水果和蔬菜的深加工技术和工艺

水果和蔬菜的深加工技术和工艺

第一节：加工用水处理

果蔬加工用水量远大于其他食品加工的用水，除日常的锅炉用水和场地、设备的清洁用水外，大量的是直接加工产品用水，如原料清洗、烫漂、硬化、护色、制浆等用水。加工直接用水是许多果蔬加工产品中的主要成分，水质的好坏直接影响到加工产品的品质，因此，水的质量控制是果蔬加工过程中的一个十分重要环节。果蔬加工用水，前提是必须符合国家规定的《生活饮用水卫生标准》,即完全透明、无杂物、无异味、无致病菌、无耐热性微生物及寄生虫卵、不含对人体有害的物质等。除此以外，为提高加工产品的质量，不同的生产厂家对不同的加工产品，对水质采用不同的再处理。

目前工厂中常用的再处理方法有过滤法、软化法、除盐法和消毒法等。 一、 过滤法

水源的过滤是加工厂普遍使用的常规处理方法，目的是除去水源中悬浮杂质、胶体、异味、色素、铁、锰及微生物等物质，从而使水源得到再一次净化。如水源中含铁量偏高，可在过滤前采用曝气的方法，通过空气氧化，使二价铁变成高价的氢氧化铁形成沉淀，然后通过过滤法除去。

常用的过滤设备有砂石过滤器和砂棒过滤器两种。砂石过滤是以砂石、木炭作滤层，一般滤层的构建方法,从上至下的填充料顺序为小石、粗砂、木炭、细砂、中砂等。水源从上而下自流,杂质则被阻隔在不同的滤层中,过滤后的水由滤层底部流出。砂棒过滤器在我国水处理设备中已开发出许多定型的产品，根据水的处理量和处理要求，选择其适用型号。砂棒过滤器是采用细微颗粒的硅藻土和骨灰做原料，经成型后在高温下焙烧而形成的一种带有极多毛细孔隙的中空滤筒。工作时具有一定压力的水由砂棒毛细孔进入滤筒内腔，由砂棒内腔流出，而杂质则被阻隔在砂棒

外表面，从而完成过滤操作。砂棒过滤比砂石过滤要求的水质更高。无论是砂石过滤还是砂棒过滤，随着阻隔的杂质量增加过滤的效能降低，因此，过滤一定时间后必须对砂石层或砂棒进行再生处理。 二、软化法

软化的目的是降低水的硬度，以适合加工用水要求。目前常用的软化方法有离子交换法、电渗析、反渗透等。

离子交换法 当硬水通过离子交换器内的离子交换树脂时，水中的阴阳离子可以和树脂上的离子进行交换，使水得到软化。离子交换树脂有阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两种，用来软化硬水的为阳离子交换树脂。阳离子交换树脂常用钠离子交换剂和氢离子交换剂。用来制造去离子水的为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 阳离子交换树脂中Na+或H+将水中的Ca2+、Mg2+等阳离子置换出来，阴离子交换树脂中的OH-可将水中的Cl-、HCO3-、SO42-、CO32-等阴离子置换出来，使水得以软化和去离子，其交换反应如下：

CaSO4+2R-Na→NaSO4+R2Ca Ca(HCO3)2+2R-Na→2NaHCOO3+R2Ca MgSO4+2R-Na→Na2SO4+R2Mg Mg(HCO3)2+2R-Na→2NaHCO3+R2Mg

式中：R-Na为钠离子交换剂分子式的简写，R代表它的残基。

硬水中Ca2+、Mg2+被Na+置换出来，残留在交换树脂中，当钠离子交换剂中的Na+全部被Ca2+、Mg2+代替后，交换层就失去了继续软化水的能力，因而需要用较浓的食盐溶液进行交换剂的再生。食盐中的Na+能将交换剂中的Ca2+、Mg2+离子交换出来，再用水将置换出来的钙盐和镁盐冲洗掉，离子交换剂又恢复了软化水的能力，可以继续使用。

R2Ca+2NaCl→2R-Na+CaCl2 R2Mg+2NaCl→2R-Na+MgCl2

同样，硬水通过氢离子交换剂（R-H）时，水中Ca2+、Mg2+被H+置换使水软化，氢离子交换剂失效后，用硫酸来再生。离子交换法脱盐率高，也比较经济。但在脱盐中要消耗大量的食盐或硫酸再生离子交换剂，排出的酸、碱等废液对环境也会造成一定的污染。 三、除盐法

除盐法原理是利用电能把水中的阳离子和阴离子分开,而得到无离子中性软水。通常使用的方法有电渗析法和反渗透法。 （一） 电渗析法

该法对水的处理过程能够连续化和自动化，不需外加任何化学药剂，同时能够控制盐类的除去量。该法具有投资少、耗电少、操作简便等优点，是近年来罐头和饮料制品加工厂中广泛使用的方法。

其原理是将两种半渗透膜(半渗透膜只能通过离子而不通过水分子)即一个阳离子膜和一个阴离子膜，使容器空间分为3个区域，一个阳极区,一个阴极区和一个被分隔的中间区。待处理的水首先进入中间区,通电后水中的阳离子如:Ca 2+ 、Mg2+、Na+ 等向阴极移动，通过半渗透膜，进入阴极区。同样阴离子如:Cl-、SO42-、HC03- 、C03 2-等向阳极移动，通过半透膜，进入阳极区,从而使中间区的水含盐量减少，而得到除盐的无离子中性软水。 （二）反渗透法

反渗透法的主要工作部件是一种半透膜，它将容器分隔成两部分。分别流入净水和盐水，两边液位相等，在正常情况下，净水中的水分子会经过薄膜渗透进入盐水中,使盐水浓度降低。如果在盐水侧施加压力，水分子便会在压力作用下从盐水侧

穿过薄膜反渗透进入净水中，而盐水中的各种杂质被阻留下来，盐水即得到净化，从而达到排除各种离子的目的。

用反渗透法可除去90％～95％的固形物、除去产生硬度的各种离子、氯化物和硫酸盐；可100％地除去相对分子质量大于100的可溶性有机物，并能有效地除去细菌、病毒等。同时,在操作时能直接从含有各种离子的水中得到净水。用反渗透法的优点是在常温下操作、腐蚀性小、设备体积小、操作简便。但是，反渗透设备投资大。 四、消毒

水的消毒是指杀灭水里的病原菌及其他有害微生物，但水的消毒不能做到完全杀灭微生物，只是防止传染病及消灭水中的可致病的细菌。消毒方法常见的有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。 （一）氯消毒法

这是目前广泛使用的简单而有效的消毒方法。是通过向水中加入氯气或其他含有效氯的化合物，如漂白粉、氯胺、次氯酸钠等，依靠氯原子的氧化作用破坏细菌的酶系统，使细菌无法吸收养分而自行死亡。氯的杀菌效果以游离氯为主，因微生物种类、氯浓度、水温和pH等因素的不同，杀菌效果也不同。因此，要综合考虑氯的添加量。 （二）臭氧消毒法

臭氧(03)是由3个氧原子组成，很不稳定，在水中极易分解成氧气和氧原子。氧原子性质极为活泼，有强烈的氧化性，能使水中的微生物失去活性，同时，可以除水中的铁和锰等。臭氧具有很强的杀菌能力，不仅可杀灭水中的细菌，同时也可消灭细菌的芽抱。它的瞬间杀菌能力优于氯。由臭氧发生器通过高频、高压电极放电产生臭氧，将臭氧泵入氧化塔，在塔内与水充分接触、混合，达到一定浓度后，即

可起到消毒的作用。 （三）紫外线消毒法

微生物在受紫外线照射后，其蛋白质和核酸发生变性，引起微生物死亡。目前使用的紫外线杀菌装置多为低压汞灯。应根据杀菌装置的种类和目的来选择灯管，才能获得最佳效果。用紫外线杀菌，操作简单，杀菌速度快(几乎在瞬间完成)，效率高，不会带来异味。因此，得到了广泛的应用。紫外线杀菌器成本较低，投资也少，但对水质自身的要求较高，处理的水应无色、无混浊、微生物数量较少，且尽量少带气体。

第二节：加工原料选用与处理

一、原料选用

我国的果蔬原料种类和品种繁多，虽然大都可以作为加工原料，但考虑到有些种类风味不特别、加工难度较大、加工附加值不高、加工成本高等因素不利于加工。另外,同类原料品种间的理化性质各异，适宜加工品的种类亦不同。还有加工原料的收获期不同其成分组成亦有差异，因此, 各种加工制品选择适合的种类和品种作为原料是加工优良制品的首要条件。 目前，果蔬加工制品的种类主要有：果蔬干制品、果蔬罐藏制品、蔬菜腌制品、果蔬糖制品、果蔬汁制品、果蔬速冻制品、果酒和果酱酿造等。果蔬原料的种类即原料的特性决定着加工制品的种类。不同的原料加工

成不同的制品，不同的制品需要不同的原料（见下表）。