苹果汁与苹果浆
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第381页（5168字）
(一)苹果的营养成分与加工特性
苹果的成分参见表2－1－56。苹果以其色、香、味、形、质俱佳而赢得水果之冠的美誉。苹果中含有较多的钾盐、单宁、有机酸、果胶以及纤维素。加工果汁用的苹果要求选用产量高、耐贮藏、出汁率高、价格低的原料。苹果品种很多，收获期为8～11月，果皮及果肉的色泽有所不同，而且香气、甜味与酸味也有差异。用适合制汁的专用苹果品种加工苹果汁是最为理想的。但实际上，苹果汁加工所用的原料多是作鲜销苹果筛选下来的，就是说，不适合鲜食的苹果，包括小形果、着色较差果、伤果、落果、变形果以及病虫害果等均作为生产果汁的原料，因此选果时应予以注意。
表2－1－56 苹果的成分
在现有的苹果品种中，红玉苹果果肉黄色，香气浓，果汁多，稍酸，耐贮藏，作为果汁加工原料，出汁率高，加工中较少发生褐变，加工成的清汁、浑汁和果肉型饮料色泽好，风味佳，是加工苹果汁较理想的品种。国光苹果耐贮藏，果肉黄白色，甜酸适度，但香气较差，加工中易产生褐变，果肉接触空气时色泽变暗，用于加工果汁时出汁率高，果汁香气温和，是果汁加工的标准原料。富士苹果耐贮藏性能优于国光，但伤果易腐烂。富士苹果果肉黄色，果汁多，香气类似元帅，味甜，出汁率最高，加工中也很少褐变。果浆容易分离，适合制造苹果清汁，可与其他品种混合使用。供鲜食的苹果大都存在风味和酸度方面的缺陷，加工时出汁率较低。用于加工的苹果最好选用小个的，因为果香成分主要来源于果皮，小苹果的皮比肉更能形成较强的果香气。
苹果原料最好冷藏，当然大量苹果原料冷藏是不经济的。苹果在贮藏过程中会散失一些水分，而且由于代谢作用而消耗糖、酸，降低硬度和新鲜度，影响出汁率和果汁品质，因此应根据工厂生产能力尽快安排加工。
(二)苹果汁与浓缩苹果汁生产技术
苹果汁大多是通过榨汁取汁的，根据加工过程中是否脱除果胶，苹果汁有浑汁和清汁。以这两种汁作原料经过浓缩而成的浓缩汁分别称为浓缩苹果浑汁和浓缩苹果清汁。与其他果汁加工不同的是，加工苹果浑汁时要在破碎榨汁时进行抗氧化处理。而生产苹果清汁时，要利用果胶酶去除果胶等引起浑浊的物质，无需抗氧化处理。美国对苹果汁有严格的规定，必须是没有发酵的汁液，是由新鲜完好的苹果在首榨中取得的果汁，其中不得含有再从果渣中取得的汁液。苹果汁应未经浓缩或稀释，也未添加甜味剂，但可添加抗氧化剂，果汁可进行杀菌处理，以使产品长期保存。美国苹果汁也分为清汁和浑汁两种，有A、C两个等级。
(1)浑汁与浓缩浑汁
(2)清汁与浓缩清汁
图2－1－35 苹果汁生产工艺流程
(三)生产要点
1．破碎
洗净的苹果破碎后进行榨汁。苹果破碎可选用锤式粉碎机或鼠笼式破碎机。鼠笼式破碎机破碎时将水果组织撕裂，有利于提高出汁率，更适合苹果、梨等水果的破碎。而且这种破碎机使用的锯齿式刀片可根据破碎程度进行调换，在损坏时也可单个更换。
破碎的程度决定于榨汁方式，例如用螺旋榨汁机、液压式榨汁机榨汁时，破碎的果肉颗粒应大些，保留部分硬的果肉状态有利榨汁。用离心分离机榨汁时，破碎后需用打浆机处理，使果粒微细，以提高出汁率。
在制造苹果浑汁时，苹果中的多酚物质由于多酚氧化酶的作用，与氧结合引起褐变，因此破碎时需要添加抗坏血酸，防止氧化褐变。每吨苹果原料添加5%～10%的抗坏血酸溶液1kg。使用时抗坏血酸溶液用定量泵注入破碎机内。为了使抗坏血酸的浓度保持一定，必须通过计量输送机控制苹果原料的供给量。
2．榨汁
适合苹果榨汁用的榨汁机很多，大致可以分为压榨法和离心分离法两种类型。压榨法有液压式榨汁机、螺旋榨汁机、连续带式榨汁机、裹包式榨汁机等。离心分离法有卧式螺旋沉降离心机(卧螺)、锥形篮式离心机。连续出汁的榨汁机有卧螺和连续带式榨汁机，其余都是间歇式榨汁机。像最新式的HXP5005布赫榨汁机生产能力可达8～10t(苹果原料)／h，但榨汁过程是间歇式的。由于批量式生产，榨汁过程长，榨出的浑浊果汁在贮藏过程中易产生褐变，因此适合苹果清汁的生产。
苹果汁也可用浸提法提取，有些榨汁机，例如带式榨汁机已组合采用初榨→浸提→终榨的提汁方式，可以提高出汁率。
不同榨汁机的出汁率相差很大，一般在70%～84%范围内。我国进口的布赫榨汁机出汁率可达82%～84%。带式榨汁机，由于采用初榨、浸提、终榨的提汁方式，出汁率也能达到80%～85%。卧螺榨汁机出汁率70%～75%。
为了提高出汁率，可以采用两级取汁法，例如第一级用卧螺榨汁机取汁，第二级用卧螺榨汁机或其他榨汁机二次取汁。第一级取汁原料用新鲜水果破碎的果浆。第二级取汁原料是第一级取汁后的果渣。果渣需要加水(一般为渣∶水=1～3∶1)浸提，并可用果胶酶进行处理。目前用其他榨汁机取汁的工厂也可用卧螺榨汁机进行二次取汁，以提高出汁率。由于卧螺榨汁机是一种连续式的取汁方法，取汁时间短，可以减少酶的褐变反应。
3．杀菌与芳香物质回收
榨取的苹果汁应立即加热，进行杀菌和灭酶(主要是氧化酶和果胶酯酶)，并促进热凝固性物质的凝固。杀菌一般用列管式或板式瞬时杀菌机，杀菌灭酶工艺条件为95℃以上，保持15～30s。加热后立即冷却，冷却温度决定于加工果汁的种类。生产苹果清汁时需要进行酶处理，冷却温度以45℃为宜。生产苹果浑汁时为了防止离心分离等加工中的化学氧化，冷却温度应尽可能低。苹果的果胶酯酶耐热性较强，在加热93℃，保持3min的情况下，仍有微弱活力，因此在生产苹果浑汁时应加强杀菌温度的管理。榨汁中含有氧(2．5～4．7mL／L)，会产生氧化褐变的现象，在杀菌前最好先行脱气。
在生产浓缩果汁时，一般在巴氏杀菌的同时进行芳香物质的回收。苹果的挥发性成分中含有低沸点的醇、酯和羰基化合物，容易从果汁中蒸发分离出来。芳香物质回收时，蒸发量约为果汁的10%，这样就能充分回收所需的芳香物质。含有芳香成分的蒸汽经过2～3级的蒸馏，天然香料可浓缩100～150倍。在用精馏塔回收香料时，调节回流比可进一步浓缩。回收香料的香气以红玉苹果为最佳。其次是元帅。未成熟苹果回收的香料不理想，混入腐败果时回收的香料中有显着的腐败臭，因此在选果时要特别注意。在生产苹果浑汁时为了防止氧化而添加抗坏血酸，从感官上与不添加的果汁相差无几，但不添加抗坏血酸的果汁无论质量还是香气强度均好，主要原因是抗坏血酸的还原作用对果汁的化学或酶的作用总要产生影响。
4．澄清
苹果汁中存在果胶，对胶体有较强的保护作用，同时包含混入果实组织的微细颗粒，对果汁浑浊度和浑浊稳定性起主要作用。而且含有果胶的果汁黏度大，不经处理很难过滤。即使通过过滤的果汁，其中的高分子物质在贮藏中往往发生水解，或与金属离子结合，或由于其他作用而凝固沉淀，因此在过滤以前必须先进行澄清。传统的澄清方法使用膨润土、单宁、明胶、硅胶以及果胶酶处理等，可单独也可组合使用。近年来多使用超滤与酶处理相结合的方法进行果汁的澄清。
苹果原料的品种和性状对果汁的澄清有较大的影响。有时用单一品种的酶处理很难使果汁澄清。因此多数场合组合使用果胶酶、纤维素酶、淀粉酶和酸性蛋白酶的方法。果汁中含有铜、铁等重金属离子，有时会对酶起阻碍作用，在这种情况下，添加微量明胶可以防止酶活力的降低。
过熟的苹果中酸含量减少，pH增加，也会造成澄清的困难。为此适当调整pH也是必要的。澄清过滤的果汁在加热杀菌过程中往往再次产生浑浊，这是由于澄清前未进行加热处理，或加热温度偏低引起的。在高温加热杀菌后再进行澄清就可防止这种现象的发生。苹果清汁在贮藏中有时也会产生二次沉淀，这种现象往往是果胶分解产物聚半乳糖醛酸与金属离子结合形成大分子，或多酚类物质聚合而产生的。
酶制剂的成功和有效使用与多种因素有关，例如苹果品种、pH、反应温度与时间、酶的活力、用量与添加时间等。
最佳果浆酶解工艺(OME)是在榨汁前将浸软的酶加入破碎机中，酶处理温度15～25℃，反应时间25～30min，在果浆酶解过程中不用搅动果浆。苹果浆用酶为Pex Ultra SP-L，用量80～120mL／t。Pex Superpress用量60～150mL／t。果浆用酶处理后出汁率可提高5%～15%。目前苹果汁生产推荐全液化工艺(AFP-L)，植物组织被充分液化，水果中的汁液可得到充分提取，果渣量减少到原料体积的2%～5%，可以进一步提高出汁率和果汁的质量。全液化酶为Pex AFP-L。
苹果汁脱胶澄清用酶一般为Pectinex 5XL，反应温度50～55℃，1～2h，100L酶用量1．5～2．5mL。或20～25℃，6～8h，酶用量2．5～4．0mL／100L果汁。淀粉酶可用Amylase AG 200L／300L，酶用量0．5～1．5mL／100L。
5．浓缩
苹果清汁可浓缩至1／5～1／7，目前我国生产的浓缩苹果清汁的可溶性固形物含量一般大于70%。苹果浑汁由于果胶、糖、酸等部分凝胶化，仅浓缩至1／4，其可溶性固形物含量48%～50%。我国进口果汁生产线所用的浓缩设备主要是CT－9型离心薄膜式蒸发器、管式或板式多效蒸发器。国产设备多使用三效降膜式蒸发器，设备蒸发水量3000kg／h。多效蒸发器最大特点是节能。果汁通过一次浓缩就能达到规定的浓缩倍数。
6．灌装与贮藏
目前浓缩苹果汁一般均采用200L的桶装袋包装，在灌装前的瞬时杀菌和冷却中要尽量减少热的影响，防止浓缩汁色泽和风味发生变化。
苹果汁长期在室温下贮藏，色泽会变化，风味变差。温度和糖度越高，这种情况就越显着，必须引起注意。对于70°Bx以上的苹果汁可进行冷藏，冷藏温度0～5℃。可溶性固形物60～70°Bx的苹果汁需要在－18～－25℃温度下冷冻贮藏。实践表明，冷冻贮藏的浓缩苹果汁在贮藏期间内，微生物减少，风味和色泽极少变化，可以保持良好状态。
(四)苹果浆生产技术
在制造果肉型苹果饮料和苹果浆时，苹果需要去皮、除芯、细切或破碎后煮果，用筛板孔径0．5～0．8mm的打浆机打浆。煮果可用热破碎机、螺旋加热器、夹层锅等设备。加热时间应尽量短，一般常压加热10min左右。打浆后需要贮藏的苹果浆应进行加热杀菌，杀菌温度95℃。热灌装后应快速冷却。由于苹果浆传热较慢，冷却时应摇动或旋转包装容器，加快冷却速度，防止果浆变色和变味。苹果浆生产工艺流程见图2－1－36。
图2－1－36 苹果浆生产工艺流程