菠萝也称凤梨,它和香蕉、荔枝、芒果并列为世界四大名果,以气味芳香,果肉甜美和外观美观蜚声全球。菠萝是热带凤梨属多年生草本植物,产于热带地区,每年座果二次,从6、7月以后直到翌年2月都能见到果实。菠萝品种很多,用作果汁的主要品种是无刺卡因(Smoothcayennt)、皇后(Queen)、沙捞越(Sarauok)等。菠萝果肉不仅营养丰富,还具有药用功能,具有健胃助消化和止咳、利尿作用,是气管炎、慢性胃炎的理想果品[6]。从国内外看,菠萝除鲜食外,还可以加工成罐头、果汁、果脯、果冻、果泥和果酱等系列产品。目前,国内外对仙人掌-菠萝开发应用有很多研究,促使仙人掌-菠萝走进百姓家庭,但对以其为原料研制成香型饮料的最佳配方未见报道。本文主要对仙人掌-菠萝汁香型饮料新工艺、配方、技术关键等进行了研究。此外还简述仙人掌和菠萝的矿物质含量、营养和药用价值以及该混合汁的营养价值,这一切为仙人掌-菠萝汁香型饮料的研制和应用提供了科学依据,也为进一步工业化生产提供了基础,还为仙人掌、菠萝的开发拓宽方向。因此,研究仙人掌、菠萝在食品饮料中的利用具有现实意义。
仙人掌-菠萝混合汁香型饮料生产的关键环节
工艺原料选择→清洗→碱液去皮→汽蒸→破碎→打浆→胶体磨→酶处理→过滤→澄清→巴氏灭菌→冷却→仙人掌汁
工艺关键
(1)仙人掌汁的制备制备仙人掌汁以新鲜米邦塔仙人掌为原料。挑选品种优良、成熟度适宜、新鲜的仙人掌。采用人工漂洗或QXJ-800蔬菜清洗机漂洗以去除仙人掌表面的泥土、灰尘、微生物等。用含盐2%的食盐水溶液浸泡原料10～20min可清除其上的病菌、虫卵和残留的农药。接着用清水漂洗一次可去除其表面的盐水和进一步清洗。干净后用0.1%～0.2%NaOH溶液在40～50℃处理15min,用刨刀去除仙人掌的上下表皮和小刺。然后采用微波加热(中火,额定输出功率为480W)原料1min,以清除90%的残留农药,杀死微生物,破坏氧化酶的活性,去除组织中的部份气体,使其保持原有的色泽和维生素。微波加热前加入0.01%的维生素C,有利于风味物质的渗出。这样,克服了传统果蔬加工用沸水烫煮以杀死部分微生物和钝化酶导致大量的水溶性营养成分(如维生素等)流失的问题。然后将它立即投入冷水冷却,避免残留的余热使其可溶性物质变化,色泽变暗及微生物繁殖。将冷却过的原料倒入DT.2-5型打浆机、加水适量(淹没仙人掌为宜),打浆,然后可用JMS-130变速胶体磨磨细。经研磨后,叶肉组织结构完全破坏,果胶、糖分、氨基酸、挥发油、脂肪等有机物质充分析出,形成质地均一、细腻的仙人掌浆。这种研磨,还有利于提高饮料的稳定性。因为饮料的稳定性与粒子半径的平方成正比,粒子越大,则越易沉降分离。
(2)酶处理在仙人掌浆液中添加0.013%的精制果胶酶,在45～50℃水浴中处理1h,pH值4.2,可得到组织细腻、体态均匀一致的仙人掌浆料。因为加入的果胶酶可有效分解仙人掌中的果胶物质,使仙人掌汁粘度降低,容易榨汁、过滤,提高出汁率。
(3)巴氏灭菌、冷却仙人掌浆巴氏灭菌(60～63℃,10～20min),破坏果胶,去除仙人掌的生青味,有利于仙人掌-菠萝混合汁的口味质量,然后迅速冷却至室温,减少有效成分的破坏。
菠萝汁的加工工艺及其感官指标
工艺原料选择→清洗→切端、去皮→切成块→榨汁→过滤→脱气→杀菌→冷却→装瓶↑容器消毒←容器清洗
工艺要点
(1)原料选择可选二座果实和一座小果,生产罐头和果脯的边角料,即充分利用不能进行其它方法加工的不规则小果。要求无腐烂果,无病虫害果,成熟度在8～10成均可。
(2)清洗用干净的清水去除果皮表面的污染物。
(3)切端、去皮因皮中含有较多的蛋白酶和单宁物质,处理不当,会影响产品质量,所以要把果皮去除,采用手工操作。
(4)榨汁把去皮的菠萝切成块,送入螺旋榨汁机榨汁,把第一次榨汁后的果渣,加少量清水搅拌均匀后,再重榨一次,以提高出汁率。过滤压榨出来的新鲜果汁中含有大量的粗纤维和其它杂质,先经粗滤后精滤。精滤设备用滤孔大小约为0.5mm的刮板过滤机,目的是滤出粗纤维和其它杂质。精滤设备网为120目的离心过滤机,不仅要除去全部悬浮物,而且还要除去易产生沉淀的胶粒。
(5)脱气料液中本身含有氧,同时,加工过程中不断与空气接触,引起空气的二次混入。为除去料液中的氧和空气,防止或减轻天然色素(很不稳定)、VC及香味的氧化降解,去除附着于悬浮微粒上的气体,减少微粒上浮保持外观良好,减少瓶装和杀菌时产生泡沫,减少对马口铁内罐壁的腐蚀,料液也需脱气,采用真空脱气法,将进行酸度调整,加入柠檬酸量为成品的1%的果汁,通过脱气器的液面控制阀,从喷管喷入容器内,在640～870kPa真空度下进行脱气,然后在出口处,由螺杆泵吸出已脱气的果汁。时间约为10min。
(6)杀菌果汁杀菌采用瞬时杀菌法,设备用热交换器,一般采用条件是93℃左右,保持15～30s。
(7)冷却将杀菌果汁冷却到50℃左右。
感官指标色泽呈半透明淡黄色至黄褐色;滋味及气味具有菠萝的芳香味,无苦涩味及其他异味。
仙人掌-菠萝混合汁工艺、感官指标和营养价值
工艺鲜仙人掌叶→清洗→碱液去皮→汽蒸→破碎→打浆→胶体磨→酶处理→过滤→加入菠萝汁(菠萝汁与仙人掌汁的重量比2:1)↓→澄清→调配→定量混合→过滤→均质→脱气→灭菌→↑↑糖→溶化→过滤水处理灌装→封口→喷淋杀菌→烘干→喷码→贴标装箱→箱体喷码→成品
工艺关键
(1)混合调配将蔗糖、柠檬酸、蜂蜜、稳定剂(磨细)等先溶解后,按一定顺序均匀加入仙人掌汁、菠萝汁澄清液,制成半成品料液(仙人掌-菠萝汁)。
(2)水处理为除去水中固体物质,降低硬度和含盐量,杀灭微生物及排除所含空气,原水通过砂滤棒过滤器和活性炭过滤器处理后得到的水可作为饮料生产用的净水,并符合世界卫生组织所规定的饮用水标准。
(3)过滤、均质半成品经硅藻土过滤机和双桶过滤器精滤后,除去了其中各种肉眼看不见的固体杂质。然后入板式换热器加热至60～70℃再进入均质机,均质2次,第一次压力为20MPa,第2次压力为25MPa。两次均质时间各为5min。
(4)脱气与制汁脱气相同,只是脱气压力一般为0.05MPa。
(5)灭菌、灌装、封盖脱气后立即以30s、135℃瞬时灭菌,当料液的温度降至92～95℃时,可迅速灌装和封盖(此时饮瓶及盖已洗净、灭菌)。
(6)喷淋、喷码、贴标封盖的瓶装饮品进入杀菌机,95℃杀菌30min,以充分保证该饮品商业无菌,然后喷码,贴标、装箱至成品。
仙人掌-菠萝汁饮料的重要指标(1)感官指标色泽具有产品特有的淡黄色;滋味风味独特,具有仙人掌特有的清香和菠萝的芳香,酸甜适中、可口凉爽;体态是均匀的清凉的液体状,久置后允许有微小的果奖悬浮及下沉,无糖或酸的结晶析出无其他杂质。(2)卫生指标细菌总数<50个/ml,大肠菌数<50个/dl,致病菌不得检出。(3)产品保质期该产品在通风干燥常温下放置,无沉淀、无色和变色,保质期为一年。
讨论
1本试验较好地完成了仙人掌-菠萝汁天然饮料工艺参数设计,为进行批量生产仙人掌-菠萝汁香型饮料提供了可靠的参考数据。
2在仙人掌-菠萝汁香型饮料中加入糖醇(包括木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇、甘露醇等)一类食糖替代品,可避免因食用蔗糖(甘蔗糖、甜菜糖)而引起的血管硬化、身体发胖等疾病。
工艺操作要点
大米汁制备
1)前处理:选取品质优良、无病虫害、无霉变的大米为原料,用清水洗净后在40℃下烘干。将烘干后的大米用旋风磨粉碎,过100目筛备用。
2)糊化:大米粉与水以1∶8(g/m L)比例混合,搅拌均匀后在80℃条件下糊化10 min,冷却到室温。糊化过程中,充分搅拌,防止结块。
3)酶解:在糊化液中加入适量中性中温α-淀粉酶在一定条件下酶解,酶解后加热煮沸灭酶。灭酶后将样品在4 000 r/min的条件下离心20 min,取上层清液作为大米汁。
豆浆制备选取：颗粒饱满、无霉变、无破损的优质大豆为原料,清洗后用2倍于大豆质量的水室温下浸泡24 h,清洗后加入6倍于湿豆质量的水进行打浆,过滤后煮沸,备用。
枸杞汁制备选取优质枸杞,用清水洗净枸杞中杂质,枸杞与水1∶4(g/m L)混合、浸泡、打浆、离心,取上层清液为枸杞汁,备用。
混合调配：将大米汁、豆浆、枸杞汁按照一定比例混合,加入适量的蔗糖、柠檬酸、稳定剂充分混匀。调配后的饮料在20 MPa,55℃条件下均质,在121℃条件下灭菌15 min,灌装封口。
大米α-淀粉酶酶解正交试验设计影响α-淀粉酶酶解效果的因素有加酶量、酶解时间、酶解温度。在单因素实验基础上,选择加酶量、酶解温度、酶解时间3个因素做正交试验L9(34),对α-淀粉酶酶解大米工艺条件进行优化,以可溶性固形物含量判断酶解效果。
饮料工艺流程
大米→清洗→烘干→粉碎→糊化→酶解→灭酶→离心→大米汁大豆→清洗→浸泡→打浆→过滤→煮沸→豆浆枸杞→清洗→浸泡→打浆→过滤→枸杞→汁调酸、调糖、稳定剂→混合→调配→均质→灭菌→成品
结果与分析
大米α-淀粉酶酶解工艺优化大米酶解正交试验结果可知,影响α-淀粉酶酶解效果的因素主次顺序是加酶量>酶解时间>酶解温度。各因素的最佳组合为A3B2C3,即加酶量0.3 g/100 g大米粉、酶解温度70℃、酶解时间80 min。以此条件进行验证试验,酶解后可溶性固形物含量为11.9%,高于其他条件下反应结果,因此正交试验结果正确。
饮料配方确定
大米汁、豆浆比例确定将大米汁、豆浆以1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1、3.5∶1、4∶1、4.5∶1、5∶1的比例进行配比,混合均匀后选取10名同学进行感官评定、确定最佳配比。满分10分,评定结果可以可知,当比例为3.5∶1时,混合液口感、味道较好,得分最高。因此将大米汁、豆浆最佳比例确定为3.5∶1即7∶2。
结论