变成红色、褐色或黑色的
一种现象。褐变是食品品质劣变的一种重要表现。根据引起褐变的原因不同，通常把食品褐变分为酶促褐变和非酶褐变。许多新鲜的水果和蔬菜由于存在大量的多酚类物质及多酚氧化酶，当果蔬组织损伤或进行破碎等处理时，多酚氧化酶与酚类物质接触，在氧气的参与下发生酶促褐变。
[0003] 果蔬饮料加工中，果蔬打浆是取汁的必要步骤。现有用于果蔬破碎或打浆的设备有单道打浆机、双道打浆机、果蔬榨汁机、果蔬破碎机等。根据原料的不同分别选择不同的打浆机。对果肉细胞壁薄、水分高的浆果类可以螺旋挤压榨汁机直接压榨取汁，如草莓汁、葡萄汁等。对有果皮和果核的果实如芒果、橙等，可以采用单道或双道打浆机实现打浆与果皮分离的操作。但对多酚氧化酶及酚类物质丰富，容易褐变的果蔬而言，打浆后的1～5分钟内，果浆色泽的变化非常明显，若不及时进行护色处理，果蔬的色泽变得非常不理想。因此，使用现有打浆机处理物料前，必须先经必要的灭酶处理，才可进行打浆操作。[0004] 传统的果蔬汁加工中，灭酶处理和破碎打浆处理是两个的操作单元，两个单元操作联合实现果蔬的破碎和灭酶护色。由于需要使用两个不同的设备，属于两个的操作单元分别完成，不仅灭酶效果不好，同时操作成本高。
[0005] 目前一般以先经沸水热烫灭酶再经果蔬打浆机破碎处理为常见的处理流程，是通过用热水对果蔬物料进行热烫以钝化其中的多分氧化酶活性，该热烫的方法尽管也起到护色的作用，但加热的时间偏长、果蔬的风味损失严重，此外，可溶性固形物的损失也相当严重。
[0002]
发明内容
[0006]
本发明的目的，即在于提供一种能解决上述不足的高效灭酶护色加工果蔬饮料的
方法。
本发明高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法，其特别之处在于包括采用了如下果蔬
灭酶破碎装置并采用了如下加工方法：[0008] 所述果蔬灭酶破碎装置，包括有设置有内腔的装置主体，该装置主体上设有与所述内腔连通的物料进料口及出料口；所述内腔中设有可由外力驱动的破碎刀；所述内腔中还设有蒸汽管；该蒸汽管设在所述破碎刀的下方，该蒸汽管上还设有至少一个泄气孔；
[0007] [0009]
加工果蔬饮料时，先调节使得所述蒸汽管内的蒸汽压力达0.15-0.18MPa、温度达到110℃以上时，将清洗干净的果蔬原料通过物料进料口直接投入所述装置内腔，同时启动所述破碎刀；当出料口处的物料温度达到85℃以上时，开启出料口；从所述出料口得到的
3
CN 102578651 A
说 明 书
2/5页
物料包括经调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到果蔬饮料成品。[0010] 上述方案中的蒸汽管的进汽端，可以采用与设在装置内部的蒸汽发生器的出汽口连通的方案，也可以采取另一种实施方式：所述蒸汽管通过设在装置主体上的蒸汽入口与外部的蒸汽发生器连通，所述蒸汽入口处还设有控制蒸汽气压和流量的蒸汽阀。[0011] 所述蒸汽压力及蒸汽温度参数，可以通过设于蒸汽管内或泄气孔处的传感器进行采集。
[0012] 上述方案中的破碎刀，可以采用人力驱动，也可以采取机械驱动，此时，该装置还设有用于驱动所述破碎刀的电机。所述破碎刀，优选采用旋刀。[0013] 作为对上述方案的一个改进，所述装置内腔底部还设有筛网。[0014] 作为对上述方案的进一步优化，所述果蔬灭酶破碎装置还设有温度监控显示单元，便于监测物料中心温度。当物料中心温度达到灭酶温度时，可开启出料口排浆。为提高设备的自动化水平，优选在所述出料口处，设有控制该出料口的启/闭及出料量的电阀门；该电阀门的其中的一个输入控制端与所述温度监控显示单元的控制输出端相连。[0015] 所述蒸汽管，优选采用内通蒸汽的盘管形式。[0016] 当所采用的果蔬原料为香蕉全果时，本发明高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法优选采用如下工艺及参数：当蒸汽压力达0.15MPa、温度达到112℃以上时，将清洗切端后的香蕉全果直接投入所述装置内腔；当出料口处的物料温度达到85℃以上时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经酶解液化、离心、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到全果香蕉汁。
[0017] 当所采用的果蔬原料为杨桃时，本发明高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法优选采用如下工艺及参数：当蒸汽压力达0.15MPa、温度达到110℃以上时，将清洗后的杨桃直接投入所述装置内腔；当出料口处的物料温度达到87℃以上时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经浆渣分离、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到杨桃汁。当所采用的果蔬原料为菠萝时，本发明高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法优选采用如下工艺及参数：当蒸汽压力达0.18MPa、温度达到118℃时，将清洗切端后的菠萝切为4-5块，然后直接投入所述装置内腔；当出料口处的物料温度达到90℃时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经浆渣分离、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到菠萝汁。[0019] 本发明高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法具有如下显著特点及优点：(1)极其适用于易褐变水果的破碎及灭酶，灭酶护色和果蔬破碎效果佳，解决了热烫灭酶导致的果实可溶性固形物含量大量损失的问题；(2)物料不需去皮处理；(3)工艺设备设计合理，工艺参数选择恰当，操作时间短，从投料到出料仅30-60秒；(4)控制好出料及投料速度，可保证物料达到灭酶所需的温度；(5)可实现连续化操作，操作便捷。
[0020] 本发明高效灭酶护色加工果蔬饮料方法的良好性能有效改善食品科学与工程专业开展实践教学和科研的需要，也极适宜在实际生产中广泛应用。
[0018]
附图说明
图1是本发明方法中采用的果蔬灭酶破碎装置的一个实施例的结构原理示意图。[0022] 图2是图1的左视图。
[0023] 图3热烫处理时切段香蕉中心温度的变化曲线图。
[0021]
4
CN 102578651 A[0024]
说 明 书
3/5页
图4果蔬灭酶破碎装置处理中香蕉浆温度的变化曲线图。
[0025] 图5不同工艺处理样品的可溶性固形物含量变化对比曲线图。
[0026] 1-主体 2-内腔 3-进料口 4-出料口 5-破碎刀 6-蒸汽管泄气孔
[0027] 7-蒸汽管 8-蒸汽阀 10-电机 11-筛网 12-电阀门开关[0028] 13-温度监控显示单元 14-上下内腔开启密封板
具体实施方式
[0029] 以下结合附图及实施例对本发明高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法作进一步地说明。
[0030] 1、第一实施例：高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法
[0031] 本发明高效灭酶护色加工果蔬饮料的方法可以采用如图1所示的果蔬灭酶破碎装置。图2是图1的左视图。如图所示。整个装置的主体1可由不锈钢材质加工而成，满足食品安全的需要。物料从进料口3进入装置内腔2，内腔2中设有由电机10驱动的破碎刀5，破碎的效果取决于破碎刀5的形状和布置；破碎刀5下方还设有蒸汽管7，蒸汽管7上还设有泄气孔6；本实施例中物料加热的热源为外接的蒸汽发生器，蒸汽管7通过设在装置主体上的蒸汽入口与外部的蒸汽发生器连通，蒸汽阀8设在蒸汽入口处以控制蒸汽气压和流量；蒸汽管7下方还设有筛网11，内腔底部设有物料出料口4。打浆的时间长短和浆料的细度可由筛网11的孔径及出料口4的开启程度控制。[0032] 本实施例中，破碎刀5采用的是旋刀。蒸汽管，采用的是盘管形式。[0033] 本装置还设有上下内腔开启密封板14。[0034] 使用时，先打开蒸汽阀8使蒸汽进入蒸汽管7，当所述蒸汽管内的蒸汽压力达0.15-0.18MPa、温度达到110℃以上(传感器可设于蒸汽管内或泄气孔处)时，将清洗干净的果蔬原料通过物料进料口3直接投入所述装置内腔2，同时启动所述破碎刀5；在蒸汽压的作用下，蒸汽由泄气口6喷射到破碎的物料上，与破碎物料直接发生热交换；当出料口处的物料温度达到85℃以上时，开启出料口4；从所述出料口得到的物料包括经调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到果蔬饮料成品。[0035] 此外，本实施例的果蔬灭酶破碎装置还设有温度监控显示单元13；所述出料口4处设有控制该出料口的启/闭及出料量的电阀门，通过电阀门开关12控制该出料口的启/闭及出料量；该电阀门与所述温度监控显示单元的控制输出端电气相连。当物料中心温度达到灭酶温度时，可开启出料口排浆。[0036] 2、第二实施例：高效灭酶护色加工菠萝饮料的方法[0037] 本实施例所采用的工艺和设备与实施例1基本相同，不同之处在于：当蒸汽压力达0.18MPa、温度达到118℃时，将清洗切端后的菠萝(无需去皮)切为4-5块，然后直接投入所述果蔬灭酶破碎装置内腔；当出料口处的物料温度达到90℃时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经浆渣分离、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到菠萝汁。[0038] 3、第三实施例：高效灭酶护色加工杨桃饮料的方法[0039] 本实施例所采用的工艺和设备与实施例1基本相同，不同之处在于：当蒸汽压力达0.15MPa、温度达到110℃以上时，将清洗后的杨桃直接投入所述果蔬灭酶破碎装置内
5
CN 102578651 A
说 明 书
4/5页
腔；当出料口处的物料温度达到87℃以上时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经浆渣分离、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到杨桃汁。[0040] 4、第四实施例：高效灭酶护色加工香蕉饮料的方法[0041] 本实施例所采用的工艺和设备与实施例1基本相同，不同之处在于：当蒸汽压力达0.15MPa、温度达到112℃以上时，将清洗切端后的香蕉全果直接投入所述装置内腔；当出料口处的物料温度达到85℃以上时，开启出料口；从所述出料口得到的物料包括经酶解液化、离心、调配、澄清、杀菌、无菌灌装，得到全果香蕉汁。[0042] 5、以加工原料香蕉时作为例子所作的灭酶护色对比实验数据[0043] 香蕉是一种褐变现象较严重的果实。以香蕉为原料，通过两种工艺(A：热水热烫灭酶再经组织打浆处理，B：使用本发明方法直接完成打浆与灭酶处理工艺)的实验参数及产品质量参数的比较，有助于了解本发明方法的使用特性与优势。[0044] 5.1不同灭酶处理的加热效率[0045] 研究表明，多酚氧化酶在香蕉中的活性较高，因此，在香蕉加工中，可以用多酚酶的活性来评价灭酶效果。将2cm/段及4cm/段的香蕉在持续加热的沸水水浴中加热灭酶，香蕉段的中心温度的变化如图3所示。由图3可知，当加热时间达6min时，2cm/段香蕉的中心温度为90.7℃，4cm/段的香蕉的中心温度为88.9℃，可达到钝化PPO活性的目的。[0046] 采用本发明方法对完整香蕉进行灭酶打浆同步处理。香蕉投入果蔬灭酶破碎装置前，先开通蒸汽使蒸汽压力达0.15MPa、温度达到112℃后，将香蕉整果直接投入果蔬灭酶破碎装置破碎处理，同时记录浆料的温度变化如图4所示。由图4可见，香蕉全果在投入果蔬灭酶破碎装置60sec左右，香蕉果浆温度已经上升至90℃，随着物料的连续投放，温度基本保持90℃。可见，本发明方法的升温效率是常规热烫灭酶的若干倍，有利于钝化多酚氧化酶的活力，抑制酶促褐变，同时也减少了一个生产工序，缩短了生产时间。[0047] 5.2不同工艺处理对果浆色泽的影响
[0048] 果浆的色泽可采用色差计测定并以Lab表色系统表达。Lab系统表色中：L*值表示颜色的亮度，L*＝0为黑色而L*＝100指示白色；a＊负值指示绿色而正值指示红色；b＊负值指示蓝色而正值指示黄色。
[0049] 香蕉经过常规热烫后打浆工艺及本发明方法的直接蒸汽灭酶破碎工艺后，两者果浆的色差值变化如表1和表2所示。不同的处理方式果汁的值呈现出一定变化。表1显示，随着热烫时间的增加，L*值逐渐增大、a*值下降、b*值下降，说明香蕉果浆色泽的亮度增加，色泽有褐色向亮黄色转变，表明热烫处理6～7min可实现抑制香蕉酶促褐变的现象。表2显示，蒸汽处理时间由30秒延长到60秒，果汁的L*值快速增大，并与热烫处理6min的效果一致，并随时间延长，L＊值基本稳定。说明同时破碎同时采用蒸汽处理，仅60秒就可实现果浆的灭酶护色的作用，得到色泽较优的产品。
[0050] 表1沸水热烫处理时间与果汁色泽 表2蒸汽处理时间与果汁色泽
[0051]
6
CN 102578651 A
说 明 书
5/5页
注：采用100℃沸水热烫 注：蒸汽压力0.15MPa
[0053] 5.3不同工艺处理对果浆可溶性固形物的影响[0054] 由图5可见，沸水热烫处理香蕉，可溶性固形物损失很大，从26.1％减少为12.5％，损失率为52.1％，其原因可能是热烫引起可溶性固形物逐渐溶解到水中而造成损失。采用本发明方法处理可溶性固形物损失小，损失率为10.7％。因此，可以得出，采用本发明方法处理香蕉比沸水热烫香蕉对可溶性固形物的保留效果好。
[0052]
7
CN 102578651 A
说 明 书 附 图
1/4页
图1
8
CN 102578651 A
说 明 书 附 图
2/4页
图2
9
CN 102578651 A
说 明 书 附 图
3/4页
图3
图4
10
CN 102578651 A
说 明 书 附 图
4/4页
图5
11
