摘 要：简述了酶技术、膜技术、树脂吸附技术等若干食品加工新技术在浓缩苹果汁生产中的应用。
关键词：苹果汁；浓缩汁；技术；加工
Abstract: The application of some advanced food-technology including
enzyme technology, membrane technology and resin absorbing was demonstrated
in this section.
Key words: apple juice；concentration；technology；Process
苹果汁的加工最先始于欧洲，距今已有100多年的历史。近几十年来，随着科学技术迅猛发展，酶技术、膜技术、树脂吸附技术等使苹果汁加工产业有了明显的进步，促进了苹果汁在国际贸易中的出口能力。
1 酶技术
酶在饮料制品中的作用方式多种多样，既可以是内源酶的自发作用，也可以是在酿造和水果汁生产中通过添加具有高度专一性的商业酶来控制果汁的品质。澄清苹果汁或浓缩汁的生产是一类几乎完全依赖于外加酶的工业[1]。Z.J.Gertesz(美国)和Mehlitz（德国）（1930）首次把果胶酶应用于苹果汁生产，创始了苹果汁工业化规模生产。
1.1 果胶酶应用新工艺
果胶酶在各种果汁加工中具有显著提高出汁率与澄清度的作用，而国内外果胶酶应用新工艺研究主要集中在果胶酶的固定化及其应用，以及果胶酶与其他酶系如纤维素酶和转化酶，葡萄糖异构酶等协同作用于果汁澄清研究。用多孔聚氨酯泡沫（PUF）固定化黑曲霉P-6021间歇发酵，这种多孔载体进行丝状真菌的固定化，有利于菌丝在其内部空隙生长代谢而少受培养过程剪切力影响，是一种很好的产酶方式。PUF固定化黑曲霉还可实现菌丝体的重复发酵产酶，采用单果胶溶液作为产酶基质，对固定化黑曲霉生长与产酶水平无太大影响。故含果胶溶液可以理想的维持固定化黑曲霉继续产酶状况，可应用于各种果汁的重复产酶澄清[2]。
一种由单一微生物（黑曲霉）培养产生的新型果蔬加工用酶—粥化酶又称软化酶，是一种含有果胶酶、半纤维素酶、纤维素酶及蛋白酶、淀粉酶等复合酶制剂，其中各种酶的组成比例可根据使用要求的不同，通过菌种或营养、培养条件变化而变化。在苹果破碎酶解时添加粥化酶Ⅰ，可提高出汁率；在果汁脱胶时添加粥化酶Ⅱ，可澄清果汁，使果汁易于过滤、超滤。添加该酶的成本仅为国外酶制剂的15%~20%，完全可代替超滤专用酶[3]。
2 膜技术
膜分离技术是本世纪60年代初迅速兴起的化工分离单元，它以膜两侧的压力差为动力，在常温下对溶质与溶剂进行分离、浓缩与纯化。超滤作为膜分离技术的一种在苹果汁中的应用是最近几年才发展起来的，并且在苹果汁工业化规模生产中应用得越来越广泛。最先采用的是聚合物膜，后又开发了陶瓷膜。在选用超滤膜澄清苹果汁时，必须考虑膜的孔径或截留分子量的大小。采用超滤膜可使果汁的工艺损失少于1%，如果膜选用得当，浊度可小于3个N.T.U.，还可处理用传统加工方法难以澄清的果汁[2]。
2.1 超滤对果汁澄清作用的研究
果汁澄清是生产浓缩苹果清汁的重要环节，超滤作为新兴的分离技术，具有澄清度高，果汁风味较好，保留VC，截留可溶性蛋白及果胶，褐变程度小等优点，但是不同的超滤膜其澄清效果也不同。用4种国产超滤膜：聚砜（PS）﹑磺化聚砜（SPS）﹑聚砜－磺化聚砜共混膜（PS-SPS）及聚丙烯腈（PAN）对苹果汁进行澄清，发现PS与PS-SPS共混膜具有较高的果汁通量，PS膜对蛋白质截留能力最强，SPS膜对果胶截留能力最强[7]，故认为这两种膜更适于苹果汁澄清。
用不同膜孔径大小的膜超滤苹果汁，比较发现孔径较大的膜会有少量的多酚氧化酶或其他酶类通过，而使超滤后的苹果汁在放置24 h后发生褐变，颜色加深。而PES/PVP膜超滤苹果汁能明显减少果汁中色素物质，提高果汁的稳定性。但用大孔径膜超滤的苹果汁的可溶性固形物，pH和酸度均高于小孔径膜超滤的苹果汁[8]。
2.2 超滤法提取芳香物质
超滤技术还可用于果汁中芳香物质的提取。苹果汁中的芳香物质主要是一些醇类和酯类。用4种国产聚砜超滤膜PS－10、PS－30、PS－60、PS－80（截留分子量分别为10
000、30 000、60 000、80 000 daltons）分别澄清青香蕉和国光苹果汁，PS－10膜对苹果汁的芳香成分保留最好。随着截留分子量的增加，PS膜对芳香成分的保留率逐渐降低，这是由于超滤膜对芳香成分的吸附主要发生在膜表面，而PS-10膜孔数目较多，非孔部分面积较小，故其对苹果汁的芳香成分保留优于其它3种膜。由于国光芳香成分以分子量较小的醇类为主，青香蕉芳香成分多为酯类，而PS膜对极性较强的醇类吸附较弱，却对极性较弱的醇类与酯类吸附较强[4]。故上述4种PS膜对国光苹果汁芳香成分的截留率明显高于青香蕉苹果汁。
2.3 膜分离技术在果汁浓缩中的应用
在果蔬汁浓缩工艺中，一般采用常压蒸发浓缩﹑减压蒸发浓缩，冷冻浓缩等技术。膜分离技术应用于果汁浓缩主要是反渗透浓缩。它能较好的保存果汁风味与营养成分，降低能耗且操作简单。用渗透汽化膜中的优先透水膜对果汁进行浓缩，发现超滤循环会引起果汁中芳香成分的蒸发，且果汁的芳香成分随超滤时间的延长而减少。中空纤维PAN膜和羧基化改性的PAN板式膜相比，极性较强的改性PAN板式膜对芳香成分保留较好，其中对醇类物质保留率较高，而对酯类的保留率较低[6]。超滤和微滤生产出新鲜的与贮藏后的苹果汁的理化性质和感观均相似，但超滤膜比微滤膜的膜通量稳定性高，污染更少，故苹果汁澄清最好选用超滤膜[9]。
3 树脂吸附技术
传统的吸附技术如活性炭吸附、PVPP吸附或微滤处理，虽然能不同程度的改善果汁的质量，但均存在不可避免的缺点，如PVPP吸附脱色程度有限，不能制备无色果汁，活性炭吸附和微滤吸附没有选择性，且活性炭吸附法只起吸附色素的作用，对氨基酸作用不大，所以产品在常温下存放3个月后，会发生褐变，色泽加深，色值下降现象，其主要原因是由于羰氨反应所致。
吸附树脂属多孔性交联聚合物，具有较高的比表面积和优良的吸附能力。它由聚合物与孔两相组成，调节聚合物微粒大小、孔径、比表面积等，可使树脂具有不同的吸附性能。吸附树脂按表面性质又可分为非极性、中极性、极性和强极性4种，不同的表面性质使树脂具备不同的吸附机理与吸附性能。树脂吸附技术用于浓缩苹果汁生产过程中可提高色值、透光率，降低浊度，脱除棒曲霉及农残。用树脂吸附和离子交换树脂生产无色果汁，用大孔吸附树脂可脱去果汁的色素，提高色值，用大孔强酸阳离子交换树脂可交换除去果汁中的氨基酸，控制果汁的非酶褐变。产品在常温下存放1年颜色基本不变［7］。树脂吸附的高度选择性，使它成为一种直接、无害、高效的生产高品质浓缩果汁的途径。
4 壳聚糖
壳聚糖作为一种食品添加剂，正被广泛的应用于各种食品生产中。例如，在苹果汁中它可作为一种澄清剂，使澄清的果汁透光率在90%以上，既可降低生产成本，又可缩短生产周期，提高生产效率。用物理和化学方法对几种果菜汁进行澄清比较，结果表明不仅甲壳素澄清效果显著，壳聚糖对苹果汁澄清效果也较明显，均达85%以上，而采用离心分离法澄清果汁，其透光率仅达82%以上。
5 纳米技术
有研究指出（2001），将苹果汁用天然脂类包装成纳米微粒，再添加到水中制成纳米苹果汁。它进入人体后具有缓解功能，比通常苹果汁在体内滞留时间延长2—3倍，极度利于人体较为彻底的吸收；它不受胃肠道各种生物因子（酶、蛋白等）的破坏，由于其粒子较小易吸附在肠道上，被机体更多吸收，所以它的生物利用率较普通苹果汁的1.8—2.2倍。
6 结 论
我国浓缩苹果汁生产具有规模大、设备新、技术含量高等优势，但工艺进步也带来了更加激烈的市场竞争。市场对浓缩苹果汁的质量要求越来越严格，性能指标越来越细化，追求高品质及特殊品质的浓缩苹果汁成为市场发展的重要趋势。
随着食品工业技术的进步，新的加工技术如逆流连续萃取技术、超高压灭菌技术、膜分离浓缩技术及热罐装技术等正逐步应用于食品行业中，将会提高我国出口产品的品质，并增强我国在国际市场中的竞争力。
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基金项目：本文由陕西省科技攻关项目“农产品安全体系检测平台的建立”资助，项目编号：2002k01-G9-01。
作者简介：李凡玥（1977-），女，汉族，陕西安康人，在读硕士，研究方向为食品高新技术。
收稿日期2003-12-31
摘自：《保鲜与加工》