柑橘加工常用技术（4）——柑橘果汁饮料及生产流程

方修贵 黄洪舸 曹雪丹 赵 凯 章作波

（1.浙江省柑橘研究所 台州 黄岩 318026；2.浙江省台州一罐食品有限公司）

编者按：我国的柑橘产量居世界第一，柑橘加工业是柑橘产业链的重要延伸，发展柑橘加工业对提升我国柑橘产业竞争力具有重要意义。本文是作者根据多年试验与实践，并参考国内外加工技术而集成，着重论述了各种柑橘加工产品如柑橘罐头、柑橘果汁及果汁饮料、柑橘水果茶、柑橘果酒、柑橘果醋、柑橘精油、柑橘果胶及其他功能性物质的生产工艺和质量标准。由于篇幅较长，分期连载刊出，以飨读者。

1 概况

柑橘果汁饮料是目前世界上最大宗的果汁饮料品种。柑橘汁按照不同的制造原料可分为甜橙汁、葡萄柚汁、柠檬汁、宽皮柑橘汁等多种类型。其中甜橙汁是最重要的柑橘汁品种,占柑橘汁总产量的95%左右。全球甜橙汁的生产主要集中在巴西的圣保罗和美国的佛罗里达两个地区。葡萄柚汁多数产于美国,柠檬汁在意大利和美国都有生产，宽皮柑橘汁主要产自我国、日本和韩国。

表1 14个柑橘品种制汁物理性状

我国目前大众消费的主要柑橘汁产品为10%的柑橘汁饮料，高端消费有100%还原型橙汁与100%非还原型橙汁，100%橙汁的流通方式有冷链流通与非冷链流通二种。

2 柑橘品种的制汁特性

2.1 柑橘品种制汁物理性状

柑橘品种制汁的物理性状主要是指出汁率、果皮率与种子含量，表1为14个柑橘品种的制汁物理性状汇总。

2.2 柑橘品种制汁化学性状

柑橘品种制汁化学性状主要包括以下几项。

2.2.1 可溶性固形物含量与含酸量。制汁以柑橘品种可溶性固形物含量大于10%，含酸量0.85%～1.0%，固酸比值以10～20为宜，糖、酸含量过高或过低在加工时均需进行相应调整。

2.2.2 维生素C的含量。维生素C是柑橘果汁的特征性营养成分，但维生素C含量过高，则易使果汁褐变现象趋于严重。

2.2.3 苦味指数。苦味指数分为：极苦，较苦，微苦，不苦四级，极苦与较苦的品种不适宜于果汁加工。

表2为14个柑橘品种的制汁化学性状汇总。

从表1和表2中可以看出，宽皮柑橘的出汁率高于甜橙类及杂种；早熟品种的含酸量低于晚熟品种。不同柑橘品种其维生素C的含量变化呈一定的趋势：宽皮柑橘的维生素C含量相对较低，而甜橙类则明显高于宽皮柑橘，而一些甜橙类与宽皮柑橘的杂种，比如红柿柑、刘本橙等，其维生素C 的含量特别高，表现出明显的杂种优势。

表2 14个柑橘品种制汁化学性状

3 柑橘果汁

当今世界柑橘汁的主流产品是传统的冷冻浓缩橙汁（FCOJ及FCTJ）和新兴的非浓缩还原橙汁（not-from concentrate，NFC）二大类。

3.1 柑橘浓缩果汁

3.1.1 定义。冷藏浓缩型橙汁是大型橙汁加工企业的一种主要产品形式,这种类型的浓缩橙汁既能够让消费者加水稀释饮用,也可以供下游的饮料生产厂家通过稀释、调配以后制造橙汁类饮料。冷藏浓缩橙汁具有易于保存、利于贮运的优点,但也有加工过程复杂、风味物质和营养成分损失较多、直接消费不方便等缺点。

图1 柑橘果汁饮料的分类

3.1.2 生产工艺流程见图2。

3.1.3 操作要点

3.1.3.1 品种的选择。国外柑橘汁加工专用品种主要为橙类，包括早熟的哈姆林（Hamlin）、帕森布朗（ParsonBrown）、中熟的凤梨（Pineapple）及晚熟的伏令夏橙（Valencia）、杂柑类的葡萄柚、宽皮柑橘类的温州蜜柑。

3.1.3.2 清洗与消毒。在清洗池内添加适量的表面活性剂和碱性剂，能有效去除柑橘表面附着的污物与农药残留，清洗结束后，用一定浓度的消毒剂（如二氧化氯等）进行果皮表面灭菌，灭菌结束后，用无菌水将果实冲洗干净。

3.1.3.3 压榨。目前使用的压榨机有：（1）PJE榨汁机（FMC公司，美国）。该机的关键技术是进行瞬间剥皮并把果汁从果实中瞬间分离出来，最大限度地缩短了果汁与囊衣、种子和中心柱的接触时间，从而使果汁中的精油含量下降30%～80%，源自精油的不愉快组分（d-柠烯、柠檬苦素、己烯醛等）也相应下降了40%，苦味及辛辣味也有所下降。采用这种榨汁机，确保了NFC 果汁的高品质。（2）布朗榨汁机（Brown公司，德国）。该机原理是把柑橘横向切为两半，对果实切面研磨挤榨，因此所得果汁中基本不含有果皮成分，极大地保证了果汁的纯正风味和新鲜感，适用于NFC果汁的生产。

图2 浓缩柑橘汁工艺流程图

3.1.3.4 离心。这是浓缩果汁生产工艺与纯果汁不同之处，离心工艺是尽量去除果汁的果肉碎屑，减少果汁黏度，防止浓缩过程产生焦化现象。

3.1.3.5 脱苦。柑橘汁脱苦方法主要采用树脂吸附和酶法分解技术。美国应用Amberlite系列树脂对果汁进行脱苦减酸；日本应用较多的还有HP-20吸附树脂，并已设计制成吸附柱组合柑橘汁脱苦机。酶法脱苦采用柚皮苷分解酶，该酶制剂我国国内尚属空白，日本产品的价格为1200元人民币／kg左右，按使用量以0.1%计，则每t 柑橘原汁的成本将上升1200元，我国企业难以接受。

3.1.3.6 脱气。柑橘果汁中含有大量气体，脱气工艺能将果汁中大部分氧气脱除，有助于防止柑橘果汁的氧化作用。一般采用真空脱气法进行，真空度要求在0.06～0.08MPa。

3.1.3.7 浓缩。柑橘汁的浓缩方法主要有冷冻浓缩机法、真空浓缩法及膜浓缩法。国内生产上常用的为真空浓缩法，真空浓缩法采用的设备有离心薄膜蒸发器、板框式浓缩机、降膜式浓缩机等。目前国外先进的浓缩方法有以下2种：

真空闪蒸浓缩法。该法的最大特点是果汁浓缩时接触面大，热交换效率高，采用该法可以防止果汁过度加热，防止出现加热臭（DMS，即二甲硫醚的气味），并完全消除褐变现象，该法用于对DMS前体物质MS 含量高的热敏性柑橘汁（如温州蜜柑汁）进行浓缩，效果良好。在配置芳香物质回收装置的情况下，能最大程度地提高产品的色、香、味。

反渗透浓缩法和超滤浓缩法。该法可获得澄清型果汁，美国FMC、DuPont 等三家公司已推出“Fresh Notes”膜浓缩柑橘汁专利技术，把反渗透和超滤合理组合，在常温下把12°Bx的柑橘原汁浓缩到45°Bx，已开始在生产中投产应用。

我国目前常用的浓缩设备为三效降膜式真空浓缩机（图3）。

目前国外柑橘浓缩汁的浓缩标准一般为65°Bx,国内除了65°Bx的浓缩汁外，也生产32°Bx等的浓缩汁。

图3 三效降膜式真空浓缩机

图4 列管式超高温瞬时灭菌机

3.1.3.8 杀菌。采用列管式超高温瞬时灭菌器（图4）进行灭菌，灭菌温度为110～115℃，时间为1～1.5min。

3.1.3.9 贮藏。贮藏分冷藏与冻藏二种，冷冻贮藏的产品不需要经过杀菌工艺，冷冻温度为低于-18℃，而冷藏产品必须经过UHT灭菌，冷藏温度则为-2～4℃。

浓缩柑橘汁生产设备流程见图5。

3.2 柑橘非浓缩冷凉果汁（NFC）

图5 柑橘浓缩汁、NFC 及果茸生产设备流程图

3.2.1 定义。柑橘非浓缩冷凉果汁是将果实中压榨出来的原汁通过排气、灭菌等前处理工序,然后再直接进行无菌包装或无菌储藏的原果汁。这种果汁风味物质和营养成分保留全面、销售和饮用方便、更加耐贮运,但也有体积大、长途贮运成本高等不足之处。柑橘非浓缩冷凉果汁也可充当柑橘汁饮料的原料。

国外的NFC 柑橘汁采用大罐贮存，贮藏罐的体积可以达到几百t甚至几千t，大罐贮存在-2～0℃的冷库中，分装时果汁从贮藏罐中泵出，直接进行装罐，也可以经冷链远距离运输后，再经巴氏杀菌，装罐消费。

国内则多采用大无菌袋包装，贮于-2～4℃的冷风库内，制作成品时，一般经巴氏杀菌后进行灌装。

3.2.2 工艺流程如图6所示。

图6 NFC 柑橘果汁加工流程图

3.2.3 操作要点。

3.2.3.1 原料选择。选择风味浓，色泽好，无苦味或苦味较轻的柑橘品种，无籽品种更佳。采购水果原料前，要求对原料产地的农药使用情况进行调查，并抽样检测农药残留量，评估认为安全的原料产地，方可采购。水果原料要求新鲜良好，成熟度适合，风味正常，无腐烂及机械损伤，无病虫害。原料验收后，标明产地、供方姓名、收购时间、数量。不同的安全原料产地及收购时间应分开堆放。

3.2.3.2 清洗。利用表面活性剂、消毒剂对柑橘果实进行脱毒与灭菌处理。

3.2.3.3 压榨。国内目前压榨分剥皮压榨与带皮压榨两种榨汁方法，剥皮压榨法虽然多耗人工，但榨取的果汁质量好。同时可以对果茸进行综合利用，剥出的果皮洁净度高，可作为精油与果胶生产的良好原料，剥皮榨汁法是今后综合利用发展的方向。剥皮后的柑橘球可以用螺旋式压榨机或刮板式打浆机进行榨汁。

3.2.3.4 标准化。按产品质量标准对柑橘果汁进行标准化处理，对糖酸度进行调整，但不能同时加糖加酸。

3.2.3.5 均质。均质压力：25～30MPa，均质温度50～60℃。

3.2.3.6 脱气。脱气真空度要求：0.06～0.08MPa。

3.2.3.7 UHT（Ultra-high temperature inst antaneous sterilization,超高温瞬时消毒）。将浓缩后的橘汁过列管式超高温瞬时灭菌机，灭菌温度110～115℃，灭菌时间1～1.5min,杀菌结束后快速降温至40℃以下。

3.2.3.8 无菌包装。用聚乙烯·铝箔双层无菌袋进行无菌包装。

3.2.3.9 贮藏。于-2～4℃的低温环境下冷链贮运，可防止果汁的褐变与维生素的损失。

3.2.3.10 包装出运。按生产日期班次堆放无菌包，出运时逐一检查，剔除胖包，对出货的日期、批号进行核对，将检验合格的无菌包进行包装装箱。

柑橘NFC 生产设备流程见图7。

图7 柑橘饮料生产设备流程图

3.3 澄清型柑橘果汁的制作

澄清型柑橘果汁主要用于透明型柑橘砂囊饮料的制作，也可用于某些果汁鸡尾酒的配制。澄清型柑橘汁由于除去了果汁中的果肉碎屑，其营养成份有所下降，但其制品澄清透亮，具有良好的感官效果。其制作方法如下。

3.3.1 酶解法。在柑橘果汁中添加适量的果胶酶，或果胶酶与半纤维素等的复合酶，将果汁温度控制在45℃～50℃，酶解30～60min,经120目以上滤布过滤，即可得到柑橘清汁。

3.3.2 下胶法。

3.3.2.1 琼脂下胶法。按果汁总量0.015%～0.025%称取琼脂，用适量水化开，直接添加于柑橘浊汁中，剧烈搅拌，使琼脂与果汁均匀混合，两者产生凝聚反应，静置后取上清液。也可将果汁与琼脂的混合液速冷后，用高速离心机离心，实现在线澄清。

3.3.2.2 海藻酸钠下胶法。按果汁总量0.03%～0.05%称取海藻酸钠，用适量去离子水加热溶解，加入果汁中搅拌均匀，取适量氯化钙溶解成水溶液，一边搅拌一边加入果汁混合液中，海藻酸钠遇钙离子发生强烈的析水反应，将果汁中的果肉碎屑等一起凝析，过120目以上滤布，即得柑橘澄清汁。