紅棗濃縮清汁生產工藝的探討

印建鋼

(中國中輕國際工程有限公司研發中心，北京，100026)

紅棗是優質滋補果品，素有“營養保健丸”和“木本糧食”之稱。棗果中除含有豐富的營養成分外，還含有一些具有很高生理活性的特殊成分，如多糖、環磷酸腺苷、黃酮類化合物、五環三萜類化合物和生物堿等，這些功能成分成就了紅棗特有的保健功能。

隨著我國紅棗產業的蓬勃發展和食品加工技術的創新，在我國主要的紅棗產區不斷涌現紅棗深加工企業，積極開展紅棗保健食品的開發和生產，有利推動了紅棗深加工領域科研工作的開展和生產技術裝備水平的提高。目前國內紅棗的深加工制品主要有紅棗汁、紅棗果酒、紅棗醋、紅棗保健茶飲料、紅棗果蔬復合飲料、紅棗固體飲料等。文中則就紅棗濃縮清汁的工業化生產加工進行了探討。

1 生產工藝

1.1 濃縮紅棗清汁的生產流程

紅棗→流送→檢果→清洗→破碎→復水→打漿分離→酶解→離心分離→滅菌→超濾→真空蒸發→無菌灌裝→入庫

1.2 操作步驟

1.2.1 檢選、清洗

將收購的原料紅棗倒入果池后用水流送至車間，同時除去果實表面泥土，通過提升機送入人工檢選臺，挑選出有病蟲害、霉爛和破碎的紅棗，然后送入紅棗清洗機通過高壓水噴淋、旋轉毛刷清洗，除去附著在紅棗表面的泥沙等，最后用處理水進行清洗;

1.2.2 破碎、復水

清洗后的紅棗送入破碎機，破碎后送入復水罐，按照料水比1∶(3～5)的比例，在溫度為50～90℃的條件下，維持60～90 min。

1.2.3 打漿、分離

將復水后的紅棗漿送入雙道打漿機，第一道打漿機篩網上部排出棗核和大塊栆皮，第二道打漿機篩網上部排出小塊栆皮和碎渣，收集篩網下的棗漿備用。

1.2.4 酶解

將收集到的紅棗漿送入到酶解罐中，加入0.05%～0.08%的復合酶，在溫度為45～50℃的條件下酶解60～90 min。

1.2.5 離心分離

酶解完成后，將紅棗漿送入臥螺離心機進行固液分離，收集清汁送入貯存罐中。

1.2.6 滅酶

將紅棗清汁送入巴氏殺菌機進行滅酶，終止酶解反應，同時達到殺菌的目的，以保證超濾膜不被微生物污染。

1.2.7 超濾

將滅酶后的紅棗汁送入超濾循環罐，經過超濾得到的紅棗清汁送入到清汁罐。

1.2.8 濃縮

將清汁罐中的紅棗清汁送入真空濃縮設備進行濃縮，濃縮到固形物含量70%時，送入成品罐中，得到紅棗濃縮清汁。

1.2.9 無菌灌裝

紅棗濃縮清汁經滅菌后通過無菌灌裝機灌入無菌袋中(外圍為保護袋和鋼桶)，然后送入4℃冷庫中貯存。

2 工藝難點和解決辦法的探討

在紅棗汁提取時，影響紅棗汁質量和營養成分的因素頗多，主要有原料的品種、提取方法和提取工藝參數等。

我國紅棗資源豐富，品種多，不同品種的紅棗生產出來的紅棗汁風味不同，其營養價值也不同;紅棗產地和干制的程度和方法不同，會直接影響到紅棗汁的提取質量，只有品質好、含糖高量、營養成分豐富而且具有一定種植規模的品種，如木棗、金絲小棗、駿棗、油棗、灰棗、贊皇大棗等適宜于工業化生產紅棗汁。

紅棗與一般水果相比，具有更多的保健功能成分，所以紅棗濃縮清汁的生產需根據紅棗的特點來針對性的確定工藝條件。目前越來越多的科研院所開展了紅棗濃縮清汁科研課題的研究，推動了紅棗深加工行業生產工藝和技術裝備水平的提高。雖然紅棗濃縮清汁的生產工藝日趨完善，特別是整個生產線實現了國產化，但是在實際工業化生產過程中還存在一些問題，在此提出供大家共同探討。

2.1 原料輸送方式選擇

目前紅棗濃縮清汁的生產方式主要是參照水果濃縮清汁(如濃縮蘋果清汁)生產工藝進行的，原料輸送基本采用的都是水輸方式。由于輸送方式劇烈，造成部分紅棗破裂，使得可溶性物質在輸送和清洗過程中部分流失，降低了原料的回收率，特別是對一些易破碎且含糖高的紅棗品種影響更大。建議原料輸送選擇機械除雜和提升的方式，減少棗的破碎，保證原料的提取率。

2.2 復水提汁條件的選擇

紅棗與普通水果不同，雖含有大量的可溶性固形物、還原糖等營養成分，但汁液含量少，因而不能采用直接壓榨取汁，必須采用復水加熱提取工藝。在一定溫度下進行復水提汁，可使營養成分較多地轉移到提取液中。

在一般條件下，溫度越高，紅棗在水中的軟化也就越充分，有利于可溶性固形物的溶出，并使打漿更為容易，因此隨著加熱溫度的升高，紅棗的浸提率會隨之升高。但試驗表明，高溫復水軟化不但會加重紅棗汁的蒸煮味道，還會導致褐變反應的加速發生，從而使紅棗汁的透光率下降，增加其澄清的難度。隨著復水軟化時間的延長，紅棗的浸提率不斷升高，但上升速率緩慢，而隨著加熱時間延長，紅棗汁透光率卻下降很快。所以復水溫度的高低和時間的長短，會影響到產品的最終質量［2］。

另外，在紅棗中有某些具有生理活性的物質在提取時卻需要采用較高的溫度并且維持一定的時間。因此，需根據紅棗的特點，采用不同溫度和時間的提取工藝，并且對于不同的紅棗品種，有針對性的確定復水提汁的溫度和時間，在保證棗汁色澤、風味、澄清度和成品穩定性的同時，最大限度的提取紅棗中各種豐富的營養成分和具有生理活性物質，是紅棗深加工行業要認真研究的一個課題。

2.3 破碎方式的選擇

目前生產企業對紅棗的破碎方式基本采用錘式粉碎機，定會造成棗核和栆皮破碎過度，使得在復水時皮和核中的一些不良物質溶解到棗汁中，不僅給后處理帶來一定的困難，同時也給棗汁的風味造成不良影響。破碎的目的是為了降低復水溫度、縮短復水時間、提高復水效果，但破碎的程度越細，給產品的口味和色澤帶來的影響越大。因此建議在原料破碎時要適度，盡量不要將棗核和栆皮打碎，破碎程度只要達到破壞了紅棗的表面完整性后即可。

2.4 復合酶處理的選擇

酶解是棗汁加工過程中最為重要的步驟之一，直接影響棗汁的營養價值和可溶性固形物的溶出。

在紅棗濃縮清汁生產過程中，通過添加酶制劑的方式，分解細胞壁中間層和不溶性高分子原果膠，降低黏度，并能使氨基酸、多肽、多糖、香氣、脂肪酸等功能成分充分溶解，提高了紅棗汁中可溶性固形物和總糖的含量。目前紅棗濃縮清汁生產中，酶制劑的種類主要是果膠酶、果漿酶、淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶等，果膠酶能夠分解果膠，改善果漿的提取性能，果漿酶有利于可溶性固形物和多糖的溶出，提高浸提率;淀粉酶水解紅棗汁中含有的淀粉，提高了還原糖的含量，增加了產品的穩定性;蛋白酶可使蛋白質降解為氨基酸，避免渾濁和絮凝現象發生;纖維素酶破壞紅棗果肉細胞壁的組織結構，溶出更多的紅棗中所含有多種營養成分和生理活性物質。而在實際生產中最常用的、并且使用最多的酶制劑是果膠酶，因為造成紅棗汁渾濁的主要原因是紅棗汁中含有大量的果膠物質，以及一些蛋白和多酚類物質，實踐證明，果膠酶的使用對于生產紅棗濃縮清汁十分重要，通過果膠酶的使用，降低了后續工藝處理的難度，改善了產品的色澤、提高了棗汁的透光率和質量的穩定性，對于生產高端紅棗深加工產品是一個不可或缺的手段。酶法工藝中，根據不同的紅棗品種，采用分別添加2種或多種酶制劑組成復合酶的方法。復合酶較單一酶酶解紅棗汁，原料提取率高，棗汁中的營養成分和活性物質含量高，而且香醇濃郁，無苦味，澄清透明，顏色為棗紅色，產品具有較好的穩定性。

2.5 吸附劑的選擇

紅棗因其果肉含水量低，且存在大量果膠物質而不能直接采用壓榨工藝制汁，而是要采用水浸提工藝制汁。但水浸提工藝中的破碎和打漿，會產生與壓榨過程相同的效果，導致紅棗汁中出現渾濁和沉淀。引起渾濁的物質主要是在破碎和打漿過程中直接進入果汁中的果肉細胞碎片和其他不溶性成分，另外還有一些在制汁后才出現于果汁中的固體顆粒，如紅棗汁中的果膠、蛋白質、多酚等成分相互作用形成的聚合物［2］。要生產出澄清的果汁，就必須采取有效措施，排除果汁中的渾濁物質。果汁中大的細胞碎片可以通過臥式離心機進行分離去除，但懸浮固體顆粒，則很難排除［3］。目前紅棗濃縮清汁的生產過程中常采用吸附的方法，通過吸附這個物理過程雖然可以除去果汁中縮合單寧、活性蛋白及多酚等物質，但同時也吸附了部分生物活性物質。因此在生產紅棗濃縮清汁時，為了保證產品的穩定性，是以損失部分紅棗中的營養成分和具有生理活性的物質為代價的。今后應該加強研究紅棗濃縮清汁后渾濁產生的機理，在提高產品的穩定性的同時，最大限度的保留紅棗中各種營養成分和具有生理活性的物質。

2.6 超濾膜的選擇

超濾澄清是20世紀60年代初發展起來的一種澄清技術，由于超濾澄清的分離選擇性好，可以根據要分離物質的粒徑和分子質量大小選擇不同截留分子質量的超濾膜，而且分離過程中不需要加熱，因而不破壞被分離的物質，因此在果汁生產過程中被越來越廣泛地應用。近幾年，許多果汁生產廠家采用超濾法控制果汁后混濁，恰當選擇超濾膜可以有效地去除影響果汁穩定性的大分子酚類化合物及蛋白質等，同時保留了對營養及風味有重要貢獻的化合物，是提高果汁產品品質和營養價值的關鍵［4］。

在紅棗濃縮清汁生產過程中，普遍采用超濾方式來處理紅棗汁，能有效地脫除紅棗汁中的羥甲基糠醛，提高產品的安全性，改善棗汁的色澤，使棗汁在貯藏期間穩定性得到了極大的改善。所以超濾是目前紅棗濃縮清汁生產過程中的一種有效手段。但由于超濾膜的選擇和使用都是基于生產其他水果汁的超濾膜，還不能完全滿足生產紅棗濃縮清汁的要求，通過超濾雖然有效降低蛋白質和酚類物質的含量，提高了產品的穩定性，但是在超濾前必須先對紅棗汁進行處理后，才能使超濾正常運行。而且棗汁中營養成分的含量在通過超濾后均有不同程度的下降。因此研究開發專門用于工業化生產紅棗濃縮清汁的超濾膜是十分必要的。

2.7 澄清方法的選擇

果汁的二次混濁現象在國內濃縮果汁生產廠家普遍存在，出現二次混濁的比例相當高，不僅影響果汁商品的感官品質，而且會影響消費者對果汁營養素的吸收利用，是濃縮果汁加工生產中的一大技術難題。世界許多國家都展開了控制果汁二次混濁技術的研究，但迄今為止，還沒有完全克服果汁二次混濁的技術難題。在大量的實驗基礎上，經過學者的共同努力，現已證實酚類物質、蛋白質、高價陽離子、微生物、果膠、淀粉、阿拉伯聚糖等是造成果汁二次混濁的主要因素，其中蛋白質與酚類物質形成的蛋白質一酚類化合物的大分子聚合物，是目前產生果汁二次混濁的最難控制的因素［5］。

國內生產紅棗濃縮清汁比較成熟的生產工藝是采用復合酶處理、添加吸附劑和超濾相結合的方法，除去果汁中微小顆粒物質，來提高紅棗濃縮清汁產品的穩定性，并且在實際生產中得到了廣泛的應用。但是由于紅棗品種、工藝條件等原因，有時會出現紅棗濃縮清汁放置一段時間后顏色發生變化，底部產生沉淀的現象，影響產品品質及其貨架期。從我國紅棗產業的長遠發展來看，很有必要開展這方面的研究，這些關鍵問題的解決對提高紅棗汁的質量，促進紅棗產業化發展具有十分重要的意義。

2.8 生產方法的選擇

目前國內生產紅棗濃縮清汁比較成熟的方法還是以復水提汁、復合酶處理、高速離心、添加吸附劑和超濾相結合的生產工藝。當原料品種和生產工藝改變時，生產出來的清汁型濃縮棗汁產品的色澤、風味、口感和所含的營養成分及生理活性的物質的種類和含量是有所變化的，甚至有時會差別很大。因為紅棗汁中富含發生非酶褐變的前提物質，所以對于成品紅棗濃縮清汁褐變的影響始終貫穿于整個生產過程中，在復水提汁、酶解、超濾、殺菌、濃縮工藝條件都會對成品的穩定性產生影響，只是產生褐變的影響因素不同，目前通過對紅棗濃縮清汁褐變的研究，基本了解了褐變的機理［6］，但是針對一些具體問題，特別是能夠滿足工業化生產的一些實際操作問題還需要進一步的探討和研究。特別需要提出的是目前國內個別生產企業為了增加產品“所謂的”栆香味和色澤，采用高溫濃縮工藝，這樣不僅減少了紅棗本身固有的香味物質，破壞了紅棗中營養成分和有生理活性的物質，增加了紅棗汁中的還原糖參與焦糖化褐變和美拉德反應，從而產生黑褐色物質，增加了成品中羥甲基糠醛的含量，影響紅棗濃縮清汁的品質［7］。同時，濃縮棗汁的生產工藝，也應該根據生產下游產品的要求，來制定相應的生產工藝路線，滿足生產不同檔次和類型產品的需要。

近年來，隨著紅棗產業的迅速發展，國內關于紅棗濃縮清汁的生產工藝研究的報道逐漸多了起來，但是新工藝、新技術、新材料和新裝備在工業化生產紅棗濃縮清汁中的使用，還需要在科研院所和生產企業的共同努力下，通過對現有工藝過程、技術參數和相關設備不斷地改進，進一步完善紅棗濃縮清汁的生產工藝。特別是中國飲料工業協會正在組織相關單位起草制定《濃縮棗汁》產品的行業標準，必將推動整個紅棗深加工行業的規范化發展，生產出真正具有紅棗風味和特性的紅棗濃縮清汁。

［1］關俊玲，李明潤，高向耘.不同產地大棗化學成分的含量分析［J］.天津藥學，2002(3):82－83.

［2］張靜.澄清型紅棗汁工藝優化及其穩定性研究［D］.西安:西北大學，2009.

［3］仇農學.現代果汁加工技術與設備［M］.北京:化學工業出版社，2006:155.

［4］胡小松，蒲彪.軟飲料工藝學［M］.北京:中國農業大學出版社，2002:146.

［5］葛毅強，蔡同一，胡小松.果汁二次渾濁研究的新進展［J］.食品與發酵工業，2002，28(9):46 －50.

［6］劉靜.紅棗濃縮汁加工和貯藏過程中非酶褐變的研究［D］.西安:西北大學，2011.

［7］黃婉玉.超濾對紅棗汁理化性質和抗氧化活性的影響［D］.西安:西北大學，2010.