发明内容
本发明解决的问题在于提供一种高色值红薯浓缩清汁的制备方法,提高出汁率和澄清效果,尽可能的保持红薯压榨汁的营养成分和风味。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种高色值红薯浓缩清汁的制备方法,包括以下步骤:
1)将红薯清洗后破碎打浆制备红薯浆;
2)分别向红薯浆中添加红薯质量0.1~0.3‰的异VC钠,按高温淀粉酶∶红薯=1~5×104U/kg的比例添加高温淀粉酶,按果浆酶∶红薯=0.4~5×103U/kg比例添加果浆酶;然后将红薯浆加热到30~40℃,保持40~60min,再加热到80~120℃,保持40~90min;
3)将酶解之后的红薯浆送入榨汁机进行第一次压榨,并将压榨所得的薯渣加入45~50℃的水重悬后进行第二次压榨,合并两次压榨的红薯汁后过滤;
4)将过滤后的红薯汁进行第一次巴氏杀菌,杀菌温度为90~120℃,杀菌时间为15~30s;
5)调节杀菌后的红薯汁的pH为3.20~4.50,温度为50~53℃,然后加入其体积0.2~0.3‰的果胶酶,酶解50~60min,然后加入其体积0.4~0.6‰的淀粉酶,酶解50~60min,再加入其体积0.03~0.05‰的蛋白酶,酶解40~50min;
6)按照膨润土∶红薯汁=0.8~1kg/m3的比例,向酶解后的红薯汁加入膨润土,搅拌后静置,然后再按照活性炭∶红薯汁=0.4~0.5kg/m3的比例,加入活性炭,搅拌后静置,然后进行过滤,收集滤液;
7)将收集的滤液上样于大孔树脂,进行脱色素处理;
8)将大孔树脂吸附处理后的红薯汁蒸发浓缩至可溶固形物含量65~75Brix,并收集蒸汽中的红薯香精,进行精馏浓缩;待红薯浓缩清汁冷却至室温后,将精馏得到的红薯香精回填入红薯浓缩清汁,静置至少12h后过滤;
9)再将红薯浓缩清汁进行第二次巴氏杀菌,杀菌温度为80~87℃,杀菌时间为20~30s,然后灌装。
所述的破碎打浆是按红薯∶水=1∶1~3的质量比配送入破碎机,破碎粒度控制为2~3mm。
所述的第二次压榨时加入的水为第一次压榨所得红薯汁质量的30~50%。
所述的步骤5)中用柠檬酸调节pH。
所述的步骤6)的过滤为超滤,超滤膜孔为0.2μm,超滤压力小于0.065MPa,截留分子量为60000~200000D。
所述的大孔树脂是按LSA-900B∶LSA-900C=1∶0.8~1.5的质量比将两种型号的大孔树脂均匀混合,红薯汁的上样流速为2~5m3/(m3.h),压力为0.25~0.35MPa。
所述的红薯汁进行大孔树脂吸附处理后,其色值大于85%,浊度小于3NTU,透光率大于98%。
所述的大孔树脂的再生为:使用质量浓度为2~3%的NaOH进行洗脱,洗脱时间为30~45min,洗脱温度为80~85℃,压力为0.25~0.35MPa,然后用纯水漂洗40min,检测漂洗水pH值为7~8。
所述的红薯汁的浓缩是在160~170mbar压力下,依次经过四个温度阶段的浓缩:一效蒸发温度为93~90℃,二效蒸发温度为85~83℃,三效蒸发温度为78~76℃,四效蒸发温度为68~65℃。
所述的回填的红薯香精的精馏温度为85~95℃。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明提供的高色值红薯浓缩清汁的制备方法,加工过程无需机械去皮(克服了去皮后的红薯与空气接触造成酶促褐变的缺陷),在破碎红薯时通过加入淀粉酶、果浆酶,可以改善薯浆的压榨性能,提高出汁率;进一步将一榨得到的薯渣中加入软水进行二榨,提高出汁率;
在酶解时,使用淀粉酶、果胶酶和蛋白酶的联合使用,达到较好的清汁澄清效果;原汁经澄清后再经过大孔树脂吸附,对色素进行吸附,提高清汁的色值,并进一步吸附去除多酚、果胶、蛋白质、农药残留等物质,避免二次浑浊现象的发生;
在浓缩红薯汁的同时,负压条件下多次温度阶段进行浓缩,尽可能的保存了红薯汁的营养,而且收集天然红薯香精,并将香精回填到浓缩红薯汁中,提高红薯汁的风味。
本发明所制备的红薯浓缩清汁呈澄清透明状,可溶性固形物≥70.0Brix,(20℃折光计法),透光率≥95.0%,色值≥45.0%(T440nm),吸光度(A420nm)≤0.35,浊度/NTU≤5.00;无沉淀物,无悬浮物,其色泽呈棕黄色或棕红色,不允许有肉眼可见杂质;将浓缩汁稀释至可溶性固形物为10.0Brix,该果汁应有红薯固有的香气与滋味,无异味。
具体实施方式
本发明提供一种高色值红薯浓缩清汁的制备方法,通过对工艺的改进,提高红薯的出汁率、澄清度,并提高红薯汁的风味。下面结合具体的实施例和附图对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
参见图1,一种高色值红薯浓缩清汁的制备方法,包括以下步骤:
1、原料的挑拣、清洗:
1.1验收红薯原料,利用水流输送,流送水每8小时更换一次;
1.2经过一级提升进入拣选台,拣除腐烂、病虫害、黑皮、黑斑红薯;
1.3经二级提升进入浮洗池清洗;
1.4经三级提升进入辊杠喷淋清洗。
2、破碎打浆
2.1破碎时以红薯量∶水=1∶2加入软水,破碎粒度控制在2~3毫米;
2.2原料进料量为5t/h,由破碎机生产效率决定;
2.3在破碎红薯的同时,加入异维C钠0.15kg/t红薯,异维C钠与水按照1∶10的比例进行溶解配制,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量调节异维C钠加量;
2.4在破碎红薯的同时,加入高温淀粉酶2L/t(1~5×104U/kg)红薯,淀粉酶用水按照1∶9稀释后用酶制剂添加泵进行添加,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量调高温淀粉酶加量;
2.5在破碎红薯的同时,加入果浆酶50mL/t(0.4~5×103U/kg)红薯,果浆酶用水按照1∶9稀释后用酶制剂添加泵进行添加,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量果浆酶加量。
3、加热酶解液化
红薯浆通过低温果浆加热器将红薯浆加热到30~40℃,进入前果浆暂存罐,保持50分钟左右,再通过高温果浆加热器将红薯浆加热到90~100℃,进入后果浆暂存罐,保持70分钟左右。
4、榨汁
4.1通过榨汁机进行第一次压榨,果浆进料量控制在10m3/h,由压榨机处理量决定;
4.2将264m3果浆进行一榨后得到215m3红薯浊汁;
4.3将薯渣中加入79m3软水进行二榨后得到80m3红薯浊汁;
4.4两次压榨合计获得295m3红薯浊汁。
5、一级过滤
一榨和二榨的红薯汁经过滤筛过滤后进入生汁罐。
6、第一次巴氏杀菌(前巴氏杀菌)
红薯汁经过加热器加热,杀菌温度在90~120℃,保温30秒,出口温度控制在50~53℃,进入酶解罐。
7、酶解、澄清
7.1开启搅拌器,在酶解罐中检测红薯汁pH值,用柠檬酸调节pH值在4.2~4.5之间后加入酶制剂,分三次在液位30%、60%、100%时调节pH值;
7.2添加果胶酶0.4L/m3红薯汁,酶解60分钟;
7.3添加淀粉酶0.5L/m3红薯汁,酶解60分钟;
7.4添加蛋白酶35mL/m3红薯汁,酶解50分钟。
7.5进行果胶、淀粉试验,果胶、淀粉为阴性,否则适当延长酶解时间。
7.6酶解结束后,添加膨润土,添加量为0.9kg/m3红薯浊汁,搅拌15分钟,静置10分钟,膨润土提前10小时,按将膨润土与纯水1∶5的比例混合,搅拌均匀,静置,加入前再搅拌均匀;
7.7添加活性炭,添加量为0.5kg/m3红薯浊汁,搅拌15分钟,静置10分钟;
7.8出料前搅拌5分钟,然后可以出料进入超滤。
8、超滤
8.1超滤压力控制在小于0.065MPa,固形物控制在30%开始用软水提糖,罐底物糖度控制在小于3Brix。
8.2超滤后的红薯清汁进入清汁罐;
9、吸附
利用大孔树脂LSA-900B∶LSA-900C=1∶1的质量比混合(西安蓝晓科技有限公司生产),进行吸附处理,流速为2~5m3/(m3.h),压力为0.294MPa(3Kg/cm2)。吸附得到的清汁色值大于85%,浊度小于3NTU,透光率大于98%。
当树脂饱和后,使用2-3%的NaOH进行洗脱,洗脱时间为30min,洗脱温度为80~85℃,压力为3Kg/cm2,然后用纯水漂洗40min,检测漂洗水pH值为7~8,树脂再生完成。
10浓缩
10.1通过浓缩蒸发器将红薯清汁浓缩至可溶固形物含量70±1Brix,一效蒸发温度为93~90℃,二效蒸发温度为85~83℃,三效蒸发温度为78~76℃,四效蒸发温度为68~65℃,压力为160~170mbar。
10.2收集蒸汽中的天然红薯香精,进行精馏浓缩,收集温度为85~95℃馏分;
10.3利用冷却器冷却浓缩汁,出口温度在25℃左右,进入批次罐静置24h;
10.4将浓缩红薯香精回填入浓缩红薯汁中。
11、过滤
用纸板过滤机进行过滤红薯浓缩汁,进入成品罐,满罐后取样检测。
12、第二次巴氏杀菌(后巴氏杀菌)
检测合格的浓缩红薯汁进行杀菌,温度为85±2℃,30秒。
13、灌装
浓缩红薯汁用无菌灌装机进行灌装,钢桶包装,得到91.9t浓缩红薯清汁;
14贮存
贮存温度0~10℃。
实施例2
1、原料验收
1.1验收红薯原料,利用水流输送,流送水每8小时更换一次;
1.2经过一级提升进入拣选台,拣除腐烂、病虫害、黑皮、黑斑红薯;
1.3经二级提升进入浮洗池清洗;
1.4经三级提升进入辊杠喷淋清洗。
2、破碎
2.1破碎时以红薯量∶水=1∶1.5加入软水,破碎粒度控制在2~3毫米;
2.2原料进料量为5t/h,由破碎机生产效率决定;
2.3在破碎红薯的同时,加入异维C钠0.20kg/t红薯,异维C钠与水按照1∶10的比例进行溶解配制,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量调节异维C钠加量;
2.4在破碎红薯的同时,加入高温淀粉酶1L/t(1~5×104U/kg)红薯,淀粉酶用水按照1∶9稀释后用酶制剂添加泵进行添加,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量调高温淀粉酶加量;
2.5在破碎红薯的同时,加入果浆酶40mL/t(0.4~5×103U/kg)红薯,果浆酶用水按照1∶9稀释后用酶制剂添加泵进行添加,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量果浆酶加量。
3、加热液化
红薯浆通过低温果浆加热器将红薯浆加热到30~40℃,进入前果浆暂存罐,保持60分钟左右,再通过高温果浆加热器将红薯浆加热到90~120℃,进入后果浆暂存罐,保持80分钟左右。
4、榨汁
4.1通过榨汁机进行第一次压榨,果浆进料量控制在10m3/h,由压榨机处理量决定;
4.2将204m3果浆进行一榨后得到145m3红薯浊汁;
4.3薯渣中加入102m3软水(45~50℃)进行二榨后得到102m3红薯浊汁;
4.4两次压榨合计获得247m3红薯浊汁。
5、一级过滤
一榨和二榨的红薯汁经过滤筛过滤后进入生汁罐
6、前巴氏杀菌
红薯汁经过加热器加热,杀菌温度在90~100℃,保温30秒,出口温度控制在50~53℃,进入酶解罐。
7酶解、澄清
7.1开启搅拌器,在酶解罐中检测红薯汁pH值,用柠檬酸调节pH值在4.2~4.5之间后加入酶制剂,分三次在液位30%、60%、100%时调节pH值;
7.2添加果胶酶0.2L/m3红薯浊汁,酶解50分钟;
7.3添加淀粉酶0.6L/m3红薯浊汁,酶解50分钟;
7.4添加蛋白酶50mL/m3红薯浊汁,酶解50分钟。
7.5进行果胶、淀粉试验,果胶、淀粉为阴性,否则适当延长酶解时间。
7.6酶解结束后,添加膨润土,添加量为1.0kg/m3红薯浊汁,搅拌20分钟,静置10分钟;其中膨润土提前10小时,按膨润土与纯水1∶5的质量比例混合,搅拌均匀,静置,加入前再搅拌均匀;
7.7添加活性炭,添加量为0.5kg/m3红薯浊汁,搅拌15分钟,静置10分钟;
7.8出料前搅拌5分钟,然后可以出料进入超滤。
8超滤
8.1超滤压力控制在小于0.065MPa,固形物控制在30%开始用软水提糖,罐底物糖度控制在小于3Brix。
8.2超滤后的红薯清汁进入清汁罐;
9吸附
利用大孔树脂LSA-900B∶LSA-900C=1∶1.2的质量比混合(西安蓝晓科技有限公司生产),进行吸附处理,流速为3~4m3/(m3.h),压力为3.5Kg/cm2。吸附得到的清汁色值大于85%,浊度小于3NTU,透光率大于98%。当树脂饱和后,使用2-3%的NaOH进行洗脱,洗脱时间为45min,洗脱温度为80~85℃,压力为3Kg/cm2,然后用纯水漂洗40min,检测漂洗水pH值为7~8,树脂再生完成。
10浓缩
10.1通过浓缩蒸发器将红薯清汁浓缩至可溶固形物含量70±1Brix,一效蒸发温度为93~90℃,二效蒸发温度为85~83℃,三效蒸发温度为78~76℃,四效蒸发温度为68~65℃,压力为160~170mbar。
10.2收集蒸汽中的天然红薯香精,进行精馏浓缩,温度为85~95℃;
10.3利用冷却器冷却浓缩汁,出口温度在25℃左右,进入批次罐静置24h;
10.4将浓缩红薯香精回填入浓缩红薯汁中。
11过滤
用纸板过滤机进行过滤红薯浓缩汁,进入成品罐,满罐后取样检测。
12第二次巴氏杀菌(后巴氏杀菌)
检测合格的浓缩红薯汁进行杀菌,温度为85±2℃,30秒。
13灌装
浓缩红薯汁用无菌灌装机进行灌装,钢桶包装,得到58.6t浓缩红薯清汁;
14贮存
贮存温度0~10℃。
实施例3
1原料验收
1.1验收红薯原料,利用水流输送,流送水每8小时更换一次;
1.2经过一级提升进入拣选台,拣除腐烂、病虫害、黑皮、黑斑红薯;
1.3经二级提升进入浮洗池清洗;
1.4经三级提升进入辊杠喷淋清洗。
2破碎
2.1破碎时以红薯量∶水=1∶2加入软水,破碎粒度控制在2~3毫米;
2.2原料进料量为5t/h,由破碎机生产效率决定;
2.3在破碎红薯的同时,加入异维C钠0.25kg/t红薯,异维C钠与水按照1∶10的比例进行溶解配制,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量调节异维C钠加量;
2.4在破碎红薯的同时,加入高温淀粉酶3L/t红薯,淀粉酶用水按照1∶9稀释后用酶制剂添加泵进行添加,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量调高温淀粉酶加量;
2.5在破碎红薯的同时,加入果浆酶100mL/t红薯,果浆酶用水按照1∶9稀释后用酶制剂添加泵进行添加,用软管通过计量泵加入薯浆中,根据红薯输送量果浆酶加量。
3加热液化
红薯浆通过低温果浆加热器将红薯浆加热到35~38℃,进入前果浆暂存罐,保持50分钟左右,再通过高温果浆加热器将红薯浆加热到100~110℃,进入后果浆暂存罐,保持80分钟左右。
4榨汁
4.1通过榨汁机进行第一次压榨,果浆进料量控制在10m3/h,由压榨机处理量决定;
4.2将1005m3果浆进行一榨后得到834m3红薯浊汁;
4.3薯渣中加入402m3软水(温度46~48℃)进行二榨后得到402m3红薯浊汁;
4.4两次压榨合计获得1236m3红薯浊汁。
5一级过滤
一榨和二榨的红薯汁经过滤筛过滤后进入生汁罐
6前巴氏杀菌
红薯汁经过加热器加热,杀菌温度在100~110℃,保温25秒,出口温度控制在50~53℃,进入酶解罐。
7酶解、澄清
7.1开启搅拌器,在酶解罐中检测红薯汁pH值,用柠檬酸调节pH值在3.8~4.20之间后加入酶制剂,分三次在液位30%、60%、100%时调节pH值;
7.2添加果胶酶0.55L/m3红薯浊汁,酶解55分钟;
7.3添加淀粉酶0.48L/m3红薯浊汁,酶解55分钟;
7.4添加蛋白酶45mL/m3红薯浊汁,酶解55分钟。
7.5进行果胶、淀粉试验,果胶、淀粉为阴性,否则适当延长酶解时间。
7.6酶解结束后,添加膨润土,添加量为0.85kg/m3红薯浊汁,搅拌15分钟,静置10分钟,膨润土提前10小时,按将膨润土与纯水1∶5的比例混合,搅拌均匀,静置,加入前再搅拌均匀;
7.7添加活性炭,添加量为0.46kg/m3红薯浊汁,搅拌15分钟,静置10分钟;
7.8出料前搅拌5分钟,然后可以出料进入超滤。
8超滤
8.1超滤压力控制在小于0.65MPa,固形物控制在30%开始用软水提糖,罐底物糖度控制在小于3Brix。
8.2超滤后的红薯清汁进入清汁罐;
9吸附
利用大孔树脂LSA-900B∶LSA-900C=1∶0.8的质量比均匀混合装柱,进行吸附处理,流速为2~5m3/(m3.h),压力为3Kg/cm2。吸附得到的清汁色值大于85%,浊度小于3NTU,透光率大于98%。
当树脂饱和后,使用2-3%的NaOH进行洗脱,洗脱时间为30min,洗脱温度为80~85℃,压力为3Kg/cm2,然后用纯水漂洗40min,检测漂洗水pH值为7~8,树脂再生完成。
10浓缩
10.1通过浓缩蒸发器将红薯清汁浓缩至可溶固形物含量70±1Brix,一效蒸发温度为93~90℃,二效蒸发温度为85~83℃,三效蒸发温度为78~76℃,四效蒸发温度为68~65℃,压力为160~170mbar。
10.2收集蒸汽中的天然红薯香精,进行精馏浓缩,温度为85~95℃;
10.3利用冷却器冷却浓缩汁,出口温度在25℃左右,进入批次罐静置24h;
10.4将浓缩红薯香精回填入浓缩红薯汁中。
11过滤
用纸板过滤机进行过滤红薯浓缩汁,进入成品罐,满罐后取样检测。
12后巴氏杀菌
检测合格的浓缩红薯汁进行杀菌,温度为85±2℃,30秒。
13灌装
浓缩红薯汁用无菌灌装机进行灌装,钢桶包装,得到324.5t浓缩红薯清汁;
14贮存
贮存温度0~10℃。
以上所制备的浓缩红薯清汁应符合表1所述的感官指标和表2所述的理化指标,且在存贮期间没有明显变化:
表1感官要求
表2理化指标