一种超高温瞬时处理抑制鲜榨果蔬汁褐变的方法技术

本发明专利技术提供了一种超高温瞬时处理抑制鲜榨果蔬汁褐变的方法，包括以下步骤：(1)原料选择与预处理；(2)超高温瞬时处理；(3)快速冷却。本申请采用超高温蒸汽灭酶技术和超低温降温技术耦合，蒸汽温度提高，灭酶处理时间更短，冷却速度更快，在实现多酚氧化酶酶活丧失的同时，还可以更加有效的降低果蔬营养品质和风味物质的损失。

An ultra high temperature instantaneous processing method to inhibit browning of fresh fruit and vegetable juice

The invention provides a method for suppressing browning of fresh pressed fruit and vegetable juice by ultra-high temperature instantaneous treatment, which comprises the following steps: (1) raw material selection and pretreatment; (2) ultra-high temperature instantaneous treatment; (3) rapid cooling. The application adopts the coupling of ultra-high temperature steam deactivation technology and ultra-low temperature cooling technology. The steam temperature increases, the deactivation treatment time is shorter, and the cooling speed is faster. While the loss of polyphenol oxidase activity is realized, the loss of nutritive quality and flavor substances of fruits and vegetables can also be reduced more effectively.

【技术实现步骤摘要】
一种超高温瞬时处理抑制鲜榨果蔬汁褐变的方法
本专利技术涉及食品加工
，尤其是涉及一种超高温瞬时处理抑制鲜榨果蔬汁褐变的方法。
技术介绍
鲜榨果蔬汁，即NFC果蔬汁，其口感、风味和营养更接近新鲜水果。由于消费者的健康和营养意识的增强，近年来全球果蔬汁消费持续增长，亚太地区已经成为增幅最大的消费市场。我国的果蔬资源丰富，加工果汁的原料种类繁多，特别是随着热带水果加工的发展，为果蔬汁加工业的发展提供了广阔的市场。鲜榨果蔬汁的加工，包括切割果蔬块粒、破碎压榨、调配及储藏等，在其加工过程中很容易发生褐变。果汁的防褐、澄清、呈味物质及营养物质的保存，被人们列为果蔬汁加工(特别是浓缩果汁)的四大难题。果蔬加工和贮藏期间产品褐变，不仅影响其产品的外观价值，更重要的是果蔬原有的风味、营养价值和生理活性都会受到重大影响，甚至失去商品价值。果蔬汁的酶促褐变是引起产品质量下降的最重要的因素。果蔬的酶促褐变主要是由于果蔬中富含的多酚氧化酶(PPO)催化酚类物质的氧化反应引起的。PPO能催化果蔬中游离酚酸的羟基化反应以及羟基酚到醌的脱氢反应，醌在果蔬体内自身缩合或与细胞内的蛋白质反应，产生褐色色素或黑色素。酶促褐变已经成为制约我国果蔬汁产业发展的“瓶颈”。有文献报道，近85％的褐变都是发生在打浆过程中的。常见的抑制果蔬汁加工过程中的颜色褐变的方法包括物理法和化学法。物理法包括乳酸菌发酵(CN104366637A)、脉冲超声波处理(CN102578674A)、微波处理(CN107788298A)，也有部分专利采用冷破碎，然后再用换热器加热浆体灭酶(CN201110452348.0、CN201110452142.8、CN201410366365.6)等，这些方法或耗时较长，或能耗过高，而且，果蔬一旦破碎，酶促褐变在9～10分钟之内全部完成了。先冷破碎后灭酶的方法中，绝大多数褐变实际上已在冷破碎过程中完成，随后的灭酶其抑制褐变程度和效果极为有限。化学法一般是通过添加防褐变剂来实现鲜榨果汁颜色的防护的，包括异抗坏血酸钠、半胱氨酸、曲酸、氯化钙、乙二胺四乙酸二钠等一种或几种复配(CN101755897A)，或者是天然产物的提取物，包括洋葱提取物、杜仲叶提取物、桑树皮和桑树枝提取物(杨光宇、牟德华，果汁多酚氧化酶酶促褐变机理及其控制研究进展)、橙皮提取物(CN101427837A)、荞麦提取物(CN104188006A)等。尽管这些方法都在一定程度上可以抑制黑色素的产生，但是，抗褐变剂对多酚氧化酶(PPO)的抑制有浓度依赖性，添加量大，不但增加生产成本，而且会改变果蔬汁的天然风味；添加量小，则酶促褐变会在短时间重新发生。鲜榨果蔬汁的抗褐变技术在国内外至今依旧未有实质性的突破和进展。前期，本研究团队也在系列专利(CN106107325A等)中公开破碎制浆和蒸汽灭酶一体化耦合技术，制浆灭酶后采用真空冷却和冷冻盐水传导冷却相耦合进行快速冷却。此法取得了良好的鲜榨果汁抗褐变效果。但是，该专利中蒸汽灭酶的温度不高(80～92℃)，保持时间也长达48～12秒，这就造成Vc的损失较高，终产品还需后期添加Vc来调节。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种超高温瞬时处理抑制鲜榨果蔬汁褐变的方法。本申请采用超高温蒸汽灭酶技术和超低温降温技术耦合，蒸汽温度提高，灭酶处理时间更短，冷却速度更快，在实现多酚氧化酶酶活丧失的同时，还可以更加有效的降低果蔬营养品质和风味物质的损失。本专利技术的技术方案如下：一种超高温瞬时处理抑制鲜榨果汁褐变的方法，包括以下步骤：(1)原料选择与预处理：选取新鲜果蔬作为原料，洗净、切割后，浸泡在预处理液中15～20分钟，浸泡温度为0～4℃；(2)超高温瞬时处理：将步骤(1)预处理后的果蔬进行破碎制浆，在破碎制浆的同时向果蔬喷入超高温蒸汽，蒸汽压强为0.5～0.8MPa，温度为250～500℃，维持时间为5～10s；(3)快速冷却：将步骤(2)所得的果蔬浆采用真空冷却和超低温冰水传导冷却相耦合的方式快速降温，在1～2分钟内迅速冷却到35℃以下。步骤(1)选取的原料为新鲜成熟、无霉变腐烂、无虫蛀、农药残留合格的果蔬。步骤(1)所述预处理液包括酪蛋白磷酸肽及六偏磷酸钠；所述酪蛋白磷酸肽的浓度为0.05～0.1w/v％，所述六偏磷酸钠的浓度为0.05～0.2w/v％，溶剂为水。优选的，步骤(1)所述预处理液还包括磷酸氢钠、磷酸钠、聚合三磷酸钠中的至少一种；所述磷酸氢钠的浓度为0.5～1.0w/v％、所述磷酸钠的浓度为0.1～2w/v％、所述聚合三磷酸钠的浓度为0.05～0.3w/v％，溶剂为水。步骤(2)破碎制浆开始前预先通蒸汽赶走破碎制浆设备的破碎腔中的空气。步骤(2)破碎制浆时，所述超高温蒸汽均匀地喷向破碎的果蔬，果蔬的破碎粒径为100～800微米。步骤(3)是将步骤(2)所得的果蔬浆在1～2分钟内泵送到真空冷却器中，真空度为0.07～0.09MPa，所述超低温冰水的组成为15～20v/v％乙醇、5～10v/v％丙二醇、3～7w/v％甜菜碱和8～10w/v％氯化钠，冰水温度为-60～-18℃。本专利技术有益的技术效果在于：1、酪蛋白磷酸肽(CaseinPhosphopeptide，CPP)是以牛乳酪蛋白为原料，经过酶水解、分离纯化得到的一种生物活性肽，其特殊的簇磷酸丝氨酸结构具有螯合金属离子的能力。CPP稳定性较佳、溶解性适应范围较广、可耐受温度高，被应用于保健食品、膳食补充剂、医药和保健药品、宠物食品和动物饲料等领域。多酚氧化酶是一种含铜金属酶，其最大特点是活性中心具有两个含铜的结合位点，各种抑制剂或激活剂主要作用于酚氧化酶的活性部位，从而抑制或者加强酶的活性作用。CPP对金属离子的螯合作用可以使得CPP对PPO的酶活产生抑制作用，此外，CPP富含磷酸根离子，表面富集的负电荷也将对PPO的分子结构产生显著的影响，进而影响PPO的酶活。2、磷酸盐应用于果汁饮料可以稳定Vc，防止氧化和颜色变化，可以利用磷酸盐防止果蔬破碎时急速氧化变色而导致风味变差。复合磷酸盐还可以协同其他护色剂，对果汁饮料具有增强护色的作用。3、磷酸盐和酪蛋白磷酸肽之间存在相互协同作用，共同稳定鲜榨果蔬汁的色泽和营养品质。磷酸盐不仅可以改变体系pH值，为CPP提供合理的酸碱环境，还能与PPO的铜辅基进行络合作用，从而抑制酚酶活性。4、热处理温度和时间是影响热敏性维生素变化的主要因素，而且处理时间比处理温度更关键。采用超高温瞬时对果蔬汁进行处理是更好的选择，更有利于保持果蔬汁的营养品质。但经超高温瞬时处理后的果蔬汁饮料中酶活力残存率依然较高，只有将果蔬汁的超高温瞬时处理和浸泡液预处理相耦合，才能同时保障果蔬的鲜亮色泽和营养品质。5、和现有技术相比，改变超低温冰水组成，可以将温度降到更低。超高温处理和快速冷却耦合，尽量缩短鲜榨果蔬汁经历的高温时间，避免高温造成的异味，同时将鲜榨果蔬汁风味物质和营养物质的损失降到最低。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例提供的超高温瞬时处理抑制鲜榨苹果汁褐变的方法为：(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高温瞬时处理抑制鲜榨果汁褐变的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)原料选择与预处理：选取新鲜果蔬作为原料，洗净、切割后，浸泡在预处理液中15～20分钟，浸泡温度为0～4℃；(2)超高温瞬时处理：将步骤(1)预处理后的果蔬进行破碎制浆，在破碎制浆的同时向果蔬喷入超高温蒸汽，蒸汽压强为0.5～0.8MPa，温度为250～500℃，维持时间为5～10s；(3)快速冷却：将步骤(2)所得的果蔬浆采用真空冷却和超低温冰水传导冷却相耦合的方式快速降温，在1～2分钟内迅速冷却到35℃以下。

【技术特征摘要】
1.一种超高温瞬时处理抑制鲜榨果汁褐变的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)原料选择与预处理：选取新鲜果蔬作为原料，洗净、切割后，浸泡在预处理液中15～20分钟，浸泡温度为0～4℃；(2)超高温瞬时处理：将步骤(1)预处理后的果蔬进行破碎制浆，在破碎制浆的同时向果蔬喷入超高温蒸汽，蒸汽压强为0.5～0.8MPa，温度为250～500℃，维持时间为5～10s；(3)快速冷却：将步骤(2)所得的果蔬浆采用真空冷却和超低温冰水传导冷却相耦合的方式快速降温，在1～2分钟内迅速冷却到35℃以下。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)选取的原料为新鲜成熟、无霉变腐烂、无虫蛀、农药残留合格的果蔬。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理液包括酪蛋白磷酸肽及六偏磷酸钠；所述酪蛋白磷酸肽的浓度为0.05～0.1w/v％，所述六偏磷酸钠的浓度为0.05～0.2w/v％，溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海英，刘延凯，卢闻州，严景超，谢鹏辉，余龚桂，侯俊旭，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32