植物性汁液的澄清防浊研究

市场上的优质清汁型饮品以其清亮透明吸引着消费者的注意，而有一些饮料却常常出现混浊、沉淀、絮状物，严重影响了其市场销售。清亮、澄明是清汁饮型保健饮品的重要质量指标之一，如何使这类饮品保持清亮、透明是一个十分重要的课题。

1、饮料混浊的原因

保健品大多是用植物原料提取物制备的（如芦荟、仙人掌、枸杞子、人参等），其原料一般是水果汁，蔬菜汁或药食两用植物提取物，有些添加一些功效成分或营养强化剂。与单纯勾兑型饮料不同，这类饮料如果处理不好，往往会出现混浊现象，特别是果菜保健饮品。防止混浊成为最重要的工艺技术之一。产生混浊的原因主要有：

a、来源于原料中的细胞碎块及其不溶于水的杂质。例如在水果或蔬菜榨汁时有一些果肉碎颗料、磨碎的果皮、纤维质混入，使果蔬汁产生混浊。

b、许多植物中含有大分子物质，如果胶、蛋白质、淀粉、酚类、阿拉伯聚糖等，这些高分子化合物以胶体状态存在于汁液中，在果汁或饮料放置时，由于胶体凝聚，这些物质会形成絮状物从液体中析出，使饮料产生混浊。特别是水果蔬菜以及芦荟、仙人掌等果胶含水量较高，常常是影响澄清的主要原因。

c、微生物作用。植物汁液中如果存在微生物，微生物繁殖后的菌体和分泌也会造成混浊。

d、外源性后混浊。在加工过程中一些添加剂或助剂加入量不当，也会造成混浊。例如用硅藻土混入汁液，利用明胶进行澄清时明胶加入过量，在贮存过程中也可能出现后混浊。

2、澄清的方法

在澄清之前一般需要进行粗滤，以除去分散在汁液中的粗大颗料和悬浮物质。粗滤可用筛滤设备或双联过滤器进行，含果胶过多的汁液可用振功筛过滤。粗滤后的液体需进一步澄清。

a、酶法澄清：酶法澄清是利用果胶酶，淀粉酶等来分解汁液中的果胶物质和淀粉等达到澄清目的的。用于植物汁液中商品酶制剂主要有复合果胶酶、淀粉酶等。

一般植物液汁中大都含有果胶，其中果蔬中果胶物质一般达0.2~0.5%，而芦荟中果胶是其数倍甚止十多倍。果胶具有强裂的水合能力，特别是可溶性果胶以胶体形式裹覆在许多混浊物颗料表面，阻碍了果汁的澄清。使用果胶酶使果胶物质降解，生成聚半乳糖醛酸和其它产物，从而失去胶凝作用，混浊物颗粒就会相互聚集，形成絮状沉淀。使用果胶酶应注意反应温度与处理时间，通常控制在55℃以下。反应的PH 值因果胶酶的种类不同而异。一般在弱酸性条件下进行，PH 在3.5~5.5。果胶酶可直接加入榨出的新鲜汁液中，也可在汁液加热杀菌后加入（或加热钝化原有酶类后加入）。榨出的新鲜植汁液直接加入酶制剂，果汁中的原有天然酶类可协同作用，使澄清速度加快。但不少液汁中氧化酶活性很高（如芦荟液汁），在空气中极易氧化而产生褐变，因此应在68~70℃加热灭酶，冷却至65℃以下再进行酶处理（果胶酶为55℃以下，其它酶类根椐不同要求）。果胶酶常与明胶结合使用。

未成熟的仁果类水果和植物原料常含有淀粉，榨汁时常使淀粉进入果汁或汁液中。现代加工往往是连续作业，果汁进入热交换器中，淀粉糊化并逐渐老化，以悬浮微粒状态存在，难以除去，灌装后往往会以淀粉—单宁络合物形式出现而导致后混浊。在这种情况下，使用淀粉酶将淀粉水解，温度以30~55℃为宜。

酶制剂的用量视汁液的性质和酶活力而定。生产中按照使用说明或工艺说明，确定用量。酶解完成后还需进行钝酶，以防止影响终端产品口感。

b、澄清剂澄清

1）明胶澄清法：明胶是植物类汁液加工中广泛使用的一种澄清剂。明胶能与汁液中的单宁、果胶、和其它成分反应，形成明胶——单宁酸盐络合物，随着络合物的凝聚和吸附汁液中的其它悬浮颗粒，最后沉淀于容器底部。另外，果胶、纤维素、单宁及多缩戎糖等胶体粒子带负电荷，酸介质、明胶带正电荷，明胶分子与胶体粒子相互吸引中和并凝聚沉淀，使果汁或汁液澄清。汁液的PH 值和存在的电解质，特别是三价铁离子能影响明胶的凝聚能力，明胶本身的等电点也能影响明胶的沉淀性能。

明胶用量一般为10~20g/100L 汁液，明胶溶液浓度为5%~10%。通常把明胶溶于40℃水中制成明胶溶液。由于汁液种类和明胶种类不同，生产上对每种汁液均需作明胶澄清试验，以确定添加量。汁液中果胶含时越高明胶量需要量越大。现行西贝所工艺中采用酶——明胶澄清工艺，即在酶处理1~2 小时后，再用明胶处理澄清。

单独使用明胶澄清，对于一些多酚类物质含量过高或过低的汁液澄清效果不好，而且，明胶最佳处理温度在20~25℃，温度过高会使明胶溶入汁液中，过量的明胶会使汁液出现后混浊。因此，拟采用硅胶——明胶澄清处理。一般在明胶添加之前加入浓度为15%的硅胶溶液，硅胶粒子是负电性，能与正电性的明胶、蛋白质粒子结合而沉淀，使用温度22~25℃，用量为明胶的10~15 倍。对于多酚类物质含量很低，难于澄清的植物汁液，可在加入明胶之前加入单宁，添加量一般为5~15g/100L，处理温度10℃，澄清效果最佳。

2）膨润土澄清法：膨润土能通过吸附反应和离子交换反应排除果汁中的蛋白质。膨润土是负电性，能消除植物中的过量明胶，还能吸附导致液体发酵的成分及酶类、多酚物质，残留农药、生物胺和气味物质等。一般来说，Na—膨润土的澄清性能优于Ca—膨润土。最佳使用温度35℃左右，添加量30~150g/100L，通常与明胶——硅胶结合使用，以硅胶（30%溶液，25~50ml/100L）、明胶（5~10g/100L）、膨润土50~100g/100L）顺序添加为佳。使用膨润土的缺点是汁液中金属离子增加。膨润土吸附色素并具有脱酸作用。其它澄清剂还有聚酰胺、蜂蜜、甲壳素、琼脂等。

3)加热凝聚法：植物液汁中胶体物质易因加热凝聚而沉淀下来，方法是在80~90s 内加热至80~82℃（生物活性高的不易用此方法），然后以同样的方法迅速冷却至室温，使液汁中的蛋白质和胶体物质变性而沉淀析出。该法的缺点是澄清不彻底。

4)冷冻澄清法：冷冻可改变胶体的性质，使胶体浓缩度和脱水，在解冻时形成沉淀。水果类液汁用此方法较好。

5)超滤澄清：超滤是一种新技术，属于物理分离方法。利用膜孔选择性的筛分作用，在压力作用下，把溶液中的微粒、悬浮物，胶体和高分子等物质与溶剂和小分子溶质分开。用于溶质相对分子质量比溶剂相对分子质量大100倍以上情况的分离，即相对分子质量为1000~50000 的溶质分子，一般使用聚丙烯腈或其它聚烯烃系或醋酸纤维素的超滤膜。

使用超滤法的优点很多：可以在密闭回路中进行，不会使汁液受空气中的氧气的氧化影响；不发生相的变化，汁液中挥发性成分损失小，可保持汁液原有成分和风味；可以实现自动化。将超滤和反渗透结合起来，进行澄清和浓缩，可得到高质量的浓缩汁液。因此，超滤法是一个理想的澄清方法。

3、提高助剂澄清的要点

控制好酶加入量。根椐汁液中果胶及淀粉的含量及所选定的酶制剂的实际活力，确定果胶酶和淀粉酶的加入量。

严格酶处理条件。选择果胶酶和淀粉酶作用的最适温度和PH 值。果胶酶的最适温度为40~50℃，淀粉酶为55~60℃。将两种酶同时使用，选择接近两者的最适温度，将加热温度稳定在50℃，切忌忽高忽低，尤其不能偏高。两种酶适宜的PH 为3.0~5.5。芦荟、仙人掌等较特殊的植物汁液，需要时以柠檬酸和碳酸氢钠各配成10%溶液进行调整，使之反应时的酸度值苻合酶反应需求。

对澄清助剂进行预处理。通常用于植物汁液澄清的5 种辅助材料在加入前要进行浸泡处进。果胶酶、淀粉酶以50℃汁液浸泡30min（液体酶不需此处理）；膨润土以汁液浸泡2 小时，不得有块状物；明胶以冷水浸泡1 小时成膨松状。

注意助剂加入顺序和均匀度。5 种助剂的加入顺序为：先将果胶酶、淀粉酶同时加入，反应30~40min 后加入硅胶液、明胶，过8~9 分钟后再加入膨润土，沉降静置50 分钟。加入各种助剂后要搅拌均匀。特殊植物汁液的工艺条件按工艺执行，如芦荟、仙人掌，构杞子的汁液等。

4、判定汁液脱胶效果的方法：

脱胶效果好时，脱胶后果汁中的果胶和淀粉将完全被水解。通常，用酒精试验来判定果胶是否完全被水解，即在一定量的果汁中加入一定量的酒精，观察其是否有絮状物出现，若有，则说明果胶中还有果胶。判定淀粉是否水解完全，通过用碘试验来确定，即在一定量的果汁中滴加I2——KI 溶液，观察其颜色变化。若汁液出现蓝色，则说明淀粉没有完全水解。

中国茶老板-张星海的博客

介绍中国茶叶加工与评审技术；传播中国茶文化；研究天然产物产品开发。

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