NFC果汁生產(chǎn)新技術(shù)及其在檸檬汁加工中的應(yīng)用

李笑顏 ， 張宏康 ，曾曉房 ，2，馮衛(wèi)華 ，2，白衛(wèi)東 ，2

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；2.廣東中興綠豐發(fā)展有限公司，廣東河源 517000）

由于果蔬的原料產(chǎn)地距離加工工廠距離遙遠(yuǎn)，國(guó)內(nèi)的鮮果蔬都在產(chǎn)地集中采摘、購(gòu)入和保存，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單包裝再運(yùn)輸?shù)焦庸S。所以，在原果的包裝、貯藏和運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中，果實(shí)機(jī)械損傷嚴(yán)重。而且，果蔬汁加工工廠的果汁處理設(shè)施基本是固定的，對(duì)不同的新鮮果蔬不能針對(duì)其生產(chǎn)時(shí)節(jié)、果子特性來(lái)進(jìn)行原汁制造。

1 NFC果汁

NFC果汁即非濃縮還原果汁（Not-From-Concentrate，縮寫(xiě)為NFC），是采用新鮮果蔬直接榨汁所獲得100%純鮮果的新型果蔬汁。NFC果汁是鮮果蔬經(jīng)由榨汁之后再使用巴氏殺菌，在較低的溫度條件下加工而成。因?yàn)檫@種鮮榨果蔬汁在加工過(guò)程中的受熱時(shí)間很短，營(yíng)養(yǎng)成分損失更少，能夠更好地保持新鮮果蔬的成分和味道。但是由于這種果汁需要低溫保存，貨架期較短，成本卻高，影響了NFC技術(shù)在果蔬汁中的應(yīng)用[1]。現(xiàn)在，市場(chǎng)上大部分的鮮果蔬汁是將濃縮果蔬汁中兌以水等添加劑還原而成的果汁，但濃縮果汁的營(yíng)養(yǎng)成分和口感無(wú)法同NFC果蔬汁相比較，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者對(duì)NFC果汁的需求持續(xù)增長(zhǎng)。

2 NFC果汁加工技術(shù)

NFC果汁加工技術(shù)即非熱力果汁加工技術(shù)，是一類技術(shù)的統(tǒng)稱，其共有的特點(diǎn)是采用非熱力的方式對(duì)食品進(jìn)行加工與處理，在這個(gè)過(guò)程中處理的溫度幾乎沒(méi)有大范圍的變動(dòng)。現(xiàn)階段，實(shí)驗(yàn)室的研究領(lǐng)域主要有脈沖電場(chǎng)技術(shù)（PEF）、高密度二氧化碳技術(shù)（SCCO2）、超高壓技術(shù)（HPP）、振蕩磁場(chǎng)技術(shù)（OMF）、臭氧技術(shù)（Ozonation），同時(shí)這些也是國(guó)內(nèi)外的主要研究方向。滅菌是新鮮果蔬果汁生產(chǎn)加工中的關(guān)鍵步驟，關(guān)系著果汁的保質(zhì)效果和貨架期。現(xiàn)階段，加工過(guò)程中核心的滅菌方式主要是熱力滅菌，在熱力滅菌過(guò)程中可能損壞果蔬汁的功能性等特異性能，造成異味。這種方法以犧牲果汁原有風(fēng)味及新鮮特性為代價(jià)，因此運(yùn)用非熱力加工技術(shù)既能達(dá)到抑菌、滅菌的目的，又可以保留果汁的香氣、營(yíng)養(yǎng)素及其他新鮮特性[2]。

3 NFC果汁加工技術(shù)對(duì)果汁品質(zhì)的研究

3.1 NFC果汁加工技術(shù)對(duì)果汁品質(zhì)影響

現(xiàn)階段，NFC技術(shù)可處理的果蔬汁很多，主要包含有草莓、柳橙、桃子、荔枝、雪梨、胡蘿卜等。超高壓對(duì)色澤、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味及養(yǎng)分等都有影響，經(jīng)超高壓處理過(guò)的果蔬汁，貨架期可延長(zhǎng)到6個(gè)月左右，果蔬汁的原有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、色澤及風(fēng)味等其他品質(zhì)幾乎沒(méi)有變化。

通過(guò)超高壓處理后的果蔬汁，其主要營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)減少，但依舊小于熱處理形成的損失。伴著壓力的增加，果汁中的蛋白質(zhì)含量出現(xiàn)減少的趨勢(shì)；經(jīng)過(guò)超高壓處理的揮發(fā)性香氣成分也發(fā)生了變動(dòng)，橙汁中酯、烴、醇等的總含量變動(dòng)相對(duì)不大[3]；于500 MPa，25℃下作用于芒果汁20 min，其揮發(fā)性組分有明顯變化。果汁中的花青素成分[4]含量經(jīng)過(guò)超高壓處理后，花青素的保留率可以達(dá)90%以上。但對(duì)于不同種類的鮮果果蔬汁，超高壓技術(shù)對(duì)其果蔬汁品質(zhì)的影響也存在差別。趙光遠(yuǎn)等人[5]對(duì)蘋(píng)果果汁的探究后發(fā)現(xiàn)，100～800 MPa，40～60℃處理，VC的保留率隨著壓力增加呈現(xiàn)出先降后升的V型趨勢(shì)；總抗氧化力在400 MPa時(shí)出現(xiàn)顯著降低，600 MPa時(shí)則呈現(xiàn)顯著的提高[6]。

3.2 NFC果汁加工技術(shù)對(duì)果汁中花色苷的影響

花色苷是鮮果蔬汁中的一種關(guān)鍵的營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)果汁品質(zhì)、身體健康都有重要作用。非熱力技術(shù)在大部分情況中能夠增加果蔬汁中色素的穩(wěn)定性，適當(dāng)?shù)奶幚矸椒商岣咂浞€(wěn)定性和保留率，如高壓脈沖電場(chǎng)與HPP。需要注意的是，常溫下這些方法對(duì)果蔬花色苷沒(méi)有大的影響[7]。Ferrari G等人[8]將溫度升高到50℃，壓力提高到600 MPa，對(duì)石榴汁進(jìn)行作用，得到石榴汁中的花色苷含量會(huì)有微量的增加。通過(guò)HPP作用對(duì)果蔬汁中花色苷起到一定的保護(hù)。Torres B等人[9]用條件為25℃，600 MPa的HPP作用橙汁15 min，在10 d內(nèi)以4℃為基準(zhǔn)低溫貯藏橙汁，果汁內(nèi)的矢車菊素葡萄糖苷減少率增加。高壓脈沖電場(chǎng)（PEF）則能夠明顯增加葡萄汁產(chǎn)量，花色苷含量提高了3倍左右。PEF同時(shí)可以很好地保護(hù)果蔬汁中的花色苷不遭受損失，其主要作用是鈍化酶的活性，并且可以伴著電場(chǎng)強(qiáng)度和時(shí)間增大而增加[10]。

3.3 NFC果汁加工技術(shù)對(duì)果汁中微生物的影響

超高壓大多應(yīng)用于破壞微生物的細(xì)胞，以此來(lái)殺死微生物。從研究結(jié)果表述中可看出，高壓處理能夠增強(qiáng)果蔬汁中微生物的穩(wěn)定性和安全性。研究結(jié)果得出果蔬汁在300～400 MPa時(shí)能夠達(dá)到商業(yè)無(wú)菌，并且隨著壓力增加菌落總數(shù)會(huì)逐步降低[11]。不同種類的微生物對(duì)壓力的耐受水平也存在差異。

4 NFC果汁加工技術(shù)的殺菌應(yīng)用及其特點(diǎn)

NFC果汁加工技術(shù)所研討的核心目的是要?dú)缥⑸铩３邏海℉PP）是一項(xiàng)應(yīng)用范圍十分寬廣的高新加工技術(shù)，適用的水果種類包含有桃子、雪梨、蘋(píng)果、草莓、柑橘等。如今，超高壓殺菌是NFC果蔬汁滅菌的重要方式之一。超高壓滅菌是冷加工方式之一，是一種新型食品加工技術(shù)，能夠保持果蔬汁本來(lái)的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分，超高壓（HPP）特有的優(yōu)點(diǎn)是耗能較少、殺菌快速均一，可以改變局部食品物料的內(nèi)部組織構(gòu)造[12-13]。微波技術(shù)以滅菌時(shí)間短、效率高而聞名，20世紀(jì)70年代我國(guó)開(kāi)始鉆研微波技術(shù)，通過(guò)應(yīng)用微波技術(shù)能夠保護(hù)食物的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分[14]。脈沖電場(chǎng)技術(shù)（PEF） 滅菌關(guān)鍵在于滅菌耗時(shí)短，一般狀況下經(jīng)作用過(guò)的食品與新鮮食品在風(fēng)味上沒(méi)有變化，理化性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等方面也沒(méi)有顯著改變[15]。在25℃條件下CO2以氣體的形態(tài)存在，但伴著溫度與壓力的變動(dòng)，會(huì)變換物理狀態(tài)和存在形式，CO2的臨界條件為31℃和7.40 MPa，液體形態(tài)稱為超臨界CO2，相反的則稱亞臨界CO2。超臨界CO2和脈沖電場(chǎng)等在果蔬汁加工中應(yīng)用的實(shí)例尚不多見(jiàn)。

5 檸檬汁的加工及NFC果汁加工技術(shù)的應(yīng)用

檸檬屬于蕓香科柑橘屬檸檬種，其味奇酸，肝虛孕婦最喜食，故稱益母子或益母果。檸檬作為藥用價(jià)值極高的水果之一，含有豐富的水溶性維生素、脂溶性維生素和生長(zhǎng)素，如VC，VE，VP，以及鈣、鋅、鎂、磷等多種人體必需的微量元素和黃酮類化合物，檸檬可以加快胃腸蠕動(dòng)、促進(jìn)消化，還可以預(yù)防“三高”及治療口腔潰瘍、VC缺乏癥等多種疾病，還可以美白[16]。目前，我國(guó)檸檬加工產(chǎn)品種類很多，但基本上還沒(méi)有形成規(guī)模化的生產(chǎn)能力。

5.1 濃縮檸檬汁

檸檬濃縮汁可作為一種可食用飲料供直接消費(fèi)，還能夠作為一種食品添加劑來(lái)應(yīng)用。一般的工藝均為原料→預(yù)處理→去皮→壓榨過(guò)濾→離心→濃縮→滅菌→熱灌裝→冷卻→成品。這些步驟中離心、濃縮、滅菌是工藝過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)。離心步驟對(duì)總酚和VC含量有很大影響，濃縮步驟對(duì)總酚和VC含量的影響不如離心步驟，然而卻對(duì)總糖含量有重要影響。滅菌步驟對(duì)果汁中的總酚、總糖、總酸、VC等的理化指標(biāo)含量都有重大影響，因此殺菌工序在其中最為關(guān)鍵。普通的濃縮檸檬汁滅菌步驟使用多的是熱力型滅菌，此步驟對(duì)檸檬汁品質(zhì)的影響較大，如不進(jìn)行改良則對(duì)濃縮檸檬汁的生產(chǎn)會(huì)造成不小的損失。

5.2 NFC檸檬汁

檸檬作是柑橘類別中一個(gè)小的種類，NFC檸檬汁也是NFC果汁中很小的分支，但是NFC果汁加工技術(shù)能夠保持鮮果蔬的色、香、味和營(yíng)養(yǎng)成分，并且能夠應(yīng)用在生產(chǎn)其他飲料，有助于擴(kuò)大消費(fèi)市場(chǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)NFC果汁的規(guī)模化生產(chǎn)[17]。NFC檸檬汁與傳統(tǒng)濃縮檸檬汁的最大差別在于熱力殺菌，檸檬汁一旦經(jīng)過(guò)熱處理，產(chǎn)品的受歡迎程度顯著降低，熱處理的強(qiáng)度越大，相應(yīng)的感官分?jǐn)?shù)越低，按照常用的果汁殺菌所采用的高溫短時(shí)殺菌來(lái)進(jìn)行熱處理，果汁的品質(zhì)將降低到不受歡迎或者勉強(qiáng)可以食用但不愿購(gòu)買(mǎi)的程度。

6 NFC果汁加工技術(shù)應(yīng)用的未來(lái)展望

NFC果汁非常適宜于現(xiàn)代都市生活的流行趨勢(shì)，并且可以迅速成為人們的新寵。NFC技術(shù)能夠以殺菌方式作為加工技術(shù)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。但非熱殺菌技術(shù)卻并沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用，就如現(xiàn)階段，NFC技術(shù)在檸檬汁加工中的運(yùn)用幾乎沒(méi)有，這是檸檬汁加工的一個(gè)技術(shù)缺失。如果可以將NFC技術(shù)更好地應(yīng)用到檸檬汁加工中，使得檸檬汁的品質(zhì)風(fēng)味與其他功能性更上一層，檸檬汁的使用范圍與銷路會(huì)更大，同時(shí)可以促進(jìn)檸檬種植業(yè)，惠及多方。

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