[发明专利]一种果汁的冷冻浓缩方法

说明书

技术领域

本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种果汁的冷冻浓缩方法。

背景技术

浓缩果汁是由水果经榨汁、杀菌、浓缩、灌装等工序生产的一种产品，浓缩果汁是生产果汁饮料、果酒、果醋的原料。浓缩果汁相对鲜榨的不经浓缩的水果原汁而言具有体积小，运输方便、包装成本少的特点，同时由于浓缩果汁可溶性固形物含量较高，不容易腐败变质，尤其适合于需要长途运输的国际贸易。

浓缩的方法主要包括薄膜浓缩法，反渗透浓缩法和冷冻浓缩法。薄膜浓缩法是最常用的浓缩方法，采用蒸汽将果汁中的水蒸发除去以达到浓缩的目的，但在加热浓缩的过程中，果汁中易挥发的香味成分随着蒸发的水蒸气一起挥发了，使得浓缩果汁还原后香味、风味变差。

反渗透浓缩法是采用反渗透膜将果汁中的水过滤以起到浓缩的目的，但反渗透之前通常要求果汁先经过超滤工序，否则反渗透膜很容易堵塞，也即反渗透浓缩方法不适合于混浊型浓缩果汁的生产，同时反渗透浓缩法存在浓缩终点低，操作成本高等问题。

冷冻浓缩法原理是把稀溶液温度降至水的冰点以下使得部分水冻结成冰晶，把冰晶分离出去从而得到浓缩液，这一方法已用于速溶咖啡、速溶茶、浓缩橙汁等生产，经冷冻浓缩生产的果汁加水还原后其质量与新鲜榨出的果汁几乎没有差别。此外从理论上来看，每蒸发1kg水，需要供给热量2256kJ，而使同量的水结冰则只需要移去333kJ的热量，约为蒸发法的1/7，只要设备设计合理冷冻浓缩比热薄膜浓缩节约能源。

目前报道的冷冻浓缩方法均为果汁结冰后及时除去冰晶的方法，结冰是主要步骤，目前果汁结冰主要有两种方法，一种是稀溶液中的水分在冷面形成冰层，形成渐进层状结晶；另一种是在搅拌的悬浮液中结冰，通过大量悬浮分散于母液中冰结晶的成长、分离而达到浓缩的方式称为悬浮结晶。但这两种方法主要的技术难点在于小冰晶难以形成，形成的冰晶难以分离，分离的冰晶还要进行清洗等步骤，这些导致冷冻浓缩设备十分复杂，造价昂贵，程序较多，生产过程容易污染。国外典型的冷冻浓缩设备的原理及工艺流程是，果汁首先流进低温贮罐，采用刮板的方式将靠近低温罐壁的小冰晶分离，将小冰晶冲入结晶罐，在使冰晶长大，然后过滤分离冰晶，得到浓缩果汁。其冷冻浓缩设备价格非常昂贵、且工艺流程复杂。国内针对这种原理也进行了许多的设备研究，但目前仍未实现未有产业化设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种果汁的冷冻浓缩方法，该方法能耗低、操作简便、成本低、产率高。

为达到上述目的，本发明提供的果汁的冷冻浓缩方法，将水果原汁降温至-18℃或-18℃以下结冰后自然解冻至解冻完全，在解冻过程中，根据需要设定目标可溶性固形物含量值，不断取出底层解冻部分浓缩果汁，并将不满足设定目标值的部分通过反复结冰冷冻浓缩或薄膜浓缩至达到目标值。

作为本发明的一种改进：将水果原汁降温至-18℃或-18℃以下结冰后自然解冻至解冻完全，在解冻过程中，将可溶性固形物含量高于或等于第一目标值的底层解冻部分取出作为第一部分，继续解冻将可溶性固形物含量介于第一目标值和第二目标值之间的部分取出作为第二部分，将最后解冻部分可溶性固形物含量等于或低于第二目标值的部分作为第三部分。

作为本发明的进一步改进：将第二部分再次降温至-18℃或-18℃以下结冰，然后自然解冻至解冻完全，在解冻过程中，取出可溶性固形物含量等于或高于第一目标值的底层解冻部分和可溶性固形物含量等于或低于第二目标值的部分备用，将可溶性固形物含量介于第一目标值和第二目标值之间的部分反复上述结冰解冻过程，最后得到可溶性固形物含量等于或高于第一目标值的果汁和可溶性固形物含量等于或低于第二目标值的果汁。

当底层部分的可溶性固形物含量介于第一目标值和第二目标值之间时，需再次降温至-18℃或-18℃以下结冰，然后自然解冻至解冻完全，取出底层解冻部分，如可溶性固形物含量高于或等于第一目标值时，则与第一次解冻时所得的可溶性固形物含量高于或等于第一目标值的果汁合并，直接作为成品冷冻浓缩果汁；如可溶性固形物含量等于或低于第二目标值时，则与第一次解冻时所得的可溶性固形物含量等于或低于第二目标值的果汁合并备用，对于可溶性固形物含量仍介于第一目标值和第二目标值的底层部分，再次降温至-18℃或-18℃以下结冰，然后自然解冻如此反复至底层解冻部分可溶性固形物含量等于或低于第二目标值，最后制备得底层解冻部分可溶性固形物含量高于或等于第二目标值的果汁和底层解冻部分可溶性固形物含量等于或低于第二目标值的果汁。