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      秋子梨帶肉果汁的生產(chǎn)工藝

      放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2009-01-19
      核心提示: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(shí)中含糖12%~15%, 有機(jī)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(dú)特,適合于加工果汁飲料類(lèi)制品。 1 材料


          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(shí)中含糖12%~15%, 有機(jī)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(dú)特,適合于加工果汁飲料類(lèi)制品。

          1 材料設(shè)備及工藝流程

          1.1 材料來(lái)源

          秋子梨 購(gòu)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(jí)。

          1.2 試驗(yàn)設(shè)備

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

          1.3 工藝流程

          秋子梨→清洗→破碎→榨汁→過(guò)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(yàn)→成品

          1.4 工藝要點(diǎn)

          1)將梨果實(shí)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(guò)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(shí)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(jī)使不同粒度、不同密度的果肉顆粒均勻化,以增強(qiáng)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)微粒化過(guò)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(yíng)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(hù);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(hù)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(lèi)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(guò)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(yàn),結(jié)果見(jiàn)表1.

      表1 抗壞血酸對(duì)成品色澤的影響
      抗壞血酸濃度/% 觀察結(jié)果
      0 棕褐色,褐變嚴(yán)重
      0.01 褐色,褐變較嚴(yán)重
      0.02 淺褐色,有褐變發(fā)生
      0.04 淡黃至黃白色,無(wú)褐變
      0.08 淡黃至黃白色,無(wú)褐變

          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(gè)力的作用,處于熱力學(xué)和動(dòng)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(dòng)力穩(wěn)定性越大。因此,采取以下方法來(lái)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(duì)渾濁型果汁的特殊操作,目的在于使不同粒子懸浮微;@得不易分層或沉淀的果蔬汁飲料。均質(zhì)是通過(guò)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(guó)內(nèi)常用的高壓均質(zhì)機(jī)在9.8~18.6MPa壓力下,使懸浮粒子受壓而破碎,通過(guò)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(guò),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(yàn)設(shè)計(jì)。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(guò)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(gè)月,測(cè)其分層厚度,試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果見(jiàn)表2.

      表2 均質(zhì)壓力、溫度對(duì)帶肉果汁穩(wěn)定性的影響
      序號(hào) 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  
      7-r.gif (80 bytes)1   2.3   2.6   2.5  
      7-r.gif (80 bytes)2   2.0   2.1   2.3  
      7-r.gif (80 bytes)3   2.7   2.3   2.2  
      R   0.7   0.5   0.3  

          從表2的試驗(yàn)結(jié)果可知,第一次均質(zhì),壓力在16.4MPa時(shí),與另外兩個(gè)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(shí)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(shuō)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(gè)因素對(duì)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(lái)提高梨汁飲料的穩(wěn)定性。其機(jī)理在于穩(wěn)定劑具有膠體保護(hù)性和粘性,可在果肉顆粒外面形成親水性的被膜,保護(hù)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(shí)觀察測(cè)量它們的粘稠度和自然分層率,結(jié)果見(jiàn)表3.

      表3 不同貯存溫度下增稠劑對(duì)帶肉果汁穩(wěn)定性的影響
      增稠劑種類(lèi)及用量/% 4℃ 室溫(20 ℃左右)
      瓊脂 CMC-Na
      粘稠度/
      s
      自然分層率/
      %
      粘稠度/
      s
      自然分層
      率/%
      0.05   9.4 6.1 7.4 10.2
      0.10   13.2 0 10.8 6.2
      0.15   半凝固態(tài) 0 12.6 0
      0.20   凝固 0 半凝固態(tài) 0
        0.05 7.4 8.3 6.6 11.2
        0.10 9.6 5.7 7.8 9.8
        0.15 12.7 0 11.1 5.9
        0.20 14.2 0 12.9 0
      0.05 0.05 12.8 0 9.7 6.4
      0.10 0.10 14.1 0 12.3 0
      對(duì)照 6.8 9.5 5.7 12.7


          注:1)粘稠度 采用特制漏斗式粘度計(jì)測(cè)定,以200g樣品自然漏下所需時(shí)間(s)表示。

          2)自然分層率 果汁在100mL量筒內(nèi)放置,測(cè)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(duì)提高穩(wěn)定性具有一定效果。單獨(dú)使用瓊脂或CMC-Na,濃度分別為0.15%和0.2%,在室溫條件下無(wú)分層和沉淀產(chǎn)生。

          瓊脂作為穩(wěn)定劑使用時(shí),受溫度的影響較大,出現(xiàn)很強(qiáng)的溫度滯后現(xiàn)象,即在90℃以上溶解,在32~38℃時(shí)膠凝。試驗(yàn)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(shí)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(lái)困難。如采用冷灌裝,即等到果粒均勻懸浮時(shí)灌裝,則影響生產(chǎn)效率,同時(shí)影響產(chǎn)品的衛(wèi)生指標(biāo)。

          試驗(yàn)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(wú)分層、無(wú)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(dú)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(shí)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(duì)含VC較高的秋子梨汁的加工非常重要。均質(zhì)過(guò)程不僅使果肉顆粒均一化,同時(shí)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(jī)會(huì),這對(duì)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(diǎn)名存實(shí)亡。因此,采用先脫氣后均質(zhì)的工序,這對(duì)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(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

          2.4.1 對(duì)穩(wěn)定性及營(yíng)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(duì)成品的感官品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的保存有較大的影響,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4.

      表4 不同殺菌方法對(duì)秋子梨帶肉果汁的影響
      殺菌方法 樣品感官品質(zhì) 殺菌后VC含量/
      (mg/L)
      巴氏殺菌
      (85~90℃,15~20min)
      樣品褐變,不穩(wěn)定,有
      沉淀出現(xiàn),風(fēng)味較濃
      54.4
      高溫短時(shí)殺菌
      (112℃,2~4min)
      樣品基本保持原色,有
      少量沉淀,風(fēng)味較濃
      92.6
      高溫瞬時(shí)殺菌
      (121℃,30s)
      樣品保持原色,汁液
      穩(wěn)定,無(wú)沉淀,風(fēng)味濃
      97.2


          由表4的試驗(yàn)結(jié)果可知,采用超高溫瞬時(shí)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(yíng)養(yǎng)成分。

          2.4.2 對(duì)產(chǎn)品保質(zhì)期的影響 在不同溫度下對(duì)秋子梨汁處理15~20min,密閉貯存,定期質(zhì)量檢查,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)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(zhǎng),因而即使不殺菌,短時(shí)間內(nèi)也不易變質(zhì),但長(zhǎng)期保存必須殺菌處理。試驗(yàn)結(jié)果證明,112℃的處理溫度即可達(dá)到保質(zhì)要求。

      表5 不同殺菌溫度對(duì)產(chǎn)品保質(zhì)期的影響
      殺菌溫度/
      雜菌數(shù)/
      (個(gè)/mL)
      變質(zhì)時(shí)間/
      d
      變質(zhì)后雜菌數(shù)/
      (個(gè)/mL)
      不殺菌 1 261 4 5200
      80 147 7 4500
      100 28 12 3900
      112 0 180d不變質(zhì) 0
      121 0 240d不變質(zhì) 0

          3 結(jié) 論

          3.1 果汁的護(hù)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(shí),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(guò)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?xiàng)l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(dú)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(shí)殺菌為最佳,不具備條件的廠家也可采用高溫短時(shí)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(gè)月)內(nèi)無(wú)變質(zhì)現(xiàn)象,符合國(guó)家規(guī)定的果汁飲料標(biāo)準(zhǔn)。

       
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