CN105533337A - 一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，原料经过破碎、榨汁分离、陶瓷膜超滤、反渗透膜浓缩脱水得蓝莓预浓缩汁，蓝莓预浓缩汁进行分子蒸馏，收集馏出液和残液，残液采用真空低温浓缩，得到蓝莓浓缩汁；蓝莓浓缩汁与馏出液回兑混合，搅拌均匀，制得高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁。本发明的浓缩方式，再将得到的高白利度蓝莓浓缩汁与经分子蒸馏制得的含有蓝莓香气成分的轻组分回兑混合，最终制得高品质蓝莓浓缩汁，本发明的浓缩方式可以有效激发蓝莓的内在香气，增强蓝莓香气在浓缩汁储藏期与饮料货架期的香气稳定性；同时能够消除蓝莓浓缩汁中的苦涩味、使得浓缩汁具有口感香甜醇厚的优点。

Description

一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法
技术领域
本发明涉及一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，属于食品加工技术领域。
背景技术
蓝莓(Blueberry)，杜鹃花科越桔属野生落叶灌木，低灌木，矮脚野生，颗粒小，原产和主产于美国，现国内主要集中在大兴安岭和小兴安岭林区，又名都柿、越桔，因为果实是蓝色的，又有蓝浆果之称，它是地球上少有的真正的蓝色食物之一，蓝莓的果实呈蓝色，并披一层白色果粉，果肉细腻，果味酸甜，风味独特，营养丰富，倍受人们青睐。蓝莓果实中除了含有丰富的维生素和矿物质，还含有多种活性物质，如花青素、黄酮醇、酚酸等。蓝莓中的花青素是具有抗肿瘤、抗癌、预防糖尿病、降血脂、防止血小板凝集、保护视力、抗氧化等多种生理功能。
近年来，随着研究的不断深入，美国、加拿大、日本和欧洲等许多国家都把蓝莓视为保健与功能食品，国际粮农组织将其列为人类五大健康食品之一。蓝莓果实具有明显的增强视力、消除眼睛疲劳，营养皮肤，延缓脑神经衰老，降糖降压，增强心脏功能，预防老年痴呆等多种功效。由于蓝莓果实富含生理活性物质且食用口感较好，近年来我国许多地区大面积引种蓝莓，由于蓝莓果实的成熟期大多在炎热的6～8月份，采摘的蓝莓鲜果难于储存，导致了蓝莓的丰产不丰收，蓝莓深加工已经成为必然之路。蓝莓汁是我国蓝莓加工的主要方式之一，花青素是蓝莓汁中主要的营养功能性成分，在蓝莓浓缩汁加工过程中，花青素往往因受热温度高，受热时间长等因素遭到破坏；同时在真空浓缩的过程中，由于真空压力，造成香气成分的散失，也会严重影响浓缩汁的品质。在蓝莓汁的浓缩加工过程中如何控制温度对蓝莓汁中花青素的破坏成为浓缩蓝莓汁加工的主要问题。因此，亟需要研究一种高品质蓝莓浓缩汁加工技术来有效解决蓝莓浓缩汁中花青素含量低的难题。
中国专利文献CN104642949A公开了一种高花青素含量的蓝莓果干加工方法，步骤如下：一、筛选蓝莓鲜果，清洗后沥干水分；二、经第一步骤后的蓝莓进行脱腊处理，后冷却；进行沥干处理；三、先进行渗透脱水处理，后通过热泵-热风联合干燥处理；四、将干燥后的蓝莓果干冷却至室温，蓝莓果干中花青素类物质保留量在800mg/100g以上。本发明通过控制pH、温度等影响花青素稳定的加工参数，利用分子间的辅色作用联合形成垂直的层叠疏水结构，抑制花青素类物质的水化和利用糖基化、酰基化等反应的分子内结构修饰作用提高花青素类物质的结构稳定性的技术来提高蓝莓花青素的稳定性，减少其在加工过程中的损失。花青素的化学性质比较活泼，对光、热敏感，热干燥方式容易破坏起含量。该发明通过控制pH、温度等因素来控制花青素被破坏，却不是从加工工艺上减少受热强度和时间，无法避免蓝莓干制过程中受热分解。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，该加工方法在加工过程中，花青素及营养功能成分得到最大的保护，花青素含量及营养功能成分含量高，提高了蓝莓浓缩汁的品质。
本发明的技术方案如下：
一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，包括步骤如下：
(1)备料：筛选蓝莓鲜果，清洗、沥干后备用；
(2)破碎：将步骤(1)洁净蓝莓鲜果破碎，制得蓝莓原浆；
(3)榨汁分离：将步骤(2)制得的蓝莓原浆进行汁渣分离，制得蓝莓浊汁；
(4)陶瓷膜超滤：步骤(3)制得的蓝莓浊汁过陶瓷膜进行超滤，超滤后得到蓝莓清汁；
(5)将步骤(4)超滤后得到的蓝莓清汁用反渗透膜浓缩脱水进行预浓缩，预浓缩至白利度18～22°Brix，制得蓝莓预浓缩汁；
(6)将步骤(5)制得的蓝莓预浓缩汁进行分子蒸馏，收集馏出液和残液，馏出液与残液质量比为1：(1.3～3.7)；其中，馏出液为含有蓝莓香气成分的冷凝水，残液为蓝莓分子蒸馏浓缩汁，白利度(Brix)28～32°；馏出液为轻组分，残液为重组分。
(7)将收集到的残液采用真空低温浓缩，浓缩至白利度70～72°Brix，得到蓝莓浓缩汁；
(8)将步骤(7)制得蓝莓浓缩汁与步骤(5)收集到的馏出液按照质量比(5～6.8)：1进行回兑混合，搅拌均匀，制得高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁。
根据本发明优选的，所述步骤(1)中的蓝莓鲜果为无腐烂、无病变、不带柄的新鲜蓝莓，百粒重500～600g。
根据本发明优选的，所述步骤(2)中的破碎采用锤式破碎机进行破碎，锤式破碎机的筛网孔径为2～5mm。
根据本发明优选的，所述步骤(3)中的汁渣分离为采用榨带孔径为0.3～0.6mm的带式榨汁机进行汁渣分离。
根据本发明优选的，所述步骤(4)中的陶瓷膜的孔径为0.04～0.05μm，工作压力为0.2MPa。
根据本发明优选的，所述步骤(5)中的反渗透膜孔径为8～10nm，反渗透压力为0.5～0.6MPa，工作温度为30～45℃，流速为每秒1.5～2.0m。
根据本发明优选的，所述步骤(6)中的分子蒸馏的真空度为105～110mbar，分子蒸馏中刮板转速为250～260r/min，蒸馏温度为60～65℃，冷凝温度0～5℃，预热温度30～50℃，物料流速0.3～0.5L/min。
根据本发明优选的，所述步骤(7)中真空低温浓缩的真空度为15～20mbar，温度为20～22℃。
根据本发明优选的，步骤(8)回兑混合蓝莓浓缩汁与馏出液的质量比(5.5～6.5)：1，得到的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁白利度为60°～61°Brix。
上述工艺条件如无特殊说明，均采用本领域惯用技术手段。
本发明制得的高品质蓝莓浓缩汁用于食品工业原料，可与其他果汁、乳品、保健酒等按照一定的比例进行复配，有效地提高了产品的营养保健价值。
本发明的优点如下：
1、本发明的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法采用先反渗透预浓缩，再进行分子蒸馏瞬时浓缩，而后采用低温浓缩，再将得到的高白利度蓝莓浓缩汁与经分子蒸馏制得的含有蓝莓香气成分的轻组分回兑混合，最终制得高品质蓝莓浓缩汁，本发明的浓缩方式可以有效激发蓝莓的内在香气，增强蓝莓香气在浓缩汁储藏期与饮料货架期的香气稳定性；同时能够消除蓝莓浓缩汁中的苦涩味、使得浓缩汁具有口感香甜醇厚的优点。
2、本发明采用先反渗透预浓缩，再进行分子蒸馏瞬时浓缩，而后采用低温浓缩，再将得到的高白利度蓝莓浓缩汁与经分子蒸馏制得的含有蓝莓香气成分的轻组分回兑混合，能够充分保存蓝莓自身的天然浓郁香气，最大限度的保护了花青素及营养功能成分不受破坏，使浓缩汁在饮料应用中不外加香精，色泽均一稳定。
3、本发明的浓缩处理方式都是在低温环境中进行浓缩处理，缩短了浓缩处理时间，能够有效减弱浓缩过程导致的蓝莓天然香气损失，减轻花青素及营养功能成分的破坏，所制成的浓缩汁，具有天然蓝莓甜香，且含有丰富的维生素、花色素苷、类黄酮等抗氧化剂等多种营养保健物质。
4、分子蒸馏浓缩过程中的轻组分可作为天然的蓝莓香精，浓缩后的蓝莓汁经轻组分回兑后，使蓝莓浓缩汁的香气更浓郁，同时也最大限度的保护了花青素及营养功能成分不受破坏，高品质蓝莓浓缩汁可作为高品质食品配料，用于加工高端蓝莓果汁饮料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细地说明，但不仅限于此。
实施例中的蓝莓鲜果购自连云港依云贝尔公司，百粒重565g，在采摘后24h内进行本发明的加工处理。
实施例中使用的设备，锤式破碎机购自靖江新达化工机械制造有限公司，型号PS-5；带式榨汁机购自无锡科安机械装备有限公司，型号DY；陶瓷膜设备购自南京凯米科技有限公司，型号KOCH60；反渗透一体机购自南京凯米科技有限公司，型号KOCH150；分子蒸馏设备购自德国VTA公司，型号VKL-70；低温浓缩设备购自意大利REDA公司，型号CM100；蒸发器购自德国GEA公司，型号7505。
实施例1：
一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，步骤如下：
(1)备料：筛选蓝莓鲜果100kg，清洗后，沥干；
(2)破碎：将步骤(1)洁净蓝莓鲜果采用锤式破碎机进行破碎，锤式破碎机的筛网孔径为3mm，制得蓝莓原浆；
(3)榨汁分离：将步骤(2)制得的蓝莓原浆采用榨带孔径为0.5mm的带式榨汁机进行汁渣分离，制得蓝莓浊汁；
(4)陶瓷膜超滤：步骤(3)制得的蓝莓浊汁泵入孔径为0.04μm的陶瓷膜超滤设备进行超滤，工作压力为0.2MPa，超滤后得到蓝莓清汁；
(5)将步骤(4)超滤后得到的蓝莓清汁泵入孔径为9nm的反渗透设备，进行反渗透预浓缩，预浓缩至白利度(Brix)20°，反渗透压力为0.5MPa，工作温度为35℃，流速为每秒2.0m，制得蓝莓预浓缩汁。
(6)将步骤(5)制得的蓝莓预浓缩汁泵入真空度为105mbar的分子蒸馏设备，进行分子蒸馏，收集馏出液和残液，馏出液与残液质量比为1：2.4，其中馏出液为含有蓝莓香气成分的冷凝水，残液为蓝莓分子蒸馏浓缩汁，白利度(Brix)28.2°；分子蒸馏中刮板转速为255r/min，蒸馏温度为62℃，冷凝温度2℃，预热温度35℃，物料流速0.3L/min。
(7)将步骤(6)制得的蓝莓分子蒸馏浓缩汁泵入真空度为18mbar的低温浓缩设备进行浓缩，温度为22℃，浓缩至白利度(Brix)70.5°。
(8)将步骤(7)制得蓝莓浓缩汁与步骤(5)制得馏出液按照质量比5.7：1进行回兑混合，搅拌均匀，制得高品质蓝莓浓缩汁，蓝莓浓缩汁的白利度为(Brix)60°。
实施例2：
一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，步骤如下：
(1)备料：筛选蓝莓鲜果130kg，清洗后，沥干；
(2)破碎：将步骤(1)洁净蓝莓鲜果采用锤式破碎机进行破碎，锤式破碎机的筛网孔径为4mm，制得蓝莓原浆；
(3)榨汁分离：将步骤(2)制得的蓝莓原浆采用榨带孔径为0.4mm的带式榨汁机进行汁渣分离，制得蓝莓浊汁；
(4)陶瓷膜超滤：步骤(3)制得的蓝莓浊汁泵入孔径为0.05μm的陶瓷膜超滤设备进行超滤，工作压力为0.2MPa，超滤后得到蓝莓清汁；
(5)将步骤(4)超滤后得到的蓝莓清汁泵入孔径为10nm的反渗透设备，进行反渗透预浓缩，预浓缩至白利度(Brix)22°，反渗透压力为0.6MPa，工作温度为38℃，流速为每秒1.8m，制得蓝莓预浓缩汁。
(6)将步骤(5)制得的蓝莓预浓缩汁泵入真空度为105mbar的分子蒸馏设备，进行分子蒸馏，收集馏出液和残液，馏出液与残液的质量比为1：2.6，其中馏出液为含有蓝莓香气成分的冷凝水，残液为蓝莓分子蒸馏浓缩汁，白利度(Brix)30.4°；分子蒸馏中刮板转速为250r/min，蒸馏温度为60℃，冷凝温度5℃，预热温度32℃，物料流速0.4ml/min。
(7)将步骤(6)制得的蓝莓分子蒸馏浓缩汁泵入真空度为16mbar的低温浓缩设备进行浓缩，温度为22℃，浓缩至白利度(Brix)71.4°。
(8)将步骤(7)制得蓝莓浓缩汁与步骤(5)制得馏出液按照质量比5.6：1进行回兑混合，搅拌均匀，制得高品质蓝莓浓缩汁，蓝莓浓缩汁的白利度为(Brix)60.6°。
实施例3
如实施例1所述的分步生产鲜枸杞浓缩浆的加工方法，不同之处在于：
将步骤(5)中，蓝莓清汁预浓缩至白利度(Brix)21.2°；步骤(6)分子蒸馏得到的馏出液与残液的质量比为1：2.1，残液为蓝莓分子蒸馏浓缩汁，白利度(Brix)31.3°；
将步骤(6)制得的蓝莓分子蒸馏浓缩汁低温浓缩至白利度(Brix)70.8°；
将步骤(7)制得蓝莓浓缩汁与步骤(5)制得馏出液按照质量比5.6：1进行回兑混合，搅拌均匀，制得高品质蓝莓浓缩汁，白利度(Brix)60°。
对比例1
一种蓝莓浓缩汁的加工方法，步骤如下：
(1)备料：筛选蓝莓鲜果100kg，清洗后，沥干；
(2)破碎：将步骤(1)洁净蓝莓鲜果采用锤式破碎机进行破碎，锤式破碎机的筛网孔径为3mm，制得蓝莓原浆；
(3)榨汁分离：将步骤(2)制得的蓝莓原浆采用榨带孔径为0.5mm的带式榨汁机进行汁渣分离，制得蓝莓浊汁；
(4)陶瓷膜超滤：步骤(3)制得的蓝莓浊汁泵入陶瓷膜超滤设备进行超滤，超滤后得到蓝莓清汁；
(5)步骤(4)制得蓝莓清汁在真空度-0.09MPa，温度60～68℃条件下真空浓缩，浓缩至白利度(Brix)60.3°，制得蓝莓浓缩汁。
对比例2
一种蓝莓浓缩汁的加工方法，步骤如下：
(1)备料：筛选蓝莓鲜果100kg，清洗后，沥干；
(2)破碎：将步骤(1)洁净蓝莓鲜果采用锤式破碎机进行破碎，锤式破碎机的筛网孔径为3mm，制得蓝莓原浆；
(3)榨汁分离：将步骤(2)制得的蓝莓原浆采用榨带孔径为0.5mm的带式榨汁机进行汁渣分离，制得蓝莓浊汁；
(4)陶瓷膜超滤：步骤(3)制得的蓝莓浊汁泵入孔径为0.04μm的陶瓷膜超滤设备进行超滤，工作压力为0.2MPa，超滤后得到蓝莓清汁；
(5)将步骤(4)超滤后得到的蓝莓清汁泵入孔径为9nm的反渗透设备，进行反渗透预浓缩，预浓缩至白利度(Brix)20°，反渗透压力为0.5MPa，工作温度为35℃，流速为每秒2.0m，制得蓝莓预浓缩汁。
(6)将步骤(5)制得的蓝莓预浓缩汁泵入真空度为18mbar的低温浓缩设备进行浓缩，温度为22℃，
(7)将步骤(6)得到的浓缩汁进行杀菌、灌装处理。
实验例
一、蓝莓浓缩汁的品质
将制得的实施例1～3及对比例1-2的蓝莓浓缩汁的品质对比结果如下表1所示。
表1蓝莓浓缩汁的理化指标对比
由表1可以看出，通过比较实施例1～3和对比例的蓝莓浓缩汁花青素含量的对比，发现与实施例1～3相比，对比例中花青素含量明显低于实施例1～3，且风味较淡，甚至有其他气味，本发明的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法与对比例加工方法对比，通过采用反渗透预缩-分子蒸馏提香浓缩-低温浓缩组合的方式，有效减少了蓝莓浓缩汁在浓缩过程中花青素因受热遭到破坏，同时将分子蒸馏回收的香气组分回兑，避免了浓缩过程中大部分香气散逸的问题。同时，采用本发明加工制得的蓝莓浓缩汁，花青素含量比常规浓缩方式高56.2％，且有较浓郁的蓝莓风味，有效的保证了蓝莓浓缩汁的品质。
二、蓝莓浓缩汁的营养成分
将制得的实施例1～3及对比例1～2的蓝莓浓缩汁进行各项营养成分检测，检测结果见表2。
抗坏血酸含量的测定按照国家标准：GB/T5009.159食品中抗坏血酸的测定方法测定。
总酚含量的测定按照国家标准：福林-酚比色法测定。
表2蓝莓浓缩汁营养成分
由表2可以看出，通过比较实施例1～3和对比例1～2蓝莓浓缩汁的营养成分，发现与实施例1～3相比对比例1～2中类抗坏血酸、总酚各项指标均明显低于实施例1～3，且该蓝莓浓缩汁样品风味较淡，甚至有其他气味，质量差，通过理化指标测定和外观品质的对比，发现在蓝莓浓缩汁在制备过程中，本发明的方法使花青素及营养功能成分得到最大的保护，通过回兑蓝莓香气浓郁，香气天然，浓郁持久，无其他杂质气味；滋味香甜自然，综合考虑，本发明采用先反渗透预浓缩，再进行分子蒸馏瞬时浓缩，而后采用低温浓缩，再将得到的高白利度蓝莓浓缩汁与经分子蒸馏制得的含有蓝莓香气成分的轻组分回兑混合，与传统加工方法相比，本发明制得的蓝莓浓缩汁，更稳定，品质好，产品不分层，均匀一致，充分保存蓝莓自身的天然浓郁香气，最大限度的保护了花青素及营养功能成分不受破坏，使浓缩汁在饮料应用中不外加香精，色泽均一稳定。

Claims (9)

1.一种高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，包括步骤如下：
(1)备料：筛选蓝莓鲜果，清洗、沥干后备用；
(2)破碎：将步骤(1)洁净蓝莓鲜果破碎，制得蓝莓原浆；
(3)榨汁分离：将步骤(2)制得的蓝莓原浆进行汁渣分离，制得蓝莓浊汁；
(4)陶瓷膜超滤：步骤(3)制得的蓝莓浊汁过陶瓷膜进行超滤，超滤后得到蓝莓清汁；
(5)将步骤(4)超滤后得到的蓝莓清汁用反渗透膜浓缩脱水进行预浓缩，预浓缩至白利度18～22°Brix，制得蓝莓预浓缩汁；
(6)将步骤(5)制得的蓝莓预浓缩汁进行分子蒸馏，收集馏出液和残液，馏出液与残液质量比为1：(1.3～3.7)；其中，馏出液为含有蓝莓香气成分的冷凝水，残液为蓝莓分子蒸馏浓缩汁，白利度(Brix)28～32°；馏出液为轻组分，残液为重组分。
(7)将收集到的残液采用真空低温浓缩，浓缩至白利度70～72°Brix，得到蓝莓浓缩汁；
(8)将步骤(7)制得蓝莓浓缩汁与步骤(5)收集到的馏出液按照质量比(5～6.8)：1进行回兑混合，搅拌均匀，制得高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁。
2.根据权利要求1所述的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，其特征在于，所述步骤(1)中的蓝莓鲜果为无腐烂、无病变、不带柄的新鲜蓝莓，百粒重500～600g。
3.根据权利要求1所述的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中的破碎采用锤式破碎机进行破碎，锤式破碎机的筛网孔径为2～5mm。
4.根据权利要求1所述的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中的汁渣分离为采用榨带孔径为0.3～0.6mm的带式榨汁机进行汁渣分离。
5.根据权利要求1所述的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，其特征在于，所述步骤(4)中的陶瓷膜的孔径为0.04～0.05μm，工作压力为0.2MPa。
6.根据权利要求1所述的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，其特征在于，所述步骤(5)中的反渗透膜孔径为8～10nm，反渗透压力为0.5～0.6MPa，工作温度为30～45℃，流速为每秒1.5～2.0m。
7.根据权利要求1所述的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，其特征在于，所述步骤(6)中的分子蒸馏的真空度为105～110mbar，分子蒸馏中刮板转速为250～260r/min，蒸馏温度为60～65℃，冷凝温度0～5℃，预热温度30～50℃，物料流速0.3～0.5L/min。
8.根据权利要求1所述的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，其特征在于，所述步骤(7)中真空低温浓缩的真空度为15～20mbar，温度为20～22℃。
9.根据权利要求1所述的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁的加工方法，其特征在于，步骤(8)回兑混合蓝莓浓缩汁与馏出液的质量比(5.5～6.5)：1，得到的高花青素含量的高品质蓝莓浓缩汁白利度为60°～61°Brix。
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