浓缩苹果汁可行性报告

浓缩苹果汁可行性报告（共1篇）

1.浓缩苹果汁可行性报告 篇一

菠萝浓缩果汁物性研究分析及其发展前景

摘要：本论文以菠萝为原料，确定了菠萝浓缩汁实验样品的制备工艺，研究了其物性参数，通过测定理化指标，对食品物性的感官检验和仪器检验选择了适当方法进行分析，对该类食品的主要形态和物理性质进行了分析，分析了该类食品的组成与结构，即蛋白质、脂肪、碳水化合物和水的物理性质，分析其组织结构与物性关系。包括:流变学特性，香气成分变化，以及贮存过程中菠萝浓缩汁色泽值与感官评价的相关性，并建了贮存期预测模型，为果汁加工技术及设备的开发提供基础数据与科学依据。

关键词：菠萝浓缩汁 食品物性 物性参数

Pineapple juice concentrates property analysis

and its development prospect Author: Wang Yanrong

104033230

guidance teacher: Wang Ying Abstract: This paper with pineapple as raw material, determine the pineapple juice concentrated experimental sample preparation process, to study the physical parameters, by means of measuring the physical and chemical indicators, the physical properties of food sensory test and inspection instrument choose the appropriate method to carry on the analysis, this kind of food to the main form and physical properties, based on an analysis for this kind of food composition and structure, i.e., protein, fat, carbohydrate and the physical properties of water, and analyzes its organization structure and content sex.Including: the rheological properties, aroma composition change, as well as the process of storage pineapple concentrated juice color value and sensory evaluation, the correlation between the installation of storage period prediction model for juice processing technology and equipment development to provide basic data and scientific basis.Keywords: Pineapple juice concentrated

food property

Physical parameters 1 前言：

1.1 菠萝简介及其营养价值

菠萝属单子叶植物凤梨科风梨属的一种重要的多年生草本果树。肉质硬叶，叶片剑状，长40至90厘米，约30至40片，密集从生于肉质茎上，螺旋状排列。球果状的穗状花序顶生，幼叶从中抽出，椭圆形。花紫红色111。果为球果状，由增厚肉质的中轴、肉质的苞片和螺旋排列不发育的子房结合成一个多汁的聚花果。菠萝果皮有众多的花器(俗称果眼或菠萝钉)，呈鳞片状，坚硬棘手。顶部常冠有旋叠状的叶丛。果肉味甜酸有很浓的香味。菠萝原产于南美的热带水果，其目前己分布在南北纬30度之间的60多个国家和地区。在我国的广西、广东、海南、福建、台湾等省有大量栽培。

菠萝含有丰富的营养物质。果肉中含糖12%一15%(蔗糖占1/3，其余主要为葡萄糖和果糖)、蛋白质.061%、粗纤维1.75%、有机酸0.63%。每100克菠萝果肉中维生素C含量24毫克，胡萝卜素含量.008毫克，硫胺素含量.008毫克，核黄素含量.002毫克，尼克酸含量.002毫克，钙18毫克，磷20毫克，铁.05毫克，此外还含有维生素A、维生素B、脂肪、菠萝蛋白酶等人体所必需的营养物质。菠萝中维生素C的含量是苹果的5倍，又富含阮酶，能帮助人体对蛋白质的消化，吃肉类及油腻食品后，吃菠萝绝对有益。经科学测定，菠萝的鲜果肉中含有丰富的果糖、葡萄糖、氨基酸、有机酸、蛋白质、脂肪、粗纤维、钙、磷、铁、胡萝卜素、多种维生素、烟酸等多种营养物质。吃后有帮助消化、消油腻的功能，还有健脾开胃，止咳化痰，增强大脑记忆力，促进血液循环等功效。菠萝可鲜食，也可多菜肴，以适合于加工成罐头食品和饮料，因其果实汁多、酸甜可口、营养丰富、风味独特而备受青睐，而且菠萝还可以药用，果实具有清热解暑，消食止泻等功效。1.2食品物性简介

食品物性学是以食品为研究对象，研究其物理性质的一门科学。这一性质包括力学性质、光学性质、热学性质等。力学性质包括食品在力的作用下产生变形、振动、流动、破断等的规律以及其余感官评定的关系。其中研究食品在力作用下变形或流动的科学为食品流变学。除了力的作用外，力的作用时间对变形的影响也是研究内容之一。研究食品流变学时，首先要把食品按其流变性质分成几类，然后再对每种类型的物质，建立起表现其流变性质的力学模型，从这些模型的分解、结合和解析中找出测定食品李学性质的可靠方法，或提出有效控制食品品质(力学性质)的思路。光学性质是指食品物质对光的吸收，反射及其对感官反应的性质。1.3立题背景和意义

菠萝是热带和亚热带多年生草木水果，果实具有良好色泽、滋味和气味，适于鲜食和加工。浓缩菠萝汁是国内外饮料制造的重要原料，市场需求旺盛。加工浓缩菠萝汁有利于大幅度提高农产品的附加值，符合政府的产业政策。国内多家企业求购菠萝浓缩汁大型成套设备。但目前菠萝浓缩汁生产的成套设备都是国外进口的，价格昂贵。国内没有一套完整的国产菠萝浓缩汁生产线。其主要原因是由于国外十分注重食品物性学基础研究，坚实的基础研究为其加工技术与设备的开发提供基础数据与科学依据。我国食品加工技术与发达国家相比还有相当大的差距，这与食品物性学研究方面的滞后有着直接的关系。值得庆幸的是国内食品研究人员己意识到食品物性学的重要性，积极开展食品物性学方面的研究。如对苹果，橙子的粘度、颜色、香气等方面研究较多，但对于菠萝汁物性的研究报道却很少，而菠萝汁的粘度、颜色、比重等物性参数又与其加工、设备选型、品质保证等密切相关，是合理设计的基础，为保证改生产线顺利完成，要进行菠萝汁物性参数的研究。因此，本课题主要研究菠萝汁在加工浓缩中粘度、色泽、比重、香气等物理特性，研究它们的变化规律及其与浓缩倍数、工艺条件、设备之间的关系，为生产线设计及品质保障提供数据及理论基础。

2正文： 2.1物性综述

2.1.1 菠萝浓缩汁物理性质及结构分析

菠萝浓缩汁是指用物理分离的方法，从原果汁中除去一定比例的天然水分后所制成具有果汁应有特征的制品，浓缩到原果汁体积5%0以上。未发酵但复水后具有发酵能力的产品。分为浓缩清汁和浓缩浊汁。通常菠萝的栽培品种分4类，为卡因类、皇后类、西班牙类和杂交种类。卡因类又名沙捞越，因法国探险队在南美洲圭亚那卡因地区发现而得名。栽培极广，约占全世界菠萝栽培面积的80%，果肉淡黄色，汁多，甜酸适中，可溶性固形物14%~16%，高的可达20%以上，酸含量.05%~.06%，为加工的主要品种。皇后类是最古老的栽培品种，有400多年栽培历史，为南非、越南和中国的主栽品种之一。果肉黄至深黄色，肉质脆嫩，糖含量高，汁多味甜，香味浓郁，以鲜食为主。西班牙类植株较大，叶较软，黄绿色，叶缘有红色刺，但也有无刺品种果中等大，果肉橙黄色，香味浓，纤维多，供制罐头和果汁。杂交种是通过有性杂交等手段培育的良种。果肉色黄，质爽脆，纤维少，清甜可口，可溶性固形物11%~15%，酸含量.03%~0.6%，既可鲜食，也可加工罐头。浓缩果汁除可以直接饮用外，还是如今国内外果汁饮料制造的重要原料。它的体积小，重量轻，可以减收储藏、包装和运输费用，有利于国际贸易。浓缩果汁变成小包装，进入家庭很方便，浓缩果汁加水可以做到三个100%:100%保证不加糖;100%保证不加色素、防腐剂;100%果汁含量。其价格只是市场其他饮料价格的1/5，可以说是物美价廉。

浓缩果汁作为果汁工业的半制成品，是一种很好的食品饮料，它不仅可以加水复原成果汁或配成饮料，还可以广泛地应用于其它食品领域中，如冰淇淋、糕点、水果冰、果冻及一些涂抹食品;同时原产地的果汁浓缩加工是解决产地原料消化、果汁贮运的有效手段。果汁浓缩汁的可溶性固形物含量高达70%一80%，浓度高导致糖度和酸度大为提高，还可以抑制微生物引起的败坏，提高产品的保藏性;另外为了克服加工季节的矛盾，延长加工期，也常将果汁制成浓缩汁。可见果汁浓缩汁有着广阔的市场消费前景。

2.1.2 国内外研究进展分析 菠萝浓缩汁是亚热带水果汁的主要代表，其全球产量和贸易量在水果浓缩汁产品中仅次于橙汁、苹果汁和葡萄汁，居第四位。近5年来，世界菠萝生产和贸易呈稳定增长趋势。据统计，2003年全球菠萝浓缩汁产量为38.67万t，而世界各地需求量达50万t出现供不应求的局面。2004年世界十大菠萝生产国排序为泰国、菲律宾、中国、巴西、印度、尼日利亚、哥斯达黎加、墨西哥、印度尼西亚和肯尼亚。我国是仅次于泰国和菲律宾的世界第三大菠萝生产国，目前我国已建设菠萝浓缩汁生产线10多条，年设计生产能力达3万吨以上。我国菠萝浓缩汁生产仍有很大的发展潜力。

我国菠萝加工企业产品单一，或加工菠萝罐头，将果芯和边角肉作为废弃物，或直接用鲜果榨汁，将榨汁后的果渣作为废弃物。无论哪一种方式，都未能将菠萝各个部分有效地加以利用，不但增加了生产成本，也增加了市场风险。而国外大型菠萝加工企业用菠萝果肉生产罐头，从菠萝皮中刮下果肉与果芯及罐头加工中的碎果肉一起生产浓缩果汁及果汁饮料，企业规模大、综合效益高。而我国菠萝罐头加工企业规模一般在2万吨左右，不具备与菠萝浓缩汁联产加工的生产规模，因此国内菠萝浓缩汁加工企业都是单独建厂，全部采用完熟的菠萝鲜果加工。为了获得良好的色泽和口感，国内企业目前主要采用去皮果榨汁法加工菠萝浓缩汁。该法加工的产品无论在风味及色泽上都己达到了优质产品标准，但该法加工的产品却面临着较高的成本压力，降低菠萝浓缩汁加工成本已成了我国菠萝浓缩汁产业突出重围的唯一出路。

2.2物性模型选择与分析 2.2.1 菠萝浓缩汁流变性质研究

流变学是研究物质形态和流动的学科。食品流变学是食品、化学、流体力学间的交叉学科。菠萝浓缩汁的流变性质主要研究的是菠萝汁受外力和形变作用的结果。由于流变特性是与原料搅拌、混合，加工设备的设计、产品开发、储藏、运输及质量控制相关的重要参数。与菠萝汁的质地稳定性和加工工艺设计等有着重要关系，所以通过对菠萝汁流变特性的研究，可以了解它的组成、内部结构和分子形态等，能为产品配方、加工工艺、设备选型及质量检测等提供方便和依据

流变类型：样品的流变性反应在不同剪切速率(以D表示)下被测样品剪切应力(以下表示)的变化上。所测物料温度恒定后，读取不同剪切下的仪器刻度a，由T=Za可求得相应的剪切应力值。根据流变学原理，以D为横坐标，为纵坐标作流变曲线。

根据流体流变曲线的形状将流体分为三种类型: ①牛顿流体其流变学方程为:т=ηD 式中T称为豁度，其流变曲线为一过原点的直线。

②塑性流体，其流变方程为:т=тo+η′D 式中η′成为塑性粘度，тo称为动切力或屈服应力，其流变曲线为一直线，只限在纵轴上截距为тo。

③膨胀流体和假塑性流体:膨胀流体和假塑性流体的流变学方程均可表示为: т=KD。式K成为稠度系数;n称为流动度指数。

n1对应于剪切稠化，为膨胀流体，其流变曲线为一条过原点向下凹的曲线。

膨胀流体、假塑性流体及塑性流体统称为非牛顿流体。粘度值只能反应牛顿流体的性能，流变特性曲线则能反应非牛顿流体的性能。

可溶性固形物含量为12、24、36、48、6o0Brxi的菠萝汁，用流变仪分别测定在温度为20、40、60℃条件下的流变学参数，研究其流变性质。

2.2.2 菠萝汁流体类型的确定

对不同浓度的菠萝汁进行实验，在不同温度下，用流变仪测定在不同剪切速率(D)下的剪切应力(T)，再以剪切速率为横坐标，剪切应力为纵坐标作图，得到不同浓度的菠萝汁在不同温度的流变曲线，见图

n

从图3-2图3-6可以看出，温度对菠萝汁剪切应力的大小有影响，在同一浓度下，随着温度的升高，剪切应力值逐渐减小;每组图中曲线的趋势是相似的，因此温度对菠萝汁的流体类型几乎没有影响。由于并不能从图中直观的看出菠萝汁的流体类型，因而需要根据流变学方程进一步对图中数据进行回归计算。可求得各温度条件下浓缩菠萝汁的稠度系数k，流动度指数n，屈服应力δ0和R，根据R平方值判断不同浓度菠萝汁属于哪一流型，结果见表3-2表3-6。

2从表中各数据可以看出，菠萝汁随着浓度的增加，其稠度系数k值也明显变大，说明流体变粘稠，流动性变差。根据流动指数可以确定，浓度为12Brix，24Brix血，36Brix菠萝汁为牛顿流体，48Brix血，60Bxri菠萝汁为非牛顿流体。对于非牛顿流体，流动度指数n值等于1，为宾汉流体，该流体当应力大于。时，它的流动特性符合牛顿流动规律。流动度指数n值大于1，为胀塑性流体;n值小于1，成为假塑性流体。n值越小，说明其粘稠度随剪切速率的增大而下降得越快。因而48Brix血的浓缩菠萝汁为宾汉流体，60Bxri的菠萝浓缩汁为假塑性流体。可见浓度增加，粗纤维、果胶等大分子粘性物质的含量增加，不仅增大了流体的稠度，同时流体的流动行为也发生大的变化。这反映了浓度不同不仅使菠萝表观粘度值发生变化，而且使菠萝汁的流体类型也发生转化，充分说明了浓度对菠萝汁流变特性的重要影响.通过研究不同浓度的菠萝汁的流变特性，可知浓度为12Brix，24Brix血，36Brix菠萝汁为牛顿流体，符合方程：y=kx;浓度为48Brix血，60Bxri菠萝汁为非牛顿流体，流变方程为δ=δ0+k(ε)，具体细分48BrixO0

n

O

O

O

OO

00

O

O

O

O的浓缩菠萝汁为宾汉流体，60Bxri的浓缩菠萝汁为假塑性流体。2.3 质构测定

2.3.1 菠萝浓缩汁的物性感官评定方法

采用模糊综合评价法进行感官品质评定，菠萝浓缩汁加水制成复原汁，对其进行感官评定，评价指标为香气、颜色、综合评价，评语集分为五级;很好，好，较好，不太好，不好。2.3.2菠萝浓缩汁的物性感官评定结果

0

图3-1中曲线表明:从最大峰值看，5个样品的都为“较好”，且评价结果向量Y的顺序为:Y5O℃>Y55℃>Y45℃;从趋势看，以50℃的为最好，其次为55℃、45℃。2.3.3菠萝浓缩汁的物性仪器检验方法 2.3.3.1可溶性固形物含量的测定

在20℃用手持式阿贝折光计直接测定待测样液的可溶性固形物的含量，本文所提的浓度即为可溶性固形物含量。2.3.3.2 pH值的测定

采用pH计直接测定20℃时样品的pH值。2.3.3.3 相对密度的测定 相对密度(旧称比重)是指在相同温度和压强条件下，一种物质的密度与另一种参考物质密度的比值。如果取纯水作参考物质，相对密度是指一物质的质量与同体积同温度纯水质量的比值，用符号d表示。液体的相对密度指液体在20℃的质量与同体积的纯水在4℃时的质量之比，用符号d4气表示。一般比重是指20℃的比重，可以用比重计直接测量1691。取不同浓度的菠萝汁，果汁温度20℃，用比重计直接测量。

2.3.3.4 可滴定酸的测定

根据中华人民共和国商业行业标准，果汁通用试验方法【SB/10203一1994】和浓缩果汁通用技术条件【SB/10198一1993】，采用Na0H滴定法测定总酸。2.3.3.5 颜色的测定

采用DC一P3型全自动测色色差计测定色泽。2.3.3.6 香气成分分析

对不同浓缩温度下的所得样品进行香气成分分析，利用气质联用仪测定其香气成分相对含量的变化。

2.3.4菠萝浓缩汁的物性仪器检验结果

不同浓缩条件下浓缩得到的60Brxi菠萝浓缩汁的理化检验结果见表

0

由表3-1结果可见，不同浓缩温度得到的样品其复原汁色泽不同，但浓缩温度过高>60℃)会使样品复原后颜色过深，影响产品外在感官质量。各样品的总酸和pH其理化指标没有明显差别，均符合产品标准要求。45、50、55℃浓缩的菠萝汁的所有香气成分的峰面积相对含量占总量分别为5.758%，59.56%，81.27%。55℃浓缩所占百分比最高。

综合以上理化指标测定值，感官评定结果及香气总量分析，对不同浓缩温度下得到样品进行比较，确定55℃浓缩效果最优。3.总结展望

浓缩汁是今后果汁饮料发展的一个方向，近年来我国果汁发展迅速，苹果浓缩汁产量世界第一，遭到美国的反倾销。大型果汁工厂的设备先进，但是缺少基础研究，缺乏具有自主知识产权的核心关键技术和关键制造技术，加工技术人才也较少，造成了浓缩汁加工技术与加工装备制造技术水平偏低的现象。

本文分析的菠萝浓缩汁的流变学特性，风味物质的成分和含量变化以及色度值。限于试验室条件，而如何真正推广应用于工业化还需进一步研究与论证。分析食品风味和芳香类物质用来浓缩待测物的样品的制备方法比较先进的有顶空法，吹扫捕集法，固相萃取法和超临界流体萃取法等。今后实验室条件提高了，采用更先进的样品制备和测定仪器，风味物质的分析结果将更全面更准确。对于浓缩过程中风味物质的损失如何更有效的进行回收和利用，如何补充浓缩产品损失的风味物质有待进行继续研究。浓缩汁的货架寿命确定通常选择微生物指标。本试验通过测定其浓缩汁色度值，并对其进行混合运算，得到能较好反映产品质量的指标。利用颜色作为研究浓缩汁货架寿命的指标，目前有关报道较少，本文的研究只是一个尝试，今后在这方面可以进行深入研究。

参考文献

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