一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺
阅读说明：本技术 一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺 (Processing technology for preparing fruit and vegetable paste by adopting ultrathin film concentration ) 是由 罗明秀 于 2020-04-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺,将果蔬清洗、打浆、压榨得到的果蔬汁进行灭酶灭菌处理,再经酶化、超滤、脱色、灭菌、浓缩后得到糖度≥70Brix的浓缩液,采用超薄膜真空连续熬糖设备对浓缩液进行超薄膜浓缩5～6min,既得果蔬膏,所述果蔬膏的糖度≥80Brix,T440≥80%,T625≥97.5%。本发明采用超薄膜真空熬糖技术对果蔬浓缩液进行再次浓缩,可高效的实现果蔬产品从糖度≥70Brix提升至糖度≥80Brix的浓缩过程,解决了目前传统果蔬膏工艺生产浓缩长的技术瓶颈,整个加温浓缩过程仅为6min,极大地缩短浓缩加工时间,较传统工艺提高效率100倍。(The invention discloses a processing technology for preparing fruit and vegetable paste by adopting ultra-thin film concentration, which comprises the steps of cleaning fruits and vegetables, pulping, squeezing to obtain fruit and vegetable juice, carrying out enzyme deactivation and sterilization treatment, carrying out enzymolysis, ultrafiltration, decoloration, sterilization and concentration to obtain concentrated solution with the sugar degree of more than or equal to 70Brix, and carrying out ultra-thin film concentration on the concentrated solution for 5-6 min by adopting ultra-thin film vacuum continuous sugar cooking equipment to obtain the fruit and vegetable paste, wherein the sugar degree of the fruit and vegetable paste is more than or equal to 80Brix, T440 is more than or equal to 80%, and T625 is more than or equal to 97.5%. The invention adopts the ultrathin film vacuum sugar cooking technology to re-concentrate the fruit and vegetable concentrated solution, can efficiently realize the concentration process of increasing the sugar degree of fruit and vegetable products from more than or equal to 70Brix to more than or equal to 80Brix, solves the technical bottleneck of long concentration in the traditional fruit and vegetable paste production process, greatly shortens the concentration processing time by only 6min in the whole heating concentration process, and improves the efficiency by 100 times compared with the traditional process.)
技术领域
本发明属于食品技术领域，具体的说，是一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺。
背景技术
我国是果蔬生产大国，但很多果蔬均以鲜食为主，产业链较短，且受市场影响存在滞销风险。随着目前食品加工技术的不断发展，果蔬的深加工技术也成为提升果蔬产业效益的一项有力武器。现有情况是：
（一）针对带皮果蔬，例如梨、苹果等，在深加工制备果蔬膏的过程中，会去皮、去核后再进行生产，在传统生产过程中，大量的果蔬皮作为生产加工的副产物，通常的处理方式为丢弃，既造成了资源的巨大浪费，又会产生环境污染。尤其是一些果蔬皮中还含有丰富的营养物质，以苹果果皮为例，其中不仅富含膳食纤维和黄酮类、苷类、酚类、有机酸等生物活性成分，还具有非常丰富的营养和保健价值。但其具有苦涩味，通常又难以利用。
（二）为保证深加工制备得到的果蔬膏具有良好的口感以及延长其保质期，往往会在果蔬膏中添加防腐剂或其他添加剂，对原有果蔬膏的功效和口感造成影响。
（三）现有果蔬膏的深加工技术往往需要在高温下进行多效浓缩而制得果蔬膏体，浓缩时间长达10小时，且在高温蒸发过程中，会产生焦味影响口感。
基于上述情况，现有专利文献CN110250469A（一种梨膏的制备方法，2019.09.20）公开了一种梨膏的制备方法，直接将清洗后的梨粉碎、压榨后制得梨汁，熬制浓缩后经离心分离、过滤去除杂质后，采用四效顺流蒸发器蒸发浓缩制得半成品梨膏，再加入还原性谷胱甘肽，混合搅拌均匀既得梨膏。所述梨膏的制备方法无去皮去核操作，且无防腐剂、无糖及其它添加剂的使用，并采用四效顺流蒸发器浓缩梨汁，可以在短时间内将其糖度控制在75～80°。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺，采用超薄膜真空熬糖技术对果蔬浓缩液进行再次浓缩，可高效的实现果蔬产品从糖度≥70Brix提升至糖度≥80Brix的浓缩过程，解决了目前传统果蔬膏工艺生产浓缩长的技术瓶颈，整个加温浓缩过程仅为6min，极大地缩短浓缩加工时间，较传统工艺提高效率100倍。
本发明通过下述技术方案实现：一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺，将果蔬清洗、打浆、压榨得到的果蔬汁进行灭酶灭菌处理，再经酶化、超滤、脱色、灭菌、浓缩后得到糖度≥70Brix的浓缩液，采用超薄膜真空连续熬糖设备对浓缩液进行超薄膜浓缩5～6min，既得果蔬膏，所述果蔬膏的糖度≥80Brix，T440≥80%，T625≥97.5%。
所述果蔬为梨、苹果或番茄。
所述打浆是将清洗后的果蔬送入破碎机进行打浆，破碎粒度为4～6mm。
所述压榨是将打浆后的浆料送入压榨机，经二次压榨后得到果蔬汁，一次压榨的出汁率为70～75%，二次压榨的出汁率为10～12%。
所述灭酶杀菌的温度控制在98～105℃，保持时间＞30S。
所述酶化时使用果胶酶和淀粉酶。
所述超滤采用柱状超滤膜，超滤后的清液满足NTU≤0.4，T625≥98.5%。
所述脱色是将超滤后的清液送入树脂吸附柱进行脱色，脱色后的液体满足T440≥85%，NTU≤0.4。
所述浓缩采用四效蒸发器，控制温度≤94℃，蒸汽压力0.8 MPa。
所述超薄膜浓缩时，控制温度≤94℃，压力0.2～0.3MPa。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）由于传统带皮水果的果皮并不能被很好的转化和利用，往往造成营养物质的流失，为此，本发明提供了一种果蔬深加工的无废物绿色生产，果蔬清洗后无需去皮去核，直接进行压榨打浆后制得果蔬汁，具有生产工艺简单，原料利用率高，易于工业化生产的特点。
（2）本发明工艺直接由新鲜果蔬为加工原料，带皮加工制得，其中不含任何人工合成的防腐剂、香精、色素和增稠剂，安全性高，且最大限度地保留果蔬中的营养成分与活性物质，适用于梨膏、苹果酱、番茄酱等蔬果类产品的浓缩加工。
（3）由于现有生产工艺中通常采用四效蒸发器对果蔬汁进行浓缩，其浓缩产物由于糖度仅为70Brix，呈粘稠状液体，因此，通常作为工艺半成品，在实际生产过程中，为得到果蔬膏，往往还需要额外添加增稠剂进行调配以制得膏体。而本发明在现有四效蒸发器浓缩的基础上，增加了超薄膜浓缩技术，从而提供了一种绿色无添加的果蔬膏加工工艺。
（4）本发明工艺采用超薄膜真空连续熬糖设备，作为核心加工技术，在低温（≤94℃）、真空状态下即可高效地完成果蔬膏产品从糖度≥70Brix提升到糖度≥80Brix的浓缩过程，解决了目前传统工艺果蔬膏生产浓缩时间长（10小时）的技术瓶颈，且梨膏产品无异味焦味，品质和功效得到有效控制和保证。整个加温浓缩过程为6分钟，极大地缩短浓缩加工时间，较传统工艺提高效率100倍，产能达到1600Kg/小时。
附图说明
图1为本发明所述超薄膜真空连续熬糖设备的结构示意图。
其中，1—内筒，2—驱动装置，3—主轴，4—物料进口，5—物料出口， 6—蒸汽进口， 7—出口，8—第一环形间隙，9—第五环形间隙，10—第二环形间隙，11—第四环形间隙，12—第三环形间隙，13—隔板，14—下端机械密封，15—上端机械密封，16—蒸汽进口，17—冷凝水出口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例涉及一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺。
步骤一，选用优质成熟的梨原料果，进入果道清洗机，经一级提升及原料果挑选后，剔除病虫害及腐烂部分；然后送至浮洗机，采用二级提升喷淋清洗。
步骤二，将清洗后的梨原料果送入破碎机进行打浆，得到粒度为4～6mm的浆料（具体破碎粒度可根据季节、需求而进行调整），将该浆料送至压榨机，经二次压榨后得到梨汁，通常情况下，控制一次压榨的出汁率为70%，二次压榨的出汁率为12%。
步骤三，对压榨得到的梨汁进行灭酶杀菌操作，操作温度控制在98℃，保持时间50S。
步骤四，将灭酶灭菌后的梨汁送入果汁罐，向果汁罐中加入果胶酶和淀粉酶（按质量份数计，每1000份梨汁中果胶酶的加入量为0.04份，淀粉酶为0.03份），在52℃的温度下，搅拌1小时，并在线检测果胶、淀粉为阴性。
步骤五，将酶化处理后的梨汁用液体泵强行通过柱状超滤膜，以过滤梨汁中的残留膏体物，再将超滤后的清液送入树脂吸附柱进行脱色。
步骤六，将脱色后的液体送至四效蒸发器，控制温度90℃，蒸汽压力0.8 MPa，得到粘稠液。
步骤七，将上述粘稠液送至超薄膜真空连续熬糖设备，控制温度92℃，压力0.2MPa，进行超薄膜浓缩，既得梨膏产品。
采用紫外可见分光光度计测定上述步骤中各阶段产物的透光率，用浊度计测定其浊度，测糖计测量其糖度，参见下表1所示。
表1
实施例2：
本实施例涉及一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺。
步骤一，选用优质成熟的梨原料果，进入果道清洗机，经一级提升及原料果挑选后，剔除病虫害及腐烂部分；然后送至浮洗机，采用二级提升喷淋清洗。
步骤二，将清洗后的梨原料果送入破碎机进行打浆，得到粒度为6mm的浆料（具体破碎粒度可根据季节、需求而进行调整），将该浆料送至压榨机，经二次压榨后得到梨汁，通常情况下，控制一次压榨的出汁率为75%，二次压榨的出汁率为10%。
步骤三，对压榨得到的梨汁进行灭酶杀菌操作，操作温度控制在105℃，保持时间35S。
步骤四，将灭酶灭菌后的梨汁送入果汁罐，向果汁罐中加入果胶酶和淀粉酶（按质量份数计，每1000份梨汁中果胶酶的加入量为0.04份，淀粉酶为0.03份），在52℃的温度下，搅拌1小时，并在线检测果胶、淀粉为阴性。
步骤五，将酶化处理后的梨汁用液体泵强行通过柱状超滤膜，以过滤梨汁中的残留膏体物，再将超滤后的清液送入树脂吸附柱进行脱色。
步骤六，将脱色后的液体送至四效蒸发器，控制温度94℃，蒸汽压力0.8 MPa，得到粘稠液。
步骤七，将上述粘稠液送至超薄膜真空连续熬糖设备，控制温度90℃，压力0.3MPa，进行超薄膜浓缩，既得梨膏产品。
采用紫外可见分光光度计测定上述步骤中各阶段产物的透光率，用浊度计测定其浊度，测糖计测量其糖度，参见下表2所示。
表2
实施例3：
本实施例涉及一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺。
步骤一，选用优质成熟的梨原料果，进入果道清洗机，经一级提升及原料果挑选后，剔除病虫害及腐烂部分；然后送至浮洗机，采用二级提升喷淋清洗。
步骤二，将清洗后的梨原料果送入破碎机进行打浆，得到粒度为5mm的浆料（具体破碎粒度可根据季节、需求而进行调整），将该浆料送至压榨机，经二次压榨后得到梨汁，通常情况下，控制一次压榨的出汁率为70%，二次压榨的出汁率为10%。
步骤三，对压榨得到的梨汁进行灭酶杀菌操作，操作温度控制在105℃，保持时间40S。
步骤四，将灭酶灭菌后的梨汁送入果汁罐，向果汁罐中加入果胶酶和淀粉酶（按质量份数计，每1000份梨汁中果胶酶的加入量为0.04份，淀粉酶为0.03份），在53℃的温度下，搅拌1小时，并在线检测果胶、淀粉为阴性。
步骤五，将酶化处理后的梨汁用液体泵强行通过柱状超滤膜，以过滤梨汁中的残留膏体物，再将超滤后的清液送入树脂吸附柱进行脱色。
步骤六，将脱色后的液体送至四效蒸发器，控制温度94℃，蒸汽压力0.8 MPa，得到粘稠液。
步骤七，将上述粘稠液送至超薄膜真空连续熬糖设备，控制温度94℃，压力0.2MPa，进行超薄膜浓缩，既得梨膏产品。
采用紫外可见分光光度计测定上述步骤中各阶段产物的透光率，用浊度计测定其浊度，测糖计测量其糖度，参见下表3所示。
表3
实施例4：
本实施例涉及一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺。
步骤一，选用优质成熟的苹果为原料果，进入果道清洗机，经一级提升及原料果挑选后，剔除病虫害及腐烂部分；然后送至浮洗机，采用二级提升喷淋清洗。
步骤二，将清洗后的原料果送入破碎机进行打浆，得到粒度为4mm的浆料（具体破碎粒度可根据季节、需求而进行调整），将该浆料送至压榨机，经二次压榨后得到苹果汁，通常情况下，控制一次压榨的出汁率为70%，二次压榨的出汁率为10%。
步骤三，对压榨得到的苹果汁进行灭酶杀菌操作，操作温度控制在105℃，保持时间32S。
步骤四，将灭酶灭菌后的苹果汁送入果汁罐，向果汁罐中加入果胶酶和淀粉酶（按质量份数计，每1000份梨汁中果胶酶的加入量为0.04份，淀粉酶为0.03份），在54℃的温度下，搅拌1小时，并在线检测果胶、淀粉为阴性。
步骤五，将酶化处理后的苹果汁用液体泵强行通过柱状超滤膜，以过滤苹果汁中的残留膏体物，再将超滤后的清液送入树脂吸附柱进行脱色。
步骤六，将脱色后的液体送至四效蒸发器，控制温度94℃，蒸汽压力0.8 MPa，得到粘稠液。
步骤七，将上述粘稠液送至超薄膜真空连续熬糖设备，控制温度92℃，压力0.3MPa，进行超薄膜浓缩，既得苹果酱产品。
采用紫外可见分光光度计测定上述步骤中各阶段产物的透光率，用浊度计测定其浊度，测糖计测量其糖度，参见下表4所示。
表4
实施例5：
本实施例涉及一种采用超薄膜浓缩制备果蔬膏的加工工艺。
步骤一，选用优质成熟的番茄为原料果，进入果道清洗机，经一级提升及原料果挑选后，剔除病虫害及腐烂部分；然后送至浮洗机，采用二级提升喷淋清洗。
步骤二，将清洗后的原料果送入破碎机进行打浆，得到粒度为6mm的浆料（具体破碎粒度可根据季节、需求而进行调整），将该浆料送至压榨机，经二次压榨后得到番茄汁，通常情况下，控制一次压榨的出汁率为75%，二次压榨的出汁率为12%。
步骤三，对压榨得到的梨汁进行灭酶杀菌操作，操作温度控制在98℃，保持时间32S。
步骤四，将灭酶灭菌后的番茄汁送入果汁罐，向果汁罐中加入果胶酶和淀粉酶（按质量份数计，每1000份梨汁中果胶酶的加入量为0.04份，淀粉酶为0.03份），在52℃的温度下，搅拌1小时，并在线检测果胶、淀粉为阴性。
步骤五，将酶化处理后的梨汁用液体泵强行通过柱状超滤膜，以过滤梨汁中的残留膏体物，再将超滤后的清液送入树脂吸附柱进行脱色。
步骤六，将脱色后的液体送至四效蒸发器，控制温度93℃，蒸汽压力0.8 MPa，得到粘稠液。
步骤七，将上述粘稠液送至超薄膜真空连续熬糖设备，控制温度94℃，压力0.2MPa，进行超薄膜浓缩，既得梨膏产品。
采用紫外可见分光光度计测定上述步骤中各阶段产物的透光率，用浊度计测定其浊度，测糖计测量其糖度，参见下表5所示。
表5
实施例6：
本实施例涉及一种超薄膜真空连续熬糖设备，该设备适用于在上述实施例1～6中梨膏、苹果酱以及番茄酱等产品在超薄膜浓缩过程中的使用。
采用图1所示结构，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的物料进口4和物料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第二环形间隙8的间距相同。所述第三环形间隙12的间距为1.5毫米。所述主轴3为空心圆柱，位于内筒1内的主轴的一段上开有孔。还包括设置在内筒1内的隔板13，所述隔板13的径向与主轴3的轴向垂直，隔板13上设有与主轴3的轴向平行的通道。本发明所述内筒1和外筒2均为椭圆形圆柱筒纵向放置，所述物料进口4设置在外筒2上第一环形间隙8位置，所述物料出口5设置在外筒2上第五环形间隙9位置。还包括下端机械密封14和上端机械密封15，所述内筒1下端与主轴3之间与下端机械密封14转动连接，外筒2下端与下端机械密封14固定连接，所述内筒1上端与主轴3之间与上端机械密封15转动连接，外筒2上端与上端机械密封15固定连接。本发明还包括下压盖、下衬套和四氟盘根，所述下压盖套接在主轴3上与机械密封14经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴3上，位于下压盖与机械密封14之间，所述下衬套设置在主轴3上，位于下压盖与四氟盘根之间。还包括上压盖、上衬套和四氟盘根，所述上压盖套接在主轴3上与机械密封15经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴3上，位于上压盖与机械密封15之间，所述上衬套设置在主轴3上，位于上压盖与四氟盘根之间。
蒸汽从主轴上的蒸汽进口16进入，随主轴3内到达内筒1，对内筒1进行加热，蒸汽随主轴上的孔溢出，随即弥漫在内筒内，但这时，筒内的温度还不均匀，使得物料在汽化区域的受热不一致，造成产品的质量下降，因此，在筒内设置隔板，不但起到了支撑内筒的作用，而且更为重要的是将内筒分隔成几个受热区域，而且，隔板上有通道，热量又可以相互传递，保证了物料在第三环形间隙（汽化区域）受热均匀，大大提高产品质量。冷凝后的蒸汽水从冷凝水出口17流出，外筒2上的蒸汽进口6通入蒸汽后，从出口7流出。由于内筒1的加热方式是先从下部进入，到达顶部后，然后从下部流出，因此，整个装置顶部的加热程度相对较慢，但，外筒2的加热，采用从上部进入蒸汽入口16加热，从下部流出口7流出冷凝水，正好弥补了这一缺陷。并且物料首先进入第一环形间隙8，然后进入第二环形间隙10，最后到达汽化区域第三环形间隙12，然后依次经第四环形间隙9，第五环形间隙11流出到达下一级处理设备真空罐。这样，不但充分利用了蒸汽的热能，而且减小了热量损失。内筒1的上、下两端分别与机械密封的动轮连接，而外筒2的上、下两端分别与机械密封的定轮连接，因此，当内筒1旋转时，处于间隙内的物料不会遗漏。
任意选取上述实施例3中所述梨膏产品进行质量检测，其检测结果参加下表6所示。
表6 质量检测报告
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
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