一種濃縮刺梨天然維生素c的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種濃縮刺梨天然維生素C的方法，該方法包括依次進(jìn)行的低溫隔氧的破碎壓榨步驟、真空罐除單寧步驟、低溫隔氧的微濾步驟和反滲透膜濃縮步驟。本發(fā)明的低溫隔氧的破碎壓榨技術(shù)、低溫隔氧的膜濃縮技術(shù)，不僅得到高含量天然維生素C的濃縮果汁，而且解決了目前刺梨加工的瓶頸技術(shù)難題（褐變和澄清）：低溫和隔氧抑制果汁褐變、微濾澄清果汁。本發(fā)明整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不添加外來(lái)化學(xué)品（無(wú)污染）、不需要蒸汽、耗電也低，排放的洗果廢水和刺梨干渣可實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)循環(huán)。本發(fā)明是一種環(huán)保節(jié)能的技術(shù)，尤其適合生態(tài)良好、氣溫較低的貴州地區(qū)。
【專利說(shuō)明】
一種濃縮刺梨天然維生素C的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種濃縮刺梨天然維生素C的方法，特別是破碎壓榨、除澀味、濃縮工
-H-
O
【背景技術(shù)】
[0002]刺梨含維生素C非常豐富(貴州黔西刺梨，含量2.96%)，是獼猴桃的46倍、橙子的86倍。其價(jià)值主要就是天然維生素C，但以下2種情況下易被破壞:過(guò)度加熱、果實(shí)破碎后在有氧環(huán)境中酶解。
[0003]刺梨含單寧也很高(貴州黔西刺梨，含量1.12%)，是葡萄(以單寧含量高著稱)的22倍。單寧雖然有抗氧化作用，但過(guò)高含量時(shí)有強(qiáng)烈苦澀味，嚴(yán)重影響刺梨食品的風(fēng)味，這也是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的刺梨而無(wú)法廣泛應(yīng)用的主要瓶頸。
[0004]為利用刺梨的天然維生素C，有研究者嘗試干果浸提法:已被證實(shí)在干燥后維生素C只剩下23%，浸提已沒(méi)有意義(高媛等，刺梨果實(shí)不同含水率下維生素和活性研究，中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)2014.30(1));有研究者嘗試鮮果凍干法:由于刺梨含大量木質(zhì)素，制成的超微粉成本高昂，故沒(méi)有實(shí)用價(jià)值(唐玲等刺梨產(chǎn)品研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景食品工業(yè)2013.34(1))。
[0005]目前利用刺梨的天然維生素C主要方法是果汁加工法:清洗、常溫破碎、敞開(kāi)式榨汁、高溫殺菌、高溫濃縮。這種高溫和敞開(kāi)式工藝方法使刺梨中維生素C損失較大(只剩下約25%)，產(chǎn)品表現(xiàn)出來(lái)的褐色主要為維生素C氧化后的聚合物。在此基礎(chǔ)上用殼聚糖沉淀單寧在實(shí)驗(yàn)室成功，但未解決維生素C的損失問(wèn)題。
[0006]如果在保存刺梨天然維生素C的基礎(chǔ)上減少單寧含量，制成澀味少、色淡香濃的刺梨濃縮汁，其天然維生素C的含量可達(dá)18%，這種濃縮刺梨不僅保存運(yùn)輸方便，而且方便應(yīng)用于食品藥品加工。還易于冷凍干燥成刺梨粉，其用途更廣。
[0007]單寧少、維生素C含量高、色淡香醇的刺梨濃縮汁，將給刺梨深加工行業(yè)帶來(lái)革命性的進(jìn)步。
[0008]在刺梨濃縮方面，本領(lǐng)域技術(shù)人員曾進(jìn)行了以下一些創(chuàng)新。
[0009]中國(guó)專利CN201510029198.0《刺梨濃縮精華液制作工藝》:包括以下步驟:步驟
(1)、選果和洗果:選擇新鮮、果肉豐厚、無(wú)損傷、色澤好無(wú)蟲(chóng)眼的刺梨果并進(jìn)行洗凈；步驟
(2)、破碎:對(duì)洗凈的刺梨果經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎成細(xì)小碎粒狀態(tài);步驟(3)、壓榨過(guò)濾:將破碎的刺梨果通過(guò)壓榨機(jī)進(jìn)行壓榨，并且將壓榨的刺梨原果汁經(jīng)過(guò)過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾，把果肉等雜質(zhì)過(guò)濾清除掉;并將經(jīng)過(guò)濾的原果汁放入果汁缸中密閉保存;步驟(4)、瞬時(shí)滅菌:將果汁加入甜味劑后殺菌，殺滅物料中的細(xì)菌、病菌;步驟(5)、真空濃縮:對(duì)無(wú)菌物料進(jìn)行真空濃縮;步驟(6)、灌裝、殺菌:先對(duì)空瓶采用濃度為120-180ppm的消毒液進(jìn)行瓶?jī)?nèi)消毒、清洗，再將濃縮物料全自動(dòng)灌裝、殺菌。
[0010]中國(guó)專利CN201510369671.X《以刺梨為原料的SOD制品及其制備方法》提供的以刺梨為原料的SOD制品，所述制品是冰凍狀態(tài)的純刺梨果漿，所述果漿保存于避光、屏蔽電磁輻射的、內(nèi)壁材料的氧化性低于刺梨的容器中，在25°C下解凍結(jié)束時(shí)所述制品的SOD活力340萬(wàn)U/100mL，含維生素C3 500mg/100mL。其制備方法的工藝過(guò)程是:采收后在48小時(shí)內(nèi)速凍到中心溫度在-18 0C以下保溫存放運(yùn)輸，在20 °C以下的環(huán)境中進(jìn)行低速脫刺、脫蒂、沖洗、解凍、低速榨汁、過(guò)濾、冷殺菌、灌裝于前述容器中，然后在4小時(shí)內(nèi)急凍到中心溫度在-18°C以下保存。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在不添加任何化學(xué)修飾或混合包裹物質(zhì)的前提下，該方法所得制品在25 °C下解凍結(jié)束時(shí)的SOD活力在40萬(wàn)U/1 OOmL以上。
[0011]中國(guó)專利CN201510052759.9公開(kāi)了《一種刺梨果汁的加工方法》運(yùn)用生物酶技術(shù)溫和條件(添加葡萄糖氧化酶，在35-40°C的條件下保持40-50min)處理以穩(wěn)定和強(qiáng)化果汁天然品質(zhì)，利用底物(腺苷酸、三氯蔗糖)對(duì)人體味覺(jué)受體影響改善產(chǎn)品呈味特性，簡(jiǎn)單易行、高效安全，且有效的保存刺梨果汁中營(yíng)養(yǎng)成分。
[0012]中國(guó)專利CN201520117636.4《一種刺梨壓榨設(shè)備》提供了一種刺梨壓榨設(shè)備，其包括順序設(shè)置的傾斜的滾籠、傳送帶、壓榨裝置，所述滾籠包括設(shè)置在兩端的第一支撐圈和第二支撐圈，所述第一支撐圈與所述第二支撐圈之間等間隔設(shè)置有多根籠桿，所述滾籠內(nèi)設(shè)置有噴淋桿，所述傳送帶設(shè)置有磁性裝置，所述滾籠和所述傳送帶下方設(shè)置有一個(gè)水池。其提供的一種刺梨壓榨設(shè)備，其能夠?qū)⒋汤媲逑春驼ブぷ鬟B續(xù)進(jìn)行，在保障穩(wěn)定的清洗質(zhì)量同時(shí)大大提高榨汁生產(chǎn)效率。
[0013]以上技術(shù)方案依然存在以下缺點(diǎn):CN201510029198.0采用常溫破碎、敞開(kāi)式榨汁、高溫殺菌、高溫濃縮，將嚴(yán)重破壞刺梨果中的維生素C XN201 51036967 1.X和CN201520117636.4為果汁生產(chǎn)工藝和設(shè)備，采用敞開(kāi)式榨汁，維生素C氧化酶將在有氧環(huán)境下分解維生素CXN201510052759.9為果汁生產(chǎn)工藝，采用非法規(guī)允許的添加劑(例腺苷酸)，難以在實(shí)用中推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的是為解決常規(guī)濃縮刺梨汁加工采用的熱處理和敞開(kāi)環(huán)境使維生素C被破壞的技術(shù)問(wèn)題，提供一種濃縮刺梨天然維生素C的方法。在保存刺梨天然維生素C的基礎(chǔ)上減少單寧含量，制成無(wú)澀味、色淡香醇的刺梨濃縮汁，使其天然維生素C的含量可達(dá)18%。
[0015]本發(fā)明提供的完整技術(shù)方案如下:
采用冷加工和隔氧技術(shù):冷凍刺梨果一低溫清洗一低溫隔氧破碎榨汁一真空罐除單寧一微濾一反滲透膜濃縮密封冷藏。
[0016]低溫清洗:刺梨果上市季節(jié)短，此時(shí)可大量收購(gòu)新鮮刺梨，分級(jí)挑選后即刻入-18度冷凍庫(kù)保存。用-18度冷凍的刺梨果經(jīng)分段式水槽清洗、解凍后進(jìn)入破碎壓榨工序。此時(shí)溫度約0-15度。
[0017]低溫隔氧破碎壓榨:將破碎機(jī)和壓榨機(jī)組合為一體，通入惰性氣體隔絕氧氣并保持微正壓環(huán)境。低溫情況下維生素C氧化酶活力低、過(guò)程中隔絕氧氣使維生素C氧化酶無(wú)作用底物，保護(hù)了維生素C不被氧化。此時(shí)溫度約5-20度。
[0018]真空罐除單寧:壓榨出的果汁噴入真空罐暫存，真空罐中加入一定比例的脫乙酰甲殼素(符合GB2760食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn))，使之與單寧結(jié)合而沉淀。經(jīng)以硅藻土為助濾劑的板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾除去單寧。真空罐的設(shè)置在于排除刺梨果肉中包含的空氣，避免其中氧氣破壞維生素C。此時(shí)溫度約10-25度。
[0019]微濾:經(jīng)陶瓷膜微濾為澄清果汁。在此過(guò)程中，微濾還起到除去細(xì)菌等微生物的作用，防止膜濃縮系統(tǒng)染菌，保證產(chǎn)品衛(wèi)生指標(biāo)。此時(shí)溫度約15-30度。
[0020]反滲透膜濃縮:澄清果汁進(jìn)入反滲透膜濃縮工序。膜濃縮系統(tǒng)壓力為15Mpa，將水份分離出，果汁濃縮到3-7倍，考慮到一般膜系統(tǒng)分離效率與溫度成正比(允許操作溫度范圍內(nèi))，故此時(shí)物料溫度為整個(gè)系統(tǒng)的最高溫，約20-35度。在此過(guò)程中，物料處于密封隔氧環(huán)境。
[0021]密封冷藏:濃縮汁在無(wú)菌環(huán)境下灌入鋁箔無(wú)菌袋中，封口。為保持維生素C的穩(wěn)定性，產(chǎn)品保存于-18至O度以下的冷庫(kù)。
[0022]通過(guò)低溫破碎和壓榨，以及隔氧操作，保持了刺梨的維生素C的穩(wěn)定性;通過(guò)真空罐內(nèi)的除單寧操作，使風(fēng)味好、維生素C得到保護(hù);通過(guò)非加熱和隔氧的微濾和膜濃縮，保證了刺梨濃縮果汁的維生素C的穩(wěn)定性。
[0023]本發(fā)明技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果:
刺梨一般生長(zhǎng)于偏遠(yuǎn)山區(qū)，必須在現(xiàn)場(chǎng)加工為維生素C保存率高的濃縮果汁，才方便食品和藥品工業(yè)使用。本發(fā)明的工藝中采用低溫隔氧技術(shù)，通過(guò)純物理方法，不添加任何除刺梨水果以外的外來(lái)物質(zhì)(真空罐除單寧時(shí)使用的脫乙酰甲殼素和硅藻土為食品加工助劑，可過(guò)濾清除干凈)，得到維生素C保存率高的濃縮果汁，為食品和藥品利用刺梨豐富的天然維生素C，提供了可能。
[0024]本發(fā)明的低溫隔氧的破碎壓榨技術(shù)、低溫隔氧的膜濃縮技術(shù)，不僅得到高含量天然維生素C的濃縮果汁，而且解決了目前刺梨加工的瓶頸技術(shù)難題(褐變和澄清):低溫和隔氧抑制果汁褐變、微濾澄清果汁。
[0025]本發(fā)明的膜濃縮技術(shù)所包含的微濾技術(shù)，達(dá)到除菌效果，避免了高溫殺菌對(duì)維生素C的破壞，使?jié)饪s汁衛(wèi)生指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
[0026]本發(fā)明整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程不添加外來(lái)化學(xué)品(無(wú)污染)、不需要蒸汽、耗電也低，排放的洗果廢水和刺梨干渣可實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)循環(huán)。本發(fā)明是一種環(huán)保節(jié)能的技術(shù)，尤其適合生態(tài)良好、氣溫較低的貴州地區(qū)。
[0027 ]本發(fā)明還有以下替代方案:
在低溫清洗時(shí):對(duì)新鮮刺梨果，也可以放冷庫(kù)到中心溫度低于15度再開(kāi)始清洗;或不放冷庫(kù)，在清洗前或后，用低溫水浸泡到中心溫度15-20度。
[0028]在低溫隔氧破碎壓榨時(shí):破碎機(jī)和壓榨機(jī)也可以分離，分別通入惰性氣體隔絕氧氣并保持微正壓環(huán)境。惰性氣體包括二氧化碳、氮?dú)?，通入方式包括以氣體形式、以液體形式。該工序也可以采用真空方式，即使破碎機(jī)和壓榨機(jī)處于真空環(huán)境，但設(shè)備成本高。
[0029]在真空罐除單寧時(shí):果汁也可以經(jīng)真空脫氣裝置后，除單寧操作可在普通壓力的罐內(nèi)進(jìn)行。對(duì)單寧含量低的刺梨品種，也可以不需要除單寧工藝。
[0030]在微濾時(shí):也可以用超濾、納濾代替，但營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失大，不能稱為原果濃縮汁。
[0031]在反滲透膜濃縮時(shí):也可以采用低溫(20-35度)真空濃縮工藝，單獨(dú)使用或與膜濃縮配合使用。
[0032]在密封冷藏時(shí):也可以密封于其他材料的容器，例玻璃、復(fù)合塑料、金屬。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了加深對(duì)本發(fā)明理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0034]實(shí)施例1:用冷凍刺梨果加工
1、工藝路線:冷凍刺梨果---低溫清洗---低溫隔氧破碎榨汁---真空罐除單寧---微濾一反滲透膜濃縮密封冷藏。
[0035]2、工藝說(shuō)明:
①低溫清洗:從-18度冷凍庫(kù)取出冷凍刺梨果，投入2段式清洗槽。一邊解凍一邊除去砂石、浮葉、爛果，得到溫度為0-15度的干凈刺梨果。2段式清洗目的在于第一段水為初洗，需排放;第二段水為精洗，需過(guò)濾循環(huán)并控制刺梨果中心溫度。
[0036]低溫隔氧破碎榨汁:將槳葉式打漿機(jī)安裝于壓榨機(jī)進(jìn)料口上方，整體密封保溫。在設(shè)備底部通入二氧化碳，利用打漿機(jī)的進(jìn)料口作為排氣口，排除設(shè)備內(nèi)氧氣，并使整體設(shè)備保持微正壓(10-100Pa)。整體設(shè)備有保溫層、處理時(shí)間5分鐘，保證物料溫度為5-20度。壓榨出的果汁進(jìn)入真空罐。
[0037]真空罐除單寧:壓榨出的果汁噴入真空罐暫存(相對(duì)真空度-90至_20KPa)，真空罐中加入0.1-1%脫乙酰甲殼素(符合GB2760食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn))，混合后靜置5-30分鐘，使之與單寧結(jié)合而沉淀。經(jīng)以硅藻土為助濾劑的板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾除去單寧。真空罐的設(shè)置在于排除刺梨果肉中包含的空氣，避免其中氧氣破壞維生素C。此時(shí)溫度約10-25度。
[0038]微濾:經(jīng)0.1-0.5微米陶瓷膜微濾為澄清果汁。在此過(guò)程中，微濾還起到除去細(xì)菌等微生物的作用，防止膜濃縮系統(tǒng)染菌，保證產(chǎn)品衛(wèi)生指標(biāo)。此時(shí)溫度約15-30度。
[0039]反滲透膜濃縮:澄清果汁進(jìn)入膜濃縮系統(tǒng)。膜材料為RO反滲透膜，選用低溫通透量高的聚酰胺復(fù)合膜，操作溫度20-35度、操作壓力5-25MPa。得到固形物32%的濃縮果汁(相當(dāng)于4倍濃縮)?？紤]到維生素C的保存性，該濃縮果汁裝袋密封后保存于-18度冷庫(kù)。
[0040]實(shí)施例2:用新鮮刺梨果加工
1、工藝路線:新鮮刺梨果---低溫清洗---低溫隔氧破碎榨汁---除單寧微濾---反滲透膜濃縮密封冷藏。
[0041]2、工藝說(shuō)明:
①低溫清洗:新鮮刺梨果投入2段式清洗槽。除去砂石、浮葉、爛果，得到溫度為15-20度的干凈刺梨果。2段式清洗目的在于第一段水為初洗，需排放;第二段水為精洗，需過(guò)濾循環(huán)并控制刺梨果中心溫度。
[0042]低溫隔氧破碎榨汁:將槳葉式打漿機(jī)安裝于壓榨機(jī)進(jìn)料口上方，整體密封保溫。在設(shè)備底部通入二氧化碳，利用打漿機(jī)的進(jìn)料口作為排氣口，排除設(shè)備內(nèi)氧氣，并使整體設(shè)備保持微正壓(10-100Pa)。整體設(shè)備有保溫層、處理時(shí)間5分鐘，保證物料溫度為20-25度。
[0043]真空罐除單寧:壓榨出的果汁噴入真空罐暫存(相對(duì)真空度-90至_20KPa)，真空罐中加入0.1-1%脫乙酰甲殼素(符合GB2760食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn))，混合后靜置5-30分鐘，使之與單寧結(jié)合而沉淀。經(jīng)以硅藻土為助濾劑的板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾除去單寧。真空罐的設(shè)置在于排除刺梨果肉中包含的空氣，避免其中氧氣破壞維生素C。此時(shí)溫度約20-25度。
[0044]微濾:經(jīng)0.1-0.5微米陶瓷膜微濾為澄清果汁。在此過(guò)程中，微濾還起到除去細(xì)菌等微生物的作用，防止膜濃縮系統(tǒng)染菌，保證產(chǎn)品衛(wèi)生指標(biāo)。此時(shí)溫度約20-30度。
[0045]反滲透膜濃縮:澄清果汁進(jìn)入膜濃縮系統(tǒng)。膜材料為RO反滲透膜，選用低溫通透量高的聚酰胺復(fù)合膜，操作溫度25-35度、操作壓力5-25MPa。得到固形物64%的濃縮果汁(相當(dāng)于8倍濃縮)?？紤]到維生素C的保存性，該濃縮果汁裝袋密封后保存于-18度冷庫(kù)。
[0046]當(dāng)然，以上只是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:該方法包括依次進(jìn)行的低溫隔氧的破碎壓榨步驟、真空罐除單寧步驟、低溫隔氧的微濾步驟和反滲透膜濃縮步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:在低溫隔氧的破碎壓榨步驟前對(duì)刺梨進(jìn)行分段低溫清洗，前段解凍和除雜質(zhì)，后段精洗和控制破碎前刺梨果溫度O3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:所述低溫隔氧的破碎壓榨步驟是對(duì)破碎機(jī)和壓榨機(jī)組通入惰性氣體隔絕氧氣并保持正壓環(huán)境，使破碎和壓榨過(guò)程處于低溫、隔氧狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:所述真空罐除單寧步驟是將破碎壓榨步驟壓榨出的果汁噴入真空罐暫存，真空罐中加入脫乙酰甲殼素，使之與單寧結(jié)合而沉淀;經(jīng)以硅藻土為助濾劑的板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾除去單寧。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:低溫隔氧的微濾步驟將除去單寧的果汁在低溫隔氧條件下經(jīng)陶瓷膜微濾為澄清果汁。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:反滲透膜濃縮是將澄清果汁進(jìn)入反滲透膜濃縮工序，控制膜濃縮系統(tǒng)壓力為15Mpa，將水份分離出，果汁濃縮到濃度達(dá)到原來(lái)濃度的3-7倍，在此過(guò)程中，物料處于密封隔氧環(huán)境。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:所述低溫指指0-35 °C的溫度。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:用于隔絕氧氣的惰性氣體包括二氧化碳或氮?dú)?，通入方式包括以氣體形式或以液體形式。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濃縮刺梨天然維生素C的方法，其特征在于:在破碎壓榨步驟中破碎機(jī)和壓榨機(jī)均處于真空環(huán)境。
【文檔編號(hào)】A23L2/08GK106036270SQ201610380873
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】董剛, 林增鎮(zhèn)
【申請(qǐng)人】貴州寶壽生物科技有限公司