CN106036301A - 一种保护刺梨浓缩果汁sod的加工方法 - Google Patents

一种保护刺梨浓缩果汁sod的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，它包括冷冻刺梨果、低温清洗、低温隔氧破碎压榨、前置微滤的反渗透膜浓缩、密封冷藏的步骤。其中，低温隔氧破碎压榨是对破碎机和压榨机组通入惰性气体隔绝氧气并保持正压环境，使破碎和压榨过程处于低温、隔氧状态。前置微滤的反渗透膜浓缩是对压榨的果汁经多级过滤（包括微滤）后进行膜浓缩，浓缩过程处于低温隔氧状态。本发明的整个生产过程不添加外来化学品（无污染物）、生产过程中不需要蒸汽、耗电也低，排放的洗果废水和刺梨干渣可实现绿色生态循环。本发明是一种环保节能的技术，尤其适合生态良好、气温较低的贵州地区。

Description

一种保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法
技术领域
本发明涉及一种浓缩果汁加工方法，特别是破碎压榨和浓缩工艺。
背景技术
刺梨含超氧化物歧化酶（SOD）非常丰富(SOD活力达5000U/克)。其保健价值主要就是天然超氧化物歧化酶（SOD），与机体衰老、肿瘤发生、自身免疫性疾病和辐射防护等有关。目前，SOD 活性已成为抗衰老药物和抗衰老保健食品的一个重要指标。
但以下2种情况下易被破坏：过度加热、果实破碎后在有氧环境中分解。
目前刺梨汁加工采用常规方法：清洗、高温灭酶、常温破碎、敞开式榨汁、高温杀菌、高温浓缩。这种高温和敞开式工艺方法使刺梨中超氧化物歧化酶（SOD）几乎消失殆尽。吴素玲的《刺梨SOD活力测定研究》（食品科学2005年第11期）表明：刺梨用热提取法所检测到的SOD活力只有冷提取法的2%。说明即使只在取汁过程有过度加热，SOD活性也消失殆尽。
以下专利文献对这方面的技术问题曾进行了一些改进。
中国专利CN201510029198.0《刺梨浓缩精华液制作工艺》：包括以下步骤：步骤(1)、选果和洗果：选择新鲜、果肉丰厚、无损伤、色泽好无虫眼的刺梨果并进行洗净；步骤(2)、破碎：对洗净的刺梨果经过破碎机破碎成细小碎粒状态；步骤(3)、压榨过滤：将破碎的刺梨果通过压榨机进行压榨,并且将压榨的刺梨原果汁经过过滤***过滤,把果肉等杂质过滤清除掉；并将经过滤的原果汁放入果汁缸中密闭保存；步骤(4)、瞬时灭菌：将果汁加入甜味剂后杀菌,杀灭物料中的细菌、病菌；步骤(5)、真空浓缩：对无菌物料进行真空浓缩；步骤(6)、灌装、杀菌：先对空瓶采用浓度为120-180ppm的消毒液进行瓶内消毒、清洗,再将浓缩物料全自动灌装、杀菌。然而该方案采用常温破碎、敞开式榨汁、高温杀菌、高温浓缩,将严重破坏刺梨果中的超氧化物歧化酶（SOD）。
中国专利CN201510369671.X《以刺梨为原料的SOD制品及其制备方法》：本发明提供的以刺梨为原料的SOD制品,所述制品是冰冻状态的纯刺梨果浆,所述果浆保存于避光、屏蔽电磁辐射的、内壁材料的氧化性低于刺梨的容器中,在25℃下解冻结束时所述制品的SOD活力≧40万U/100mL,含超氧化物歧化酶（SOD）≧500mg/100mL。其制备方法的工艺过程是：采收后在48小时内速冻到中心温度在-18℃以下保温存放运输,在20℃以下的环境中进行低速脱刺、脱蒂、冲洗、解冻、低速榨汁、过滤、冷杀菌、灌装于前述容器中,然后在4小时内急冻到中心温度在-18℃以下保存。与现有技术相比,在不添加任何化学修饰或混合包裹物质的前提下,本发明所得制品在25℃下解冻结束时的SOD活力在40万U/100mL以上。该方案为果汁生产工艺和设备，未涉及浓缩工艺，且其采用敞开式榨汁，超氧化物歧化酶（SOD）将在有氧环境下被破坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，不仅得到超氧化物歧化酶（SOD）保存率高的浓缩果汁，而且解决了目前刺梨加工中存在的褐变和澄清等技术瓶颈问题。
本发明的技术方案是这样的：
本发明采用冷加工和前置微滤的反渗透膜浓缩技术，具体的加工步骤为：冷冻刺梨果---低温清洗---低温隔氧破碎榨汁----前置微滤的反渗透膜浓缩----密封冷藏。
其中：
低温清洗：刺梨果上市季节短，此时可大量收购新鲜刺梨，分级挑选后即刻入-18度冷冻库保存。用-18度冷冻的刺梨果经分段式水槽清洗、解冻后进入破碎压榨工序。此时温度约0-15度。
低温隔氧破碎榨汁：将破碎机和榨汁机组合为一体，通入惰性气体隔绝氧气并保持微正压环境，此时物料温度约5-20度。低温情况下超氧化物歧化酶（SOD）稳定性高；过程中隔绝氧气使维生素C氧化酶缺少反应底物（氧气），得以保存的维生素C可保护超氧化物歧化酶（SOD）不被破坏。
前置微滤的反渗透膜浓缩：压榨出的果汁经袋式过滤、陶瓷膜微滤后，进入膜浓缩（反渗透膜）工序。膜浓缩***压力为15Mpa，将水份分离出，果汁浓缩到3-7倍，考虑到一般膜***分离效率与温度成正比（允许操作温度范围内），故此时物料温度为整个***的最高温，约10-25度。在此过程中，微滤还起到除去细菌等微生物的作用，防止膜浓缩***染菌，保证产品卫生指标。在此过程中，物料处于密封隔氧环境。
密封冷藏：浓缩汁在无菌环境下灌入铝箔无菌袋中，封口。为保持超氧化物歧化酶（SOD）的稳定性，产品保存于0度以下的冷库。
通过低温破碎和榨汁，以及隔氧操作，保持了刺梨原汁的超氧化物歧化酶（SOD）的稳定性；通过非加热和隔氧的膜浓缩，保证了刺梨浓缩果汁的超氧化物歧化酶（SOD）的稳定性。
本发明还有有以下替代方案：
在低温清洗步骤中：对新鲜刺梨果，也可以放冷库到中心温度低于15度再开始清洗；或不放冷库，在清洗前或后，用低温水浸泡到中心温度低于15度。
在低温隔氧破碎榨汁步骤中：破碎机和榨汁机也可以分离，分别通入惰性气体隔绝氧气并保持微正压环境。惰性气体包括二氧化碳、氮气，通入方式包括以气体形式、以液体形式。
在膜浓缩步骤中：也可以采用低温（20-35度）真空浓缩工艺，单独使用或与膜浓缩配合使用。
在密封冷藏步骤中：也可以密封于其他材料的容器，例玻璃、铝复合膜、耐腐蚀金属。
本发明技术方案带来的有益效果；
刺梨一般生长于偏远山区，必须在现场加工为超氧化物歧化酶（SOD）保存率高的浓缩果汁，才方便食品和药品工业使用。本发明在破碎榨汁和浓缩工艺中采用低温隔氧和前置微滤的反渗透膜浓缩技术，通过纯物理方法，不添加任何除刺梨水果以外的外来物质，得到超氧化物歧化酶（SOD）保存率高的浓缩果汁，为食品和药品行业利用刺梨丰富的天然超氧化物歧化酶（SOD）提供了可能。
本发明的低温隔氧的破碎榨汁技术、前置微滤的反渗透膜浓缩技术，不仅得到高含量天然SOD的浓缩果汁，而且解决了目前刺梨加工的瓶颈技术难题（褐变和澄清）：低温和隔氧抑制果汁褐变、微滤澄清果汁。膜浓缩技术所包含的微滤技术，达到除菌效果，使浓缩汁卫生指标符合国家标准。
整个生产过程不添加外来化学品（无污染物）、生产过程中不需要蒸汽、耗电也低，排放的洗果废水和刺梨干渣可实现绿色生态循环。本发明是一种环保节能的技术，尤其适合生态良好、气温较低的贵州地区。
具体实施方式
为了加深对本发明理解，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例1：
用冷冻刺梨果加工。
1、 工艺路线：冷冻刺梨果---低温清洗---低温破碎榨汁----膜浓缩----密封冷藏。
2、工艺说明：
（1）低温清洗：从-18度冷冻库取出冷冻刺梨果，投入2段式清洗槽。一边解冻一边除去砂石、浮叶、烂果，得到温度为5-10度的干净刺梨果。2段式清洗目的在于第一段水为初洗，需排放；第二段水为精洗，需过滤循环并控制刺梨果中心温度。
（2）破碎榨汁：将桨叶式打浆机安装于带式压榨机进料口上方，整体密封保温。在设备底部通入二氧化碳，利用打浆机的进料口作为排气口，排除设备内氧气，并使整体设备保持微正压（相对压力1-20KPa）。整体设备有保温层、处理时间5分钟，保证物料温度为10-20度。压榨出的果汁进入保温罐，罐内调温维持温度10-25度。
（3）膜浓缩：果汁经100目、300目、0.1微米微滤共3级过滤后，进入膜浓缩***。微滤材料为方便清洗、孔径一致型好的陶瓷膜，反渗透膜材料为低温通透量高的聚酰胺复合膜，操作温度15-25度、操作压力5-25MPa。得到固形物32%的浓缩果汁（相当于4倍浓缩）。考虑到超氧化物歧化酶（SOD）的保存性，该浓缩果汁装铝箔复合袋密封后保存于-18度冷库。
实施例2：
用新鲜刺梨果加工。
1、 工艺路线：新鲜刺梨果---低温清洗---低温破碎榨汁（真空脱氧）----膜浓缩----密封冷藏。
2、工艺说明：
（1） 低温清洗：新鲜刺梨果投入2段式清洗槽。除去砂石、浮叶、烂果，得到温度为20-25度的干净刺梨果。2段式清洗目的在于第一段水为初洗，需排放；第二段水为精洗，需过滤循环并控制刺梨果中心温度。
（2）破碎压榨：将桨叶式打浆机安装于带式压榨机进料口上方，整体密封保温。在设备底部通入二氧化碳，利用打浆机的进料口作为排气口，排除设备内氧气，并使整体设备保持微正压（相对压力1-20KPa）。整体设备有保温层、处理时间5分钟，保证物料温度为25-30度。压榨出的果汁进入保温真空罐，罐内调温维持温度25-35度，相对真空度-90至-20Kpa。保持真空的目的在于脱除新鲜水果榨出的果汁中氧气，防止超氧化物歧化酶（SOD）被破坏。
（3）膜浓缩：果汁经100目、300目、0.1微米微滤共3级过滤后，进入膜浓缩***。微滤材料为方便清洗、孔径一致型好的陶瓷膜，反渗透膜材料为低温通透量高的聚酰胺复合膜，操作温度25-35度、操作压力5-25MPa。得到固形物64%的浓缩果汁（相当于8倍浓缩）。考虑到超氧化物歧化酶（SOD）的保存性，该浓缩果汁装铝箔复合袋密封后保存于-18度冷库。
当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，其特征在于：它包括单独或组合采用的低温隔氧的破碎压榨步骤和前置微滤的反渗透膜浓缩步骤。
2.根据权利要求1所述的保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，其特征在于它由如下步骤组成：
步骤1：冷冻刺梨果；
步骤2：低温清洗；
步骤3：低温隔氧破碎压榨；
步骤4：前置微滤的反渗透膜浓缩；
步骤5：密封冷藏。
3.根据权利要求2所述的保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，其特征在于：步骤2低温清洗采用多段低温清洗方法，前段为解冻和除杂质，后段为精洗和控制破碎前刺梨果温度。
4.根据权利要求2所述的保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，其特征在于：步骤3中低温隔氧破碎压榨是对破碎机和压榨机组通入惰性气体隔绝氧气并保持正压环境，使破碎和压榨过程处于低温、隔氧状态。
5.根据权利要求2所述的保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，其特征在于：步骤4中前置微滤的反渗透膜浓缩是对压榨的果汁经多级过滤（包括微滤）后进行膜浓缩，浓缩过程处于低温隔氧状态。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，其特征在于：所述的低温指0-35℃。
7.根据权利要求4所述的保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，其特征在于：所述惰性气体包括二氧化碳或氮气，通入方式包括以气体形式或以液体形式。
8.根据权利要求2所述的保护刺梨浓缩果汁SOD的加工方法，其特征在于：以新鲜刺梨果为原料时，步骤3与步骤4之间增加真空脱氧步骤。
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