CN102228296A - 一种制备西瓜汁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制备西瓜汁的方法，所述方法包括：在无氧环境中，将西瓜瓤打浆制成西瓜汁初品，对该西瓜汁初品进行超高压处理后置于0-10℃环境中保存，其中所述无氧环境是指该环境中的含氧量不高于3％。本发明还提供了一种西瓜汁。本发明提供的方法使西瓜汁中原有的小分子风味物质，可溶性固形物、有机酸、氨基酸等成分均得到了良好的保留，避免了温度和氧气对西瓜汁中主要呈色物质和热敏性风味物质的破坏，获得了具有新鲜西瓜原有的清香气味的清爽口感的西瓜汁。

Description

一种制备西瓜汁的方法

技术领域

本发明提供一种西瓜产品的加工技术，具体是关于一种能保持西瓜特有新鲜风味的西瓜汁及其加工方法，属于食品加工领域。

背景技术

西瓜在植物学上属于葫芦科(Cucurbitaceae)，西瓜属(Citrullus)，西瓜种，一年生蔓性草本植物。

现代医学研究表明，西瓜中含有多种人体所需的营养成分和有益物质，如大量的蔗糖、果糖、葡萄糖，丰富的维生素C、有机酸、氨基酸以及钙、磷、铁等矿物质，还含有一定量的番茄红素，但几乎不含脂肪。吃西瓜生成的尿液能溶解体内多余的盐分，预防体内结石形成。西瓜所含的丰富叶酸，生食即可直接为人体所吸收，对贫血、血液病、造血器官及放射性治疗引起的不良影响有疗效。西瓜汁中的L(+)瓜氨酸和吡唑丙氨酸有利尿清热，降血压和治疗肾炎的作用；西瓜中的番茄红素具有抗氧化、抗癌功能；西瓜中的配糖体也具有降血压作用等等。

西瓜除具有上述营养成分和有益物质外，同时也是鲜果中水分含量最高的品种之一，占全果的90％以上，是很好的生产果汁及果汁饮料的原材料，其种植面积和产量在世界十大水果中仅次于葡萄、香蕉、柑橘和苹果列居第五位。然而西瓜汁或西瓜饮料的加工，无论是产品数量还是产品的品质，并没有与西瓜的产量和普及度相匹配，原因主要有二方面，一是西瓜的季节性很强，多数产地的大量上市主要集中在6月下旬至8月上旬，往往出现旺季供过于求，淡季有求难觅的现象，而西瓜自身特点也决定其难以适应整体瓜的长途运输及贮藏；另一方面，西瓜中主要呈味物质的阈值极低，而且含有很多热敏性风味成分，新鲜西瓜中还存在多种酶类物质，如过氧化物酶、脂肪氧合酶、果胶磷脂酶、果胶酯酶等，将西瓜果肉破碎榨汁的过程以及高温杀菌处理过程中风味物质的氧化、汁液中化学成分的酶解和氧化都会导致西瓜汁风味的变化，乃至由于不良风味物质的产生导致西瓜汁风味的快速劣变。可以说，缺乏有效的技术手段解决西瓜加工后风味、色泽等品质的劣变是阻碍西瓜汁或西瓜果汁产品商品化的主要因素。

将西瓜汁与其他果汁或豆奶等配合成复合果汁，或者利用各种添加物，例如调味剂、抗氧剂，制成含西瓜汁的果汁饮料，是西瓜加工中比较多见的手段，这样虽然可以遮蔽或减轻不理想风味，但也丧失了西瓜本身特有的风味，或者说提供的不是真正意义上的西瓜汁，没有从根本上解决西瓜汁生产中的技术难题。

本发明以前，也有一些针对纯西瓜汁加工的现有技术报道，例如，中国专利申请200610078087.X中公开了一种制备西瓜饮料的方法，针对西瓜中存在的易氧化易裂解的西瓜酶，利用超滤、纳滤膜技术，去除西瓜中的热源和酶，截留除去分子量为300以上的成分，得到一种能够长期保存的西瓜饮料。但是该公开技术需要依靠纳滤和超滤以及反渗透设备，并且在去除西瓜中的变质源的过程，必然会造成了西瓜汁中原有的可溶性固形物、有机酸、氨基酸，对氨基酸、芳香物质等小分子的大量损失，所以由于成分的缺失，准确地讲，按照该申请方案制备的产品只能称为含西瓜成分的饮料，而不是全成分的西瓜汁，只能是在缺乏西瓜和西瓜汁保鲜手段的情况下的无奈之举。

因此如何避免西瓜汁中特有的风味物质和营养成分的损失，提供一种具有新鲜西瓜原有的清香气味和清爽口感的西瓜汁的制备方法仍然是有待解决的问题。

发明内容

本发明所解决的主要技术问题是提供一种能保持新鲜风味的西瓜汁的制备方法，通过无氧处理与超高压灭菌工艺的有机组合，确保所得到的西瓜汁不仅具有新鲜西瓜原有风味，并且营养成分保持更充分。

本发明还提供了一种能够保持新鲜风味的西瓜汁。

本发明提供的一种制备西瓜汁的方法，所述方法包括：在无氧环境中，将西瓜瓤打浆制成西瓜汁初品，对该西瓜汁初品进行超高压处理后置于0-10℃环境中保存，其中所述无氧环境是指该环境中的含氧量不高于3％。

本发明提出的制备西瓜汁的方法，关键在于尽可能地使获得西瓜汁的操作在隔绝氧气环境中完成，并结合超高压处理和后期的低温保存，确保西瓜成分不与外界接触而产生变化，以及避免外界成分的引入。无氧环境可以通过充入惰性气体实现，一般采用充氮气方式，打浆时避免西瓜果实(瓤)大面积接触氧气，当然，与所有食品生产的要求一样，整个加工过程尽可能保持无菌是基本条件。

实现对西瓜瓤在无氧环境下打浆，可以使用能提供密闭环境的打浆机，充氮驱除氧气后对西瓜打浆，也可以先对取出的西瓜瓤充氮条件下实施无菌包装后采用拍击式均质机实施打浆，或者采用其它可行的打浆手段。

在本发明的一个实施方式中，所述制备西瓜汁的方法包括对完整的新鲜无籽西瓜进行清洗和消毒后去皮取瓤，对得到的西瓜瓤在无氧环境中进行无菌包装后使用拍击式均质机进行拍击打浆得到所述西瓜汁初品，将得到的所述西瓜汁初品直接进行超高压处理并置于0-10℃环境中保存；该过程操作简便，最大程度减少了西瓜汁加工过程微生物的混入以及氧气的掺入，即使有少量的籽和西瓜块，可以在食用或使用前过滤除去。

在本发明的另一个实施方式中，所述制备西瓜汁的方法包括对完整的新鲜无籽西瓜进行清洗和消毒后去皮取瓤，得到的西瓜瓤立即置于打浆机中进行打浆，并使该打浆操作在无氧环境下完成，得到所述西瓜汁初品，对得到的所述西瓜汁初品实施无菌灌装，并进行超高压处理后置于0-10℃环境中保存。

进一步的，也可将得到的西瓜瓤在无氧环境中进行切块处理，切成合适的大小后立即进行无菌包装或置于打浆机中进行打浆，经切块处理后可提高打浆的效率，缩短打浆时间。

如前所述，西瓜在无氧环境中打浆是为了减少西瓜汁中的化学成分在酶及氧的存在下发生变化，出现多种不良风味；无论采用哪种打浆方式，使西瓜瓤处于基本无氧环境中是必须的，从生产成本和可操作性考虑，通过充氮气控制打浆机内氧气含量减少至1-3％(体积含量)，或者使西瓜瓤置于氧气含量低至1-3％或更低的密封包装袋中，此时可以视为无氧。可以理解，应选择尽可能高纯度的氮气，例如99.99％的氮气。填充氮气或其他惰性气体，一方面提供无氧环境，抑制物料的氧化反应，从而避免西瓜汁色泽与风味的劣变；另一方面，这种无氧的惰性气体环境也抑制了加工体系中的细菌或其他微生物的生存和繁殖，氮气的来源，可以是外购钢瓶供氮、液氮罐供氮，也可以是采用氮气发生器供氮。可以采用氮气吹扫来驱赶氧气。为减少最终获得的西瓜汁的分层沉淀，打浆程度一般为使西瓜果肉的粒度约为0.15-0.18mm即可，一般可以控制打浆机在3000-6000rap/min转速下，打浆3-10min，在打浆后也可以根据需要对其中极少量的西瓜籽和可能存在的少量果肉纤维通过滤网与西瓜汁分离。由于西瓜籽中含有蛋白质和脂肪，除增加西瓜汁的过滤难度外，在西瓜汁中长时间存在也有可能影响西瓜汁的风味和性质(导致不必要的沉淀产生)，因此本发明使用的西瓜优选为无籽西瓜，即使存在西瓜籽，其含量也极为微少，对最终得到的西瓜汁的口感基本没有影响，因此出于尽可能的保留营养和风味物质的目的，也可以不做去除；如果需要去除，则也应在同一无氧环境中使用密闭过滤设备(例如：双联过滤器)进行过滤处理。

本发明的方法包括对打浆制成的西瓜汁初品在具有无菌包装的情况下实施超高压处理，目的是尽可能减少西瓜汁处理过程中微生物的混入，以及西瓜汁与氧气的接触，最大程度保持西瓜汁的原有风味。将密封后的西瓜汁进行超高压处理，在达到良好灭菌效果的同时，避免了过滤膜除菌造成的西瓜汁中原有营养成分和有益物质的损失，以及高温灭菌造成的西瓜或西瓜汁中热敏性风味物质和呈色物质的破坏。

本发明所述的“超高压”处理在食品加工领域是指利用100MPa以上压力、在常温或较低的温度下的处理手段，其效果是使食品中的酶、蛋白质、核糖核酸和淀粉等生物大分子改变活性、变性或糊化，同时杀死大部分微生物达到灭菌保鲜的目的。本发明对西瓜汁采用超高压处理，是为了在对西瓜汁实施灭菌保鲜的同时，不会导致西瓜汁的天然风味和营养成分发生改变。根据本发明提供的具体实施方案，所述超高压处理为将无菌灌装后的西瓜汁于25℃到65℃的环境中加压处理10-60分钟，控制压力范围优选为200-690MPa。综合本发明的整体工艺要求和生产中的可操作性，所述超高压处理的压力范围更好为300-690MPa，更佳范围可以是400-600MPa。所述超高压处理的加压时间则优选为30-50分钟。由于超高压加工不能够将全部的酶类进行灭活，因此，对于超高压处理后的西瓜汁，0-10℃低温保藏是必须的，可以利于延长西瓜汁的保鲜期。

在本发明的实施方式中，在实施无菌灌装前还可以包括对打浆后得到的西瓜汁初品在无氧条件下的调配，具体操作可以是，对所述西瓜汁初品实施无菌灌装前，先将其置于真空调配罐中进行调配，该调配过程包括控制真空度为-0.03--0.05MPa，加入甜味物质和/或酸味物质，调节所述西瓜汁初品的Brix为10-15°，pH值为3.0-4.5。该调配步骤能使得最终得到的西瓜汁口感更好。上述西瓜汁初品的Brix值(也称白利糖度)和pH值的调节应使用符合食品加工相关规定的调味物质或添加剂，本发明没有特别限定，例如甜味物质可选自乳果糖、葡萄糖、蔗糖等中的一种或多种，或直接使用果葡糖浆，所述酸味物质则可选自柠檬酸、柠檬酸钠等中的一种或多种。

本发明的方法在无菌、无氧环境中获取西瓜瓤后，需要将得到的西瓜瓤先进行无菌包装，之后依次进行打浆和超高压处理，或者将得到的西瓜瓤先进行打浆，之后依次进行无菌灌装和超高压处理，因此包装或灌装均需要选择耐压并且符合食品卫生和安全的包装材料，例如，各种耐蒸煮复合袋、双向拉伸聚丙烯(BOPP)/低密度聚乙烯(LDPE)复合膜袋、双向拉伸尼龙(BOPA)/低密度聚乙烯(LDPE)复合袋、EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)、PVOH(聚乙烯醇)或两者的聚合物材料等各种食品包装中常用的包装袋或复合袋，也可以是由多层塑料与铝箔复合包装袋(类似于榨菜包装用复合袋)，也可以采用PE、EVOH等材料的包装瓶。

实施本发明的处理方法，除了应该满足食品生产和加工的卫生和安全要求外，所有操作应尽量避免微生物的污染，在空气洁净度为10万级的洁净车间环境下进行，新鲜西瓜在去皮、切块前应经过充分流动水清洗，所用刀具、仪器、包装袋或包装瓶均应经过消毒处理，而西瓜在切开前也最好进行消毒，以杜绝污染源的引入。例如，新鲜西瓜先在流动水中冲洗干净，随后在含有有效氯的消毒液中浸泡消毒5分钟，清洗水中含次氯酸钠200ppm，随后再用洁净水冲洗，晾干。

西瓜的主要风味物质是顺，顺-3，6-壬二烯-1-醇，其他的风味物质还包括反，顺-2，6-壬二烯醇、己醛、反-2-壬烯醛、顺-2-壬烯醇、壬醛和邻苯二甲酸二乙酯等；新鲜西瓜中存在着多种酶类物质，如过氧化物酶、脂肪氧合酶、果胶磷脂酶、果胶甲基脂酶、果胶酯酶等，西瓜块在破碎过程中与空气接触面增大，并有大量的氧气混入，可以氧化风味物质导致西瓜汁风味的变化。因此，在正常条件下，西瓜汁的化学成分在酶及氧的存在下发生变化，出现多种不良风味，而且高温可以加剧该氧化反应的发生，并且这些风味化合物自身还可以发生一系列的反应使西瓜汁风味快速劣变。经检测，不隔绝氧气条件下90℃，1min加热处理后的西瓜汁中又生成了一些在鲜榨西瓜汁中不存在的风味成分，比如壬酸、8-甲基-1-十一烯、2-甲基十三烷、4-己基氨基甲酰基丁酸和3，3-二甲基庚烷等，原有风味物质的损失和新生成的风味物质的共同作用，导致了热处理西瓜汁风味的严重劣变，失去了它独特的另人愉快的清香风味。

总之，本发明的加工方法的提出充分考虑了西瓜的生物学特性，筛选确定利于保持西瓜汁新鲜风味的处理手段，并进行了科学合理地组合。采用本发明方法对西瓜进行加工处理，获得的西瓜汁可以保鲜且保质期达到半年，使得在非西瓜季节也能提供风味纯正的新鲜西瓜汁。

所以，本发明还提供了一种具有新鲜风味的西瓜汁，该西瓜汁是按照本发明上述方法进行处理得到。本发明提供的西瓜汁可以保持西瓜汁原有的风味，基本保留了西瓜的风味成分和营养品质，而且西瓜汁的外观(包括色泽、悬浮稳定性)都完全可以与鲜榨西瓜汁媲美。

本发明提供的加工方法和所得到的具有新鲜风味的西瓜汁具有以下优点：

1、本发明提供的方法使西瓜汁中原有的小分子风味物质得到保留，由于处理过程隔绝氧气，氧化反应难以发生，减少了原有风味物质的损失和不良风味物质的产生，并且尽可能使西瓜汁中原有的可溶性固形物、有机酸、氨基酸等成分均得到有效的保留。

2、在本发明提供的方法中，避免温度和氧气对西瓜汁中呈现鲜艳红色的主要呈色物质---番茄红素和类胡萝卜素(对氧、热敏感)的破坏作用，同时也避免了对西瓜汁中热敏性风味物质的破坏，超高压处理过程将POD、PPO等酶类钝化也阻止了西瓜的酶促褐变，西瓜汁的口味和色泽都保留了新鲜西瓜的特点。

3、采用本发明方法生产的西瓜汁，外观均匀柔和、色泽红润鲜亮、风味可口，具有新鲜西瓜原有的清香气味和清爽口感，没有任何异味，完全避免了热杀菌产生的“煮熟味”，久置后有少量絮状物沉淀，保质期可长达6个月或更长。

具体实施方式

以下通过具体实施方式的描述详细说明本发明的实施和所产生的有益技术效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明，不能理解为对本发明可实施范围的任何限定。

实施例1

西瓜清洗、消毒--打浆--真空调配--无菌灌装--超高压处理--低温贮藏

西瓜清洗、消毒：在空气洁净度为10万级的洁净车间中，完整无裂缝的新鲜无籽西瓜(黑蜜5号品种，可商购获得)在流动清水下洗去泥沙和杂物，浸入含有200ppm氯离子的消毒水中5min，取出后再用洁净流动水冲洗干净，放置在阴凉通风处干燥。

打浆：将洗净西瓜去皮取瓤并切块，马上放入打浆机中，向打浆机内充氮(氮气为产自氮气发生器的食品级氮气，纯度99.99％)，至打浆机内为氧气含量低于3％(体积含量)的密闭高氮环境(可视为无氧)，开启机器打浆，控制转速3000rap/min，时间5min，直至西瓜瓤均匀破碎，粒度为0.15-0.18mm，成为西瓜汁初品。

真空调配：打浆后西瓜汁初品经双联过滤器(80-100目筛)去除少量的瓜籽和纤维物，送入真空调配罐(维持双联过滤装置的密闭高氮环境)。根据西瓜汁的原始Brix°和pH值，计算出添加的甜味物质及酸味物质的需要量，使最终西瓜汁中Brix调整为12°，pH值调整为3.2。甜味物质采用液态的果葡糖浆，酸味物质是柠檬酸。将果葡糖浆与柠檬酸混合后采用1∶3(质量比)的纯净水溶解，80℃条件下加热15min实施杀菌，冷却至室温倒入真空调配罐，保持真空度为-0.03--0.05MPa条件下将物料混合均匀，完成调配。

无菌灌装：将上述调配好的西瓜汁进行无菌灌装并热封(密封前抽真空)，包装形式为软包装，使用聚丙烯/聚乙烯复合薄膜袋，包装袋应事先清洗消毒妥善保存。

超高压处理：将密封好的西瓜汁放入超高压反应釜中，使之浸没在传压介质(纯净水)中，迅速升压至600MPa，控制温度25℃，保压时间为25min。

低温贮藏：在5℃条件下贮藏。长时间贮藏后可能有絮状沉淀产生，饮用前摇匀即可。此工艺处理的西瓜汁，具有新鲜西瓜的特有风味，无不良熬煮味，口感清爽，色泽鲜红，保质期长达6个月。

实施例2

西瓜清洗、消毒--打浆--无菌灌装--超高压处理--低温贮藏

西瓜清洗、消毒：在空气洁净度为10万级的洁净车间中，完整新鲜的无籽西瓜(新一号品种，可商购获得)在流动清水下洗去泥沙和杂物，浸入含有200ppm氯离子的消毒水中5min，取出后再用洁净流动水冲洗干净，放置在阴凉通风处干燥。

打浆：将洗净西瓜去皮取瓤并切块，马上放入打浆机中，向打浆机内充氮(氮气纯度99.99％，食品级)，至打浆机内为氧气含量在1-3％的密闭高氮环境，开启机器打浆，控制转速3000rap/min，时间5min，直至西瓜瓤均匀破碎，粒度为0.15-0.18mm，成为西瓜汁初品。

无菌灌装：将上述西瓜汁初品直接通过管路进入双联过滤器(80-100目筛)，进行过滤，将过滤后西瓜汁初品直接送入无菌灌装机，包装形式为EVOH瓶。包装瓶及盖应事先清洗消毒妥善保存。

超高压处理：将密封好的西瓜汁放入超高压反应釜中，使之浸没在传压介质(纯净水)中，迅速升压至500MPa，控制温度25℃，保压时间为40min。

低温贮藏：在8℃条件下贮藏。长时间贮藏后可能有絮状沉淀产生，饮用前摇匀即可。此工艺处理的西瓜汁，外观均匀柔和，色泽红润鲜亮，具有新鲜西瓜的特有风味，没有添加任何食品添加剂，为纯天然物质，口感清爽，保质期长达6个月。

实施例3

西瓜清洗、消毒--去皮取瓤--无菌包装--拍击打浆--超高压处理--低温贮藏

西瓜清洗、消毒：在空气洁净度为10万级的洁净车间中，完整新鲜的无籽西瓜(新一号品种，可商购获得)在流动清水下洗去泥沙和杂物，浸入含有200ppm氯离子的消毒水中5min，取出后再用洁净流动水冲洗干净，放置在阴凉通风处干燥。

去皮取瓤：将洗净西瓜去皮取瓤并切块。

无菌包装：将得到的西瓜瓤(视情况可以先切块)在充氮至氧气含量低于3％的条件下实施无菌包装；包装形式为袋装，材料为EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)，包装袋应事先清洗消毒妥善保存，对装入西瓜瓤后的无菌包装袋进行抽真空处理后密封，真空处理过程的真空度控制为0-0.1Mpa。

拍击打浆：采用拍击式均质机在密封的包装袋外对西瓜瓤进行拍击，至包装袋内基本没有成块的西瓜瓤即可，制成西瓜汁初品。

超高压处理：将带包装的西瓜汁初品放入超高压反应釜中，使之浸没在传压介质(纯净水)中，迅速升压至400MPa，控制温度30-50℃，保压时间为40min。

低温贮藏：在0-4℃条件下贮藏。长时间贮藏后可能有絮状沉淀产生，饮用前摇匀即可。此工艺处理的西瓜汁，具有新鲜西瓜的特有风味，没有添加任何食品添加剂，为纯天然物质，外观均匀柔和，色泽红润鲜亮，保质期长达6个月。

Claims (10)

1.一种制备西瓜汁的方法，所述方法包括：在无氧环境中，将西瓜瓤打浆制成西瓜汁初品，对该西瓜汁初品进行超高压处理后置于0-10℃环境中保存，所述无氧环境是指该环境中的含氧量不高于3％。

2.根据权利要求1所述的制备西瓜汁的方法，其中，所述无氧环境为填充氮气保护的加工环境。

3.根据权利要求1所述的制备西瓜汁的方法，其中，对打浆制成的西瓜汁初品在具有无菌包装的情况下实施超高压处理，处理条件为在25℃到65℃的环境中加压处理10-60分钟，控制压力范围200-690MPa。

4.根据权利要求3所述的制备西瓜汁的方法，其中，所述超高压处理的压力范围为300-690MPa。

5.根据权利要求4所述的制备西瓜汁的方法，其中，所述超高压处理的压力范围为400-600MPa。

6.根据权利要求1-5任一项所述制备西瓜汁的方法，包括，对完整的新鲜无籽西瓜进行清洗和消毒后去皮取瓤，对得到的西瓜瓤在所述无氧环境中进行无菌包装后使用拍击式均质机进行拍击打浆得到所述西瓜汁初品，将得到的所述西瓜汁初品进行超高压处理后置于0-10℃环境中保存。

7.根据权利要求1-5任一项所述制备西瓜汁的方法，包括，对完整的新鲜无籽西瓜进行清洗和消毒后去皮取瓤，将得到的西瓜瓤立即置于打浆机中进行打浆，并使该打浆操作在所述无氧环境中完成，得到所述西瓜汁初品；对得到的所述西瓜汁初品实施无菌灌装，并进行超高压处理后置于0-10℃环境中保存。

8.根据权利要求7所述的制备西瓜汁的方法，其中，对所述西瓜汁初品实施无菌灌装前，先将其置于真空调配罐中进行调配，该调配过程包括控制真空度为-0.03--0.05MPa，调节所述西瓜汁初品的Brix为10-15°，pH值为3.0-4.5。

9.根据权利要求8所述的制备西瓜汁的方法，其中，对西瓜汁初品的调配使用甜味物质和/或酸味物质，所述甜味物质选自乳果糖、葡萄糖、蔗糖或果葡糖浆中的一种或多种；所述酸味物质选自柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或多种。

10.一种西瓜汁，该西瓜汁是按照权利要求1-9任一项所述方法进行处理得到的。