陈 枫,杨 燕,陈 丹,田晓静,高丹丹,陈士恩
(西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰州 730030)
果蔬汁饮料的研究现状
陈 枫,杨 燕,陈 丹,*田晓静,高丹丹,陈士恩
(西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰州 730030)
目前因市场需要和消费者的喜好,果蔬汁饮料逐渐在饮料行业中占据一席之地。主要归纳了消费者对果蔬汁的需求现状、种类特征,以及果蔬汁的工艺研发、品质评价和现状,并对发展趋势进行了展望。
果蔬汁饮料;工艺研发;品质评价;现状
我国饮料工业起步较晚,1980年以前,全国软饮料年产量不足30×104t,到1996年产量已达883.8×104t/年,年均增长24%,是食品工业中发展最快的行业;但当时饮料品种单一,主要为碳酸型饮料;1996—2000年,我国饮料总产量从883.83×104t增至1 490×104t[1];2016年,我国饮料产量达到 18 345.24×104t。目前,饮料行业从产品结构的变化趋势来看,品种结构不断优化,健康型的饮料比例逐渐上升,消费者对于高含糖量、高热量饮料的偏好度持续走低,碳酸型饮料的份额呈现下降趋势[2],健康化、个性化、功能化成为消费者的主流需求,果蔬汁应运而生,并快速发展。果蔬汁饮料以其含有丰富的碳水化合物(主要是葡萄糖和果糖)、氨基酸、维生素和矿物质的特点,深受消费者喜爱[3]。此外,据报道,2015年我国水果总产量达到27 375.00×104t;蔬菜总产量达 78 526.10×104t,但新鲜水果蔬菜存在难以长时间贮存、易腐败的问题[4],果汁和蔬菜汁饮料类产品有效缓解了该问题,且调配了果蔬产地和消费市场之间的空间差异。根据国家统计局数据显示,2016年我国饮料行业全年累计总产量18 345.2×104t,其中果汁和蔬菜汁饮料类产品产量达2 404.9×104t,收入达1 253.36亿元,占饮料行业比例19.49%。果汁和蔬菜汁饮料类产品具有广阔的市场前景,其蓬勃的发展为我国的饮料行业更加趋向于营养化、疗效化,为发展营养含量丰富的复合果蔬汁奠定了坚实的基础[5]。
依据果蔬汁浓度及生产实际,可将果蔬汁饮料分为果蔬汁、浓缩果蔬汁和果蔬汁类饮料[6],可补充人体所需水分,而且无论从营养或者口感的角度,都与新鲜果蔬相似[7];且果蔬汁较好地保留了新鲜果蔬中的矿物质、膳食纤维和活性物质等成分,具有较高的营养价值及保健作用,如维持体液酸碱平衡、预防贫血、提高免疫力[8]和心血管疾病等诸多保健效果[9]。
随着科技的不断进步,人们对高热量食物的需求大大下降,而对一些具有营养保健意义的食品需求不断增加。20世纪80年代初、中期,我国的果汁和蔬菜汁同时起步,到了20世纪90年代,开始采用酶法澄清、酶法液化和超滤等物理方法的加工技术,形成以果蔬为主要原料的果蔬汁[10]。加工工艺的改进和新技术的应用,使果蔬汁品质得以提高。
为适应不同的消费人群,果蔬汁类饮料发展起来的产品系列较多。其中,浓缩果蔬汁是近几年发展起来的一种新型营养保健饮品,它是采用物理方法从果蔬汁中除去一定比例的水分,加水复原后具有果蔬汁应有特征的饮品。冷冻浓缩和反渗透浓缩是浓缩果蔬汁最常见的方法[11],浓缩果蔬汁由于体积小、质量轻,可以减少贮藏、包装和运输费用,因而在国际国内市场广受欢迎[12]。我国浓缩汁具有近千吨的生产能力,产品从开始的外销为主逐步变为以国内市场为主[13]。
我国果蔬汁起步较早,主要采用物理方法将水果蔬菜加工制成可发酵但未发酵的汁液,或在浓缩果蔬汁中加入果蔬汁浓缩时失去的等量的水,复原而成的制品。可以使用食糖、酸味剂或食盐调整果蔬汁的风味。由于我国有着得天独厚的果蔬原料优势,水果蔬菜的产量居世界第1位,在每个季节都有新鲜蔬菜应市。这些水果蔬菜可以直接加工成果蔬汁,口味可以根据不同人群进行配兑,能够满足不同人群的需求,深受消费者欢迎[14]。
果蔬汁类饮料是在果蔬汁的基础上添加其他食品原辅料,或按照相关食品安全标准使用食品添加剂[15]。果蔬汁类饮料含有多种对人体健康有益的维生素、矿物质、微量元素及生物活性物质等,具有极高的营养价值和保健功能,因其原汁原味而备受大众的青睐。作为新世纪绿色健康饮品,正日益成为消费者追逐的热点[16]。
果蔬汁的类型决定果蔬饮料的加工技术,但主要包括原料预处理、破碎与榨汁技术、过滤与澄清技术和均质与脱气技术。
果蔬汁的生产工艺流程见图1。
图1 果蔬汁的生产工艺流程
原料预处理主要包括对新鲜果蔬进行挑选、清洗、去皮、切分、去核、修整、破碎[17],之后为了防止果蔬汁色泽改变,还需进一步护色处理。在护色处理中,因变色原因不同,采用的措施也有区别。对于绿色蔬菜,可通过在稀碱、稀铜盐或稀锌盐浸泡,或稀NaOH沸腾溶液烫漂的方法护色;对于橙黄色饮料可采取避光包装或避光储存的方式;对于含花青素的果蔬饮料,应低温避光保存,且避免与金属离子接触[18]。
根据原料的形状、性质和加工需求,选用合适的破碎设备,并结合适宜的破碎工艺进行破碎。常用的破碎工艺有热破碎和冷破碎[19],为了生产组织形态好、具有一定黏稠度的饮品,可以采用热破碎,抑制某些酶的活力。相反,则采用冷破碎。根据榨汁温度可分为冷榨和热榨,需要根据原材料的特性来选择适宜的方式。另外,常用的榨汁方式还有压榨法和离心分离法,目前多用带式榨汁机。
在加工过程中,果蔬汁的过滤通常是使用过滤机,主要分为压力过滤器和真空过滤机。传统的澄清方法是对果蔬汁进行酶处理,如果胶酶等,在用单宁、明胶、硅溶胶等澄清剂进行絮沉降处理,静置,取上清液,并用离心或过滤的方法进一步处理。近年来,膜分离技术用于饮料的生产,使过滤和澄清可能一步完成,且达到更好的效果。
在饮料加工中,常需要采用乳化均质操作,将这2种互不相溶的液体进行密切混合,获得粒子很小且均匀一致的混合溶液,常用于果蔬汁饮料加工中用来防止果肉分离与沉淀。常用的乳化均质机械有均质机和胶体磨。真空脱气机是果蔬汁生产中的主要脱气设备。主要用于调配后果汁饮料去除物料中的空气,从而防止并且抑制氧化和褐变,延长果蔬汁的货架期。
果蔬汁饮料的质量控制包括感官控制、理化指标和卫生指标。
3.1.1 色泽控制
果汁色泽的控制,要针对水果的色素特性,控制适宜的条件因素。因此,在加工中采用脱气、均质可以防止空气再次混入,从而避免空气的存在影响杀菌效果,达到防止微生物分泌物引起的变色或贮运中的氧化作用。
3.1.2 风味控制
主要从原料的新鲜度、糖酸比例调配、加工技术进行控制,原料采摘、加工的时间要尽可能短,杀菌要采用高温瞬时。此外,添加的食品添加剂要保持定量,添加剂要保证无污染、安全健康,必须保持原料本身的营养价值。
3.1.3 形态感官控制
果蔬汁原料品质的好坏对饮料的品质有一定的影响,影响的主要因素是选料和澄清工艺。澄清工艺不当会影响饮料的保质期和稳定性。此外,为了避免果蔬汁产品在放置中产生一定沉淀,还可加入适量稳定剂进行调配,加入增稠乳化剂或加强过滤工序方法来实现形态的控制。最后,果蔬汁饮料的生产用水的硬度较大、口感苦咸等会严重影响饮料生产用水的处理效果,对产品的口感和稳定性产生一定影响[20]。
可溶性固形物、非酶促褐变指数、浊度等参数在评价果蔬汁饮料加工品质时具有重要意义。其中可溶性固形物易受添加物的影响,在测定过程需要排除其他因素的影响。果蔬汁在加工和运输过程中易发生褐变,不仅影响果蔬汁的外观和风味,还会造成果蔬汁营养物质的损失,从而降低果蔬汁的货架期和价格,降低pH值、温度、调节水分活度等措施都能有效抑制美拉德反应。果蔬汁在储存过程中的浑浊程度,不仅影响澄清果蔬汁的感官品质,而且还会影响消费者对果蔬汁饮料营养的吸收和利用,影响货架期。果蔬汁在储存过程中浊度变化越小,说明越稳定。
(1)微生物残留。微生物的残留是果蔬汁饮料腐败变质的主要原因,果蔬汁饮料变质后会使其化学性质或化学性质发生改变,降低果蔬汁原有的营养价值、色、香、味及其组织状态,影响果蔬汁饮料的销售,若将有害微生物带入果蔬汁饮料中,会将果蔬汁饮料变成不符合卫生要求的、不能供人体直接饮用的、含有有害物质的饮料。果蔬汁中含有丰富的营养物质,为微生物的滋生提供了良好的条件,如果不有效去除设备、地面的污垢,长此以往,这些污垢堆积起来为微生物提供良好环境生长,因此,全面的卫生管理对产品的质量安全起到关键作用。
(2)重金属残留。重金属在低浓度时对人体生物的生长发育有一定的促进作用,但是稍高浓度的重金属可使其起到抑制作用,国标对铅、锡、锌铜、铁总和等进行了规范。
国内果蔬汁饮料加工目前存在的问题主要集中在以下2个方面:①设备落后、加工技术水平较低,主要表现在我国果蔬汁大型加工机械都依赖进口,加工技术落后,使得果蔬汁的生产率降低,我国安全卫生等各项标准与世界主流市场的标准仍有一定距离,严重影响我国果蔬汁饮料产品的标准化生产;②新产品开发力度弱,我国果蔬汁饮料对新产品的研发力度和产品种类远远达不到消费者的需求,而且果蔬汁的口味因人而异,因此目前单一的饮料远远无法满足市场需求。
鼓励支持研发新设备,改进加工设备和工艺,提高生产力水平是我国果蔬汁饮料行业发展的硬件基础,而积极开发新产品来满足不同消费者的口味和需求,激发消费者的购买欲,能促进我国果蔬汁饮料行业的发展。
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Research and Development of Fruit and Vegetable Juice Beverage
CHEN Feng,YANG Yan,CHEN Dan,*TIAN Xiaojing,GAO Dandan,CHEN Shi′en
(School of Life Science and Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou,Gansu 730030,China)
At present,the fruit and vegetable juice drinks have a place in the beverage industry because of the market demand and consumer preference.This paper summarized the present situation of consumer demand for fruit and vegetable juice and the characteristics of species,fruit and vegetable juice processing were introduced,and the present situation and problems of research and development,quality evaluation and the existing problems and development prospects of fruit juice.
fruit and vegetable juice drinks;process research and development;quality evaluation;status
TS275
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.11.047
1671-9646(2017) 11b-0065-03
2017-09-13
西北民族大学中央高校基本科研业务费资金资助项目(Y17017);西北民族大学引进人才项目(XBMUYJIC201408);科技部援助项目(KY201501005);甘肃省科技计划资助(1504WKCA094)。
陈 枫(1996— ),男,在读本科,研究方向为食品科学与工程。
*通讯作者:田晓静(1982— ),女,博士,副教授,研究方向为食品安全与检测分析。