果汁加工研究進展

張宏康，劉芯如

（1. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 輕工食品學(xué)院，廣東 廣州 510225；2. 廣東省嶺南特色食品科學(xué)與技術(shù)重點實驗室，廣東廣州 510225；3. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部嶺南特色食品綠色加工與智能制造重點實驗室，廣東廣州 510225）

果汁，作為液態(tài)的水果，富含維生素、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)素，具有攜帶方便、貨架期長等優(yōu)點。多吃水果或多喝果汁，對于平衡膳食、提高免疫力、改善亞健康等具有非常重要的作用[1]。我國飲料市場曾是發(fā)展最快的消費市場之一，但一段時間以來，果汁行業(yè)總體增長疲軟，例如2015 年和2016 年市場銷量分別同比下滑3%和5%。果汁行業(yè)經(jīng)過多年的高速增長后，已經(jīng)進入深度調(diào)整期[2]。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們的消費觀念和消費質(zhì)量發(fā)生新的改變，消費者更加青睞高營養(yǎng)、低熱量的食品[3]。為滿足消費者新的消費理念（如注重飲用品天然、營養(yǎng)、健康和安全），果汁行業(yè)急需新產(chǎn)品創(chuàng)制和升級，來滿足市場的需求。

根據(jù)近年來果汁行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，綜述了果汁的定義，并明確其分類。就果汁加工種類的不同，以NFC（Not from concentrate，NFC） 果汁、濃縮類果汁、渾濁果汁和澄清果汁為例，從一般的果汁工藝流程出發(fā)，總結(jié)歸納了不同類型果汁常規(guī)及常用的特殊加工技術(shù)，從而介紹果汁加工工藝。以期在這個挑戰(zhàn)與機遇并存的市場中，為更好更快發(fā)展果汁加工行業(yè)，解決果汁加工過程的關(guān)鍵技術(shù)難題，生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品提供一定的參考及建議。

1 果汁

顧名思義，果汁是以水果為原料，經(jīng)挑選、洗凈、壓榨或提取所得的汁液。主要經(jīng)物理方法制取，具有發(fā)酵性，但未經(jīng)發(fā)酵的汁液。含有鮮果中最有價值的成分，其營養(yǎng)和風(fēng)味都與鮮果媲美，是良好的天然營養(yǎng)食品。除直接飲用外，還可用于加工多種飲料和食品。我國主要生產(chǎn)柑橘汁、菠蘿汁、葡萄汁、蘋果汁及天然椰子汁等[4]。

1.1 果汁及其飲料的定義與分類

一般來說，所講的果汁是指以鮮果或干果為原料，果汁在這里的含義還包括那些以不宜采用機械方法直接制取汁液、漿液的干制或含水量較低的水果為原料、靠水浸提等手段制得的汁液及某些靠莖葉為原料生產(chǎn)的果汁類制品，所制取的汁也從廣義上歸為果汁。

果汁飲料和水果飲料都是將水、糖、酸味劑等加入果汁中調(diào)制而成的混汁制品，但兩者以果汁含量不同而區(qū)分。狹義上的果汁與果汁飲料和水果飲料是存在區(qū)別的。從狹義定義上看，果汁與另外兩者是濃度上的差別。但從廣義上來說，果汁是個大概念，既包括了狹義的果汁飲料，也包括了水果飲料。在我國，果汁及果汁飲料市場產(chǎn)品由果汁含量的多少，一般可分為低濃度果汁飲料、中濃度果汁、高濃度果汁（純果汁） 3 類，它們在口感、價格及營養(yǎng)價值方面存在很大的差異[5]。

實際上，市場上許多宣稱100%的果汁飲品都是濃縮還原果汁，即在濃縮汁中加入水還原而成。而根據(jù)鮮榨果汁國家標(biāo)準(zhǔn)，市面上所有的100%果汁中唯有NFC 果汁才是真正的屬于鮮榨果汁。為了便于監(jiān)管部門日常監(jiān)管和企業(yè)執(zhí)行，保證飲料分類體系的相對統(tǒng)一，避免矛盾，順應(yīng)飲料行業(yè)快速發(fā)展、飲料產(chǎn)品品類日益豐富和國家食品標(biāo)準(zhǔn)體系和法規(guī)的變化的需要，在最新一版的《飲料通則》中，針對其果汁含量的多少對果汁類及其飲料的分類和名稱進行了調(diào)整，明確并規(guī)范其名稱[6]。

果汁類飲料分類圖見圖1[7]。

圖1 果汁類飲料分類圖

1.2 果汁加工種類

因各類水果原料具有不同的生理特性及為迎合市場不同的生產(chǎn)需要，根據(jù)果汁的含量及形態(tài)等的區(qū)別，在果汁加工過程中需要采取不同的方法及技術(shù)手段。因此，可對果汁加工種類進行細分。

1.2.1 原果汁和濃縮果汁

原果汁是以水果為原料采用機械方法直接制成的可發(fā)酵但未發(fā)酵的、未經(jīng)濃縮的汁液制品。原果汁又可以進一步劃分為FC（From concentrate，F(xiàn)C）果汁與NFC 果汁。其中，采用巴氏殺菌或非熱處理方式制成的非復(fù)原果汁（NFC 果汁） 符合“鮮榨果汁”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可稱為鮮榨果汁。

濃縮果汁是以水果為原料，從采用物理方法制取的果汁中除一定量的水分制成使得在再加工時加入其加工過程中除去的等量水分復(fù)原后具有果汁（FC 果汁） 應(yīng)有特征的制品[8]。

1.2.2 濁汁和清汁

原果汁和濃縮果汁根據(jù)生產(chǎn)工藝又可分為混濁型果汁（濁汁） 和澄清型果汁（清汁）。濁汁均勻混濁，產(chǎn)品中往往含有大量的天然果肉和纖維素，而大部分營養(yǎng)物質(zhì)不受損失仍存于果汁中，果肉和纖維素在重力作用下隨著時間的延長會自然沉降到包裝容器的底部，如橙汁。所以，沉淀是一種正常的物理現(xiàn)象。而清汁澄清透明，經(jīng)過澄清、過濾等工藝去除其含有的微細果肉及蛋白質(zhì)、果膠等，防止汁液混濁不清，避免出現(xiàn)果肉和纖維素的沉積，如蘋果汁[9]。

2 果汁加工工藝

2.1 果汁工藝流程

一般果汁飲料工藝流程圖如下所示[10]：

原料→分選→清洗→破碎、榨汁、粗濾→混合、調(diào)配→過濾→均質(zhì)、脫氣→預(yù)熱→過濾→殺菌→灌裝。

2.2 果汁前處理的加工過程

2.2.1 原料選別和清洗

果汁質(zhì)量的優(yōu)劣與原料質(zhì)量和加工技術(shù)密切相關(guān)。水果原料應(yīng)挑選剛采摘的新鮮果實，要求果實具備完整飽滿、汁液豐富易取、芳香濃郁、色澤穩(wěn)定、無裂傷、無腐爛、無病蟲害、并具有一定成熟度的特征。要去掉腐爛、青澀或生霉等果實，并剔除果實中殘留的葉片、根、果穗等雜質(zhì)。加工果汁時為獲得優(yōu)良的品質(zhì)，一般都選配2 個以上品種，以便取長補短，加以調(diào)整[11]。

鮮果在榨汁前先充分清洗，去除果實表面上的泥土、污垢、寄生蟲及微生物。一般采用流動的清水沖洗的辦法，不損傷果肉，防止?fàn)I養(yǎng)過分流失。清洗時先在流水槽中用水沖，然后再在輸送帶上噴水沖洗。為提高洗滌效果，節(jié)省用水也可以使用滾筒式洗滌機或噴淋式、氣壓式洗滌機。手工洗滌可應(yīng)用在小規(guī)模生產(chǎn)中。但有時必須進行特殊處理，如水果采收前施用過農(nóng)藥。

2.2.2 破碎榨汁、粗濾技術(shù)

根據(jù)不同水果原料不同的特性，考慮采取破碎法、熱壓榨法或水浸提法[8]等方法進行榨汁，以便提高出汁率。一般果汁加工都是將清洗干凈的水果去蒂后用組織搗碎機搗碎，或用破碎機進行適度破碎，再通過壓榨機榨取果汁。為防止和減輕果汁色、香、味及營養(yǎng)成分受到損害，該處理過程要求工藝過程短、操作迅速、出汁率高，盡量避免與空氣接觸。對于少果汁的果品，一般進行浸提果汁而不采取榨汁工藝[12]。

近年來，酶法制汁應(yīng)運而生，被廣泛應(yīng)用到果汁生產(chǎn)中[13]。傳統(tǒng)工藝存在能量消耗高、產(chǎn)品利用率低和易引起二次污染等不足。而酶處理工藝具有一系列的優(yōu)點可有效彌補傳統(tǒng)工藝的不足，可以改進食品加工技術(shù)，如作用效率高、條件溫和、能耗低和無污染等優(yōu)點。酶制劑一般作用于果漿，分解果漿細胞間組織，并大量分解原果膠，加工具有一定的黏度和穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)的混濁果汁，其酶制劑主要成分是果膠酶和纖維素酶[14-15]。國外也有研究表明，用復(fù)合酶制劑處理（如含原果膠酶、果膠酯酶、果膠裂解酶和淀粉酶等），能使植物細胞壁降解、液化，進而比較容易釋放出細胞內(nèi)的液體，有效提高果漿的出汁率[16-17]。

為除去果汁中的固形物，如粗大的顆粒、果皮、種子和及其他懸浮物等，避免果汁劣變，粗濾操作一般在壓榨的同時完成，而透明果汁進行粗濾后還要進一步進行精濾等處理[10]。

2.3 NFC 果汁的加工技術(shù)

NFC 果汁即非濃縮還原果汁，是采用新鮮水果清洗后直接榨汁（無需濃縮后再復(fù)原），在較低的溫度條件下加工所獲得100%純鮮果的新型果汁。NFC果汁在加工過程中受熱時間較短，更好地保留了原料水果的固有營養(yǎng)組分和新鮮風(fēng)味，其營養(yǎng)損失相對較少，因而受到消費者的喜愛。但也因此決定了NFC 果汁不耐貯存的特性（一般為20~40 d）[18]。

目前，按照灌裝模式的不同，NFC 果汁分熱灌裝和冷灌裝。熱灌裝具有時效性，殺菌效果較好，可增加食品保存期限，但風(fēng)味和營養(yǎng)成分的保留就不夠理想；冷灌裝易保存營養(yǎng)成分與口味，但需要冷鏈運輸和低溫保存技術(shù)的加持。

（1） 熱殺菌。殺菌是新鮮果汁生產(chǎn)加工中的關(guān)鍵技術(shù)步驟，關(guān)系著果汁的保質(zhì)效果和其貨架期長短?，F(xiàn)階段，果汁加工過程中核心的滅菌方式主要是傳統(tǒng)型的熱殺菌，以滅菌、鈍化酶為主，主要有瞬時巴氏、沸水、高溫殺菌等方法[19]，在熱殺菌過程中可能破壞果汁的表觀及功能性等性能，造成令人不適的異味，影響果汁品質(zhì)和其感官評價。這種方法以犧牲果汁原有風(fēng)味及新鮮特性為代價，延長果汁的貨架期。

劉清斌等人[20]在NFC 檸檬汁生產(chǎn)研究中發(fā)現(xiàn)檸檬汁的主要成分和雜菌總數(shù)在螺旋榨汁機和檸檬果切瓣榨汁機2 種榨汁方法和是否熱力殺菌方面，無差別，但是感官分析結(jié)果卻大相徑庭。感官分析反映出沒有經(jīng)過熱處理的產(chǎn)品整體感覺清新，而一旦進行了熱處理，無論處理程度如何，其鮮果本身清新的感覺基本上消失，而且熱處理程度高一些的產(chǎn)品還帶有明顯的煮熟氣味，其受歡迎程度明顯降低。

（2） 非熱加工。NFC 果汁加工技術(shù)即非熱力果汁加工技術(shù)（Non-thermal Processes，NTP），作為一類共性加工技術(shù)，其共同特征是采用非熱方式進行處理水果，且加工過程中溫度保持穩(wěn)定溫和的條件，沒有劇烈波動，同時也需達到除菌、抑菌或殺菌的目的，從而維持果汁品質(zhì)和延長產(chǎn)品貨架期[21]。

現(xiàn)階段，試驗研究的非熱殺菌有多種，如脈沖電場技術(shù)、超高壓技術(shù)、高密度二氧化碳技術(shù)、輻照殺菌、振蕩磁場技術(shù)、臭氧技術(shù)等[22]。其中，在果汁加工中超高壓殺菌技術(shù)具有一定的應(yīng)用潛力，是NFC 果汁殺菌的主要方式之一。超高壓殺菌技術(shù)屬于冷加工，應(yīng)用范圍廣，可適用于多種水果的加工，如梨、橙子、西瓜、哈密瓜、蘋果、番茄等。它能夠保留果汁的芳香、營養(yǎng)素及其他新鮮特性，具有滅菌均勻、效率高、耗能低等優(yōu)點[21]。

王曉雯等人[23]在探究超高壓殺菌在NFC 菠蘿汁的應(yīng)用時發(fā)現(xiàn)，在400 MPa 條件下超高壓殺菌的NFC 菠蘿汁，既能達到殺菌要求，又能有效避免果汁營養(yǎng)成分及感官品質(zhì)破壞，能較好地改善NFC 菠蘿汁的品質(zhì)。

2.4 濃縮果汁的脫水技術(shù)

濃縮果汁是由原果汁采用物理分離方法經(jīng)濃縮除去部分天然水分，使其濃度提高2 倍以上，未發(fā)酵但復(fù)水后具有發(fā)酵能力的一種高糖高酸的果汁產(chǎn)品，應(yīng)具有該種水果固有的品質(zhì)特征[24]。在水果旺季，如果生產(chǎn)原果汁的產(chǎn)量很大，可能在產(chǎn)地的包裝、運輸、貯藏等方面存在許多問題，對技術(shù)和成本都有一定的局限性。將果汁濃縮可避免各種損耗和貯運過程中的腐爛，有利于貯藏，同時也大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。而且在非水果季節(jié)可以用濃縮果汁沖淡調(diào)配分裝均衡供應(yīng)市場，還可以作為原料滿足各種飲料加工多用途的需要。

濃縮技術(shù)是生產(chǎn)濃縮果汁的最重要的工序。濃縮其實是一個分離過程，其方法有多種，如冷凍濃縮、常壓濃縮（蒸發(fā)）、真空濃、膜濃縮等[12，25-26]。

（1） 常壓濃縮。常壓濃縮又稱蒸發(fā)濃縮，一般采用加熱方法，將果汁置于不銹鋼雙層鍋內(nèi)，通過蒸汽加熱沸騰，原果汁中的水分蒸發(fā)汽化，并形成二次蒸汽而分離出來，提高了果汁中可溶性固形物的濃度，從而達到濃縮的目的。該法是一個物理操作過程，可分離揮發(fā)性水和不揮發(fā)性物質(zhì)，具有成本低、操作便利等優(yōu)點。但也存在一些缺點，如其色澤、風(fēng)味較差，耗時較多，營養(yǎng)損失大等[12]。主要影響因素有蒸發(fā)熱、冷凝熱、沸點與壓力的對應(yīng)關(guān)系和熱傳導(dǎo)強度等。

原果汁多含熱敏性物質(zhì)，而常壓濃縮果汁受熱溫度高，易造成果汁組分（如維C 和固有的芳香物質(zhì)） 損失大, 現(xiàn)多棄之不用。因此，目前多采用在真空狀態(tài)條件下進行蒸發(fā)濃縮，通過降低原果汁的沸點，可以在較低溫度下完成蒸發(fā)過程，能夠較好地保留果汁的色澤風(fēng)味[27]。

（2） 真空濃縮。真空濃縮（減壓濃縮），由于減壓條件水的沸點降低，通過加熱可使果汁中的水分或其他溶劑在較低溫度條件下迅速蒸發(fā)。但傳統(tǒng)的多極真空蒸發(fā)后得到的濃縮汁產(chǎn)品質(zhì)量較差，主要原因是果汁中的一些組分，如香氣化合物、揮發(fā)性物質(zhì)、抗壞血酸及天然抗氧化劑等遭到破壞[28]。為解決傳統(tǒng)真空濃縮存在的問題及有效留存新鮮果汁中的營養(yǎng)成分，研究者持續(xù)開發(fā)新型的真空濃縮技術(shù)。低溫真空濃縮技術(shù)正是真空濃縮中的一種。因其短時低熱的加工過程基本不會損失果汁的有效成分[29]，既能縮短濃縮時間，又能較好地保留了新鮮水果的營養(yǎng)成分和香氣。該法代替過往使用的常壓濃縮，為目前工業(yè)上主要采用的方法。但由于真空濃縮，須有抽真空系統(tǒng)，且蒸發(fā)潛熱隨沸點降低而增大。因此，真空濃縮過程中也存在需要增加附屬機械設(shè)備及動力和熱量消耗大等不可忽視的缺點[30]。

（3） 冷凍濃縮。冷凍濃縮是一種先將果汁降溫到冰點以下導(dǎo)致果汁中的水分凍結(jié)形成冰晶，再通過離心等工序除去冰晶而濃縮的方法。該方法在常壓、冰點溫度下操作，可降低果汁中熱敏性成分或揮發(fā)性的損失[31]。其顯著優(yōu)點是在濃縮過程中達到果汁冰點，其低溫條件適合加工對熱敏感的果汁種類[32]，能夠最大限度地保護果汁的品質(zhì)，極大地減少果汁揮發(fā)性物質(zhì)的逸散，且不易破壞果汁的營養(yǎng)成分。但也存在設(shè)備投資和機械能的消耗大、多花費功夫反復(fù)操作冰晶與果汁的分離、濃縮濃度比較低，甚至分離出少量果汁成分等缺點[27]。

（4） 膜濃縮。膜分離技術(shù)是指利用高分子半透膜的選擇性，以一定的推動力（如壓力梯度、濃度差梯度或電勢梯度等），使溶劑與溶質(zhì)或溶液中不同組分加以分離、純化或富集的一種方法。在果汁生產(chǎn)中與傳統(tǒng)的加工方法相比，膜技術(shù)具有很多優(yōu)點，如可在常溫下連續(xù)操作、過程簡單、高效、節(jié)約能源、降低損耗、沒有相變及分離系數(shù)較大等[33]。

Loeb 和Souriragin 1960 年發(fā)現(xiàn)非對稱型膜以來，因其擁有的諸多優(yōu)點，如能耗低，較好地保存新鮮果汁的風(fēng)味營養(yǎng)和感官品質(zhì)等，微濾（MF，micro filtration）、超濾（UF，ultrafiltration） 和反滲透（RO，reverse osmosis） 等膜技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于乳制品、飲料等工業(yè)中[34-36]。但由于高滲透壓的限制，通過反滲透把果汁濃縮到蒸發(fā)濃縮所達到的濃度不易實現(xiàn)，也限制了該濃縮技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)化的發(fā)展。

近年來，隨著新型膜材料、膜組件及工藝過程的發(fā)展，上述不足已得到了改善，新型的膜技術(shù)（如膜蒸餾（MD，membrane distillation）、滲透蒸餾（OD，osmotic distillation） 及集成膜技術(shù)） 不斷涌現(xiàn)[37]。

幾種主要的膜分離技術(shù)的比較見表1。

表1 幾種主要的膜分離技術(shù)的比較

2.5 渾濁果汁的加工技術(shù)

渾濁果汁在生產(chǎn)過程中不需要進行澄清，含有細小的果肉顆粒等果膠物質(zhì)，呈均勻渾濁狀。因而保有原果中的大量營養(yǎng)成分及色、香、味，具有更大的市場需求，其風(fēng)味色澤營養(yǎng)價值均優(yōu)于澄清果汁[10]。但是未破碎的植物細胞、果膠、脂肪球、纖維素、半纖維素及一些大分子蛋白顆?；旌隙纬晒鞚釥顟B(tài)[45]，在生產(chǎn)和貯藏過程中容易產(chǎn)生雜質(zhì)或出現(xiàn)沉淀分層等不穩(wěn)定現(xiàn)象。

渾濁果汁穩(wěn)定性的感官評定可以對其穩(wěn)定性進行打分，以沉淀值表示。沉淀值越大說明沉淀量越多、穩(wěn)定性越差，反之越好[46]。渾濁果汁的感官品質(zhì)評價方法則可采用排序檢驗法和評分檢驗法。

感官評價指標(biāo)及尺度見表2[47]。

表2 感官評價指標(biāo)及尺度

對渾濁穩(wěn)定性的控制是渾濁果汁飲料加工的一大難點，由斯托克斯定律可知，果汁中懸浮顆粒的尺寸、果汁的黏度、果汁溶液和顆粒的密度差均影響著果汁的渾濁穩(wěn)定性[48]。對渾濁果汁而言，當(dāng)穩(wěn)定效果很好的條件下，使用穩(wěn)定劑越少越好。因為過多增稠劑與酶蛋白會影響果汁口感與風(fēng)味[49]，為了減少化學(xué)穩(wěn)定劑的使用，并最大限度保證果汁（特別是熱敏性果汁） 天然風(fēng)味和營養(yǎng)價值，現(xiàn)階段多采用均質(zhì)、脫氣等物理加工手段處理渾濁果汁，以期控制果汁的渾濁穩(wěn)定性。

陳祖滿[50]研究渾濁果汁工藝時通過對比試驗發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)工藝?yán)脻饪s汁調(diào)配生產(chǎn)果汁時，先進行均質(zhì)然后脫氣，可以同時將果汁均質(zhì)時混入的空氣排出。而目前廣受消費者喜愛的鮮果汁采用先脫氣后均質(zhì)才是有益可行的辦法。

（1） 均質(zhì)。均質(zhì)是果汁生產(chǎn)中的獨特操作，是一種純物理的加工手段。在渾濁果汁的加工中，必須經(jīng)過均質(zhì)工序。其目的是使果汁的顆粒細化均勻，并促進果膠滲出，使果膠和果汁親和，增強分散性，進而增加果汁的穩(wěn)定性，保持果汁的穩(wěn)定均一形態(tài)。被加工的果汁，經(jīng)高壓均質(zhì)處理時，經(jīng)受較高的壓力，通過高壓均質(zhì)機均質(zhì)閥的狹小間隙，果汁流體由高壓低流速轉(zhuǎn)化為低壓高流速，受到剪切力、空穴作用和沖擊作用，使渾濁果汁中粗大的懸浮粒受到上述作用而破碎成相對較小的粒子，均勻穩(wěn)定地分散于果汁中[51]。

趙光遠等人[52]研究混合果汁飲料渾濁穩(wěn)定性控制中發(fā)現(xiàn)，在蘋果汁飲料加工過程中，影響其穩(wěn)定性的工藝流程主要為均質(zhì)環(huán)節(jié)，而均質(zhì)效果主要受到均質(zhì)溫度、均質(zhì)壓力及均質(zhì)次數(shù)3 個因素的影響。

因此，高壓均質(zhì)作為目前較為常用于提高果汁穩(wěn)定性的手段，是一種非熱加工技術(shù)。在常溫下進行就能夠最大限度地維持果汁原有的營養(yǎng)，并一定程度上改善了果汁的外觀和色澤，尤為適用于低溫冷藏渾濁果汁[49]。該手段可以使得果汁的平均粒徑降低，穩(wěn)定性提高，如番茄汁[53]和胡蘿卜汁[54]等。但國外有些學(xué)者卻認(rèn)為，均質(zhì)使帶肉果汁的黏度降低，可能與果汁的破壞和重組有關(guān)，同時受到果汁中糖、酸、果膠等其他因素的影響[55]。

（2） 脫氣。脫氣，又稱去氧或脫氧，即是脫除果汁中空氣（主要消除氧） 及不良氣味等。果汁在殺菌前必須通過脫氣驅(qū)除氧氣，因為新鮮果汁在加工過程中可能會吸收氧氣，而氧氣會破壞其中的維生素，同時也會使果汁中的有機成分加速氧化，導(dǎo)致其色澤和香氣惡化，從而使果汁品質(zhì)劣變；同時也可避免殺菌階段發(fā)生氧化反應(yīng)，減緩果汁色澤變化[56]。

一方面，該加工工序解決了高壓均質(zhì)所帶來的問題，即維C 被大量地氧化。脫氣可以抑制果汁中易氧化成分（如果汁維生素、香氣組分及其他物質(zhì)）的氧化，保持果汁品質(zhì)，降低其空氣含量，減少果汁在后續(xù)加工處理（如灌裝和高溫瞬間殺菌） 時起泡，維持良好的外觀。而且脫氣具有抑制好氣性微生物的繁殖作用。目前，果汁的脫氣有真空脫氣法、氮氣交換法[11]、酶法脫氣和抗氧化劑法脫氣等方法[10]。

（3） 酶法。果膠酶制劑常用于渾濁果汁及帶果肉的果汁生產(chǎn)中，其重要成分是含有微量果膠酯酶的聚半乳糖醛酸酶或果膠裂解酶。果膠酶制劑中的果膠裂解酶主要分解連在纖維素上的果膠，對果膠上的甲氧基不起作用，不能分解果膠上的甲氧基，而聚半乳糖醛酸酶可以協(xié)同降解果膠，酶解產(chǎn)生的渾濁顆粒不會聚積沉淀，使果汁渾濁狀態(tài)保持穩(wěn)定[14]。

2.6 澄清果汁的加工技術(shù)

澄清果汁也稱透明果汁，由新鮮水果經(jīng)壓榨粗濾再經(jīng)澄清過濾加工而制成。澄清果汁加工過程中，果肉微粒和果膠物質(zhì)被去除，故其穩(wěn)定性好，且具有一系列的優(yōu)點（如黏度低、流動性好、外觀透明、清亮、口感良好等），且便于貯存和運輸。制備澄清果汁適宜的加工原料有蘋果、葡萄和梨等[10]。

近年來，超濾技術(shù)在果汁的過濾澄清及濃縮方面顯示了其優(yōu)越性，被廣泛應(yīng)用于一些果汁的澄清處理中。超濾（UF） 技術(shù)澄清果汁具有一系列的優(yōu)點，如分離精度高、分離效果好，可在常溫低壓下過濾和連續(xù)使用，對果汁的風(fēng)味和營養(yǎng)損失小，并具有一定的除菌能力等[57-60]。此外，石磊等人[61]研究電浮法在果汁飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，在加入相應(yīng)的添加劑后，采用電浮法處理后，果汁可以獲得很好的澄清效果。

2.6.1 澄清

鮮果汁中的許多懸浮物都是膠體，過濾極易造成堵塞而且效率低，一般需要很強的過濾器才能濾出，因此鮮果汁過濾困難。但是，在過濾前可以通過澄清工藝將果汁中的懸浮物和易沉淀膠粒除去。目前，主要采用的方法有自然澄清法、加澄清劑法、熱處理法和冷凍澄清法等[62]。

（1） 自然澄清法。自然澄清法是利用重力作用自然沉降果汁內(nèi)的懸浮物，經(jīng)粗濾過的果汁被置于密閉容器中，再經(jīng)長時間靜置而澄清，同時果膠物質(zhì)逐步水解而沉淀。果汁黏度得到降低，澄清過程被加速，果汁中的單寧和蛋白質(zhì)作用形成大分子聚合物沉淀下來，使得果汁澄清[12]。自然澄清法的優(yōu)點是操作工序簡單、生產(chǎn)成本低、可在室溫下進行，但需要時間較長才能達到要求，如數(shù)小時（6~8 h） 或數(shù)天。果汁的種類和性質(zhì)對果汁的澄清速度有影響。果汁靜置時，保持較低溫度（室溫不能超過15 ℃）[62]。但未經(jīng)殺菌的果汁在常溫下經(jīng)較長時間的靜置澄清，果汁質(zhì)量無法保證，容易發(fā)酵變質(zhì)。因此, 需添加適量的防腐劑。目前，該方法在實際生產(chǎn)中鮮為使用，僅限于用亞硫酸保存原料果汁的生產(chǎn)中[63]。

（2） 加澄清劑法。加澄清劑法（吸附澄清法），采用加入澄清劑進行澄清與自然澄清相比可縮短澄清時間。表面積大、具有吸附能力的吸附劑能吸附果汁中的一些物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、多酚類等），從而可果汁澄清[63]。澄清劑主要有明膠、皂土、單寧、酶制劑、二氧化硅溶膠、殼聚糖法[64]及PVPP[65]等。蜂蜜、雞蛋清或甘草汁[65]也被用于去除果汁中的懸浮物。澄清劑可單獨使用也可混合使用，以提高澄清效果[66]。其用量需經(jīng)過試驗確定。目前，各工廠的果汁和果酒的澄清，基本上都采取加明膠和單寧或酶制劑。①明膠單寧法，明膠單寧法是利用明膠與單寧絡(luò)合形成絮狀物，同時纏繞果汁中的懸浮物顆粒一同沉淀的澄清果汁方法。明膠的用量與果汁的種類和明膠的種類有關(guān)，其用量應(yīng)根據(jù)實際情況（如不同的果汁種類） 通過預(yù)試驗來決定。例如，100 kg 的果汁約用10 g 單寧和20 g 明膠。將單寧和明膠分別溶解后，將單寧、明膠依次加入，于8~12 ℃的條件下，靜置一段時間（6~12 h） 而沉淀。然后分取上清液，過濾后得到澄清的果汁[11]。此法成本較高，生產(chǎn)中應(yīng)用不多[62]。而且如果溫度過高，常導(dǎo)致澄清速度緩慢，溫度過低則可能出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象[67]。②酶處理法，加酶澄清法，是將一定量的果膠酶制劑加至果汁中，果汁中的果膠物質(zhì)被果膠酶制劑水解。果汁中的其他膠體因失去果膠的保護作用而共同沉淀，使果汁得到澄清。

果膠酶是應(yīng)用于果汁生產(chǎn)中的最重要酶制劑之一，是指能夠分解果膠質(zhì)的酶類。主要有果膠酯酶、聚半乳糖醛酸酶等。果膠酶的加入可以達到一系列的有益效果，如有效地提高水果的出汁率，改善果汁的過濾效率，加速果汁中蛋白質(zhì)和多酚等大分子物質(zhì)的沉降速度，明顯地增強果汁的澄清作用等[68]。

果汁可逐漸澄清，澄清效果受諸多因素影響，如果汁的種類、酶制劑的種類、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度。而其主要理化指標(biāo)（如產(chǎn)品的透光率、黏度和沉淀等） 直接受澄清效果的影響。澄清技術(shù)是果汁生產(chǎn)中的關(guān)鍵一環(huán)，具有簡便、快速、效果好等特點，具有許多重要的作用，如保持營養(yǎng)成分、保證果汁穩(wěn)定性、抑制褐變、提高果汁感官品質(zhì)和延長貨架期等[69]。

（3） 熱處理法。熱處理法（加熱澄清法或熱凝聚法） 是在真空條件下將果汁迅速加熱到一定溫度（77~78 ℃），維持一定時間（1~3 min） 后迅速冷卻降溫，然后靜置，果汁中的懸浮物常因加熱而使膠體凝聚沉淀, 避免果汁品質(zhì)劣變（如氧化和香氣損失）。果汁澄清后，再經(jīng)過濾（壓濾機或精濾機、離心分離器等） 得到澄清果汁[10]。

熱處理法的原理是利用果汁中的組分（如蛋白質(zhì)和其他膠體） 冷熱驟變改變性質(zhì)、遇熱變性而凝固析出形成沉淀而澄清果汁。該方法澄清果汁不徹底，應(yīng)和其他方法協(xié)同進行[12]。該方法工藝簡單，易于實施，效果較好，應(yīng)用較為普遍。但此法也存在一些弊端，如會發(fā)生有害的氧化作用，對果汁營養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味有一定影響。因此，為防止果汁風(fēng)味變劣及其組分氧化作用，保持其品質(zhì)，可在無氧條件下進行熱處理，如果汁的加熱和冷卻可利用密閉的管式熱交換器或瞬時巴式殺菌器進行[67]。

（4） 冷凍澄清法。冷凍澄清法的原理是在冷凍條件處理果汁，果汁中的膠體在低溫條件下濃縮和脫水，改變了果汁的性質(zhì)，果汁解凍后膠體聚沉。此法特別適用于產(chǎn)生霧狀渾濁的果汁，如蘋果汁[65]。其他一些果汁，如沙棘汁、柑橘汁、葡萄汁、酸棗汁和草莓汁也有這種現(xiàn)象。一般冷凍溫度設(shè)定為-1~-5 ℃[67]。

2.6.2 過濾

過濾是所有澄清方法都需采用的工藝步驟。果汁中渾濁不清部分被過濾而得到澄清。果汁中一般懸浮微粒的直徑大于過濾器的濾孔。濾層由被阻留于過濾器的微粒過濾時形成，小孔濾出的微粒在過濾時被留在濾層內(nèi)。生產(chǎn)中常用的設(shè)備有多種，如棉餅過濾機、硅藻土過濾機、紙板過濾多層紗布的過濾器等[62]。

3 結(jié)語

近年來，迎合消費者追求健康營養(yǎng)的消費理念，復(fù)合型果汁飲料、果蔬汁飲料、功能型果汁飲料和100 %純果汁均發(fā)展較快。純果汁尤其是NFC 果汁，因其具有較高的營養(yǎng)價值，發(fā)展?jié)摿薮?，將成為果汁飲料新的增長引擎。預(yù)計隨著消費者健康消費觀念的日益提升，天然、健康、功能性將成為主要的消費趨勢。食品果汁行業(yè)要得到消費者的認(rèn)可，需注重產(chǎn)品的品質(zhì)、把握行業(yè)趨勢，提高產(chǎn)品的性價比。因此，果汁行業(yè)發(fā)展本身要更加注重果汁加工工藝的優(yōu)化及相應(yīng)技術(shù)的研究。在果汁加工過程中，可重點開發(fā)新型非熱食品加工技術(shù)和裝備，如超高壓、電離輻射、脈沖電場、超聲波、脈沖磁場等，同時優(yōu)化提升關(guān)鍵加工工藝，如澄清、均質(zhì)等，解決加工過程中存在的問題，如風(fēng)味劣變、有效成分降解等。以期最大程度保持果汁原有品質(zhì)和風(fēng)味，從而生產(chǎn)出安全、營養(yǎng)、耐貯、口感美味的果汁產(chǎn)品。