番茄汁饮料加工工艺研究 1 摘要 以番茄为主要原料，利用高温瞬时杀菌、热破碎、真空浓缩以及冷冻澄清等技术，经过糖、酸的成分调整，生产出的番茄汁，迎合了广大消费者的要求。番茄汁所含的多种微量元素尤其是番茄红素具有较高的营养价值和药用价值，适合各类消费人群，尤其是女性消费者，具有广阔的发展空间。
关键词 番茄汁 高温瞬时杀菌 果胶酶 均质 热破碎 潍坊工商职业学院毕业设计（论文）
2 1 绪论
随着经济的飞速发展，人们对生活水平的不断提高，出于健康和营养的目的，人们对食品的要求也越来越高。生活习惯的改变，特别是现代医学和营养膳食结构的改变，人们对饮料的花色品种、质量要求越来越高，消费趋向营养、健康。果蔬汁饮料作为方便营养食品越来越受消费者的欢迎。而番茄汁由于其含有较多的营养物质深受人们喜爱，其营养价值高，含有丰富的多种维生素和矿物质。用番茄制作的番茄汁饮料，原料易得，成本低廉，是山楂汁、柑橘汁软包装饮料成本的1/3～1/2，其成汁率高，每100千克番茄，可榨取番茄汁80～90千克。市场潜力大具有广阔的发展前景。
1.1概述 1.1.1番茄的简述 番茄别名西红柿、番柿、狼桃、洋柿子、金苹果、爱情果等，为双子叶植物纲茄科番茄属一年生草本植物。
番茄原产于南美洲的秘鲁，厄瓜多尔等国的热带雨林，大约与明朝时通过“丝绸之路”从西方传入中国，因色红形似柿子，故称西红柿，距今大约600年的栽培历史，不过在当时只作为一种观赏植物来种植。明人所著的《广群芳谱》中称它为“番柿”，书中介绍：“番柿一名六月柿，茎似蒿，高四、五，花似榴，一枝结四、五实货或三、四实，堪作观，大伞火珠，未足喻，草本也，来自西番，故名。”并且说它“生食之刺人喉”。直到十九世纪末，番茄才作为蔬菜被大众接受，我国人民普遍食用番茄，也不过百余年历史。
番茄适应性强，易栽培，产量高，目前已经成为我国主要的蔬菜品种之一。其种类很多，按果形可分为圆球形、梨形、扁球形，椭圆形等；按果皮颜色可分为红色、粉色和黄色三种。我国栽培的品种主要有北京早红、青岛早红和武昌大红等。品质以形状周正、成熟适度、酸甜可口、果肉肥厚、无裂口、无挤压、无虫咬为佳。它既是蔬菜又具备水果的特征，素有“菜中之果”和“平民水果之王”的美誉。 番茄汁饮料加工工艺研究
3 1.1.2番茄的营养价值 番茄是一种优质的酸性食品。其营养成分见表1（每100g番茄中）
表1 成分名称 含量/mg 成分名称 含量/mg 成分名称 含量/mg 胡萝卜素 550 泛酸 1.7×10-5 维生素B2 0.03 蛋白质 90 叶酸 2.2×10-4 维生素C 190 脂肪 20 维生素B1 3×10-5 维生素E 20.57 铁 0.4 锌 0.13 镁 9 钙 10 铜 0.06 磷 23 钠 5 硒 0.15 锰 0.06 番茄果艳味酸甜，营养丰富，即可鲜食又可加工食用，具有较高的药用价值和营养价值，如下：
（1）番茄中含有丰富的维生素、碱性元素、纤维番茄红素，番茄红素是较强的抗氧化剂，可改善老年性黄斑病变。人体血浆中番茄红素的含量越高，癌症、冠心病的发病率就越低。
（2）番茄含有多种有机酸，有机酸除了保护维他命C不被破坏外，还可软化血管、促进钙、铁元素的吸收，帮助胃液消化脂肪和蛋白质，这是其他蔬菜所不及的。
（3）番茄中还含有一种抗癌、抗衰老的物质称为谷胱甘肽，研究发现，番茄汁对于一些类型的癌有预防效果，对乳癌、肺癌、子宫内膜癌具有抑制作用，亦可抗肺癌和结肠癌。
(4) 番茄红素有利尿及抑制细菌生长的功效，是优良的抗氧化剂，能清除人体内的自由基。
(5) 番茄还具有养颜美容、增进食欲、提高对蛋白质的消化、减少胃胀食积的功效。其特性为介于果实与蔬菜间，含有丰富的维生素A与C，由于有机酸的保护，可使番茄在烹调中维生素C不被破坏。
2 番茄汁饮料的加工技术研究 潍坊工商职业学院毕业设计（论文）
4 2.1原料和仪器 （1）原辅料：番茄、8%蔗糖、防腐剂、0.25%柠檬酸、山梨酸钾、0.13%复合稳定剂、番茄香精[5]0.3%茶多酚（护色剂） （2）设备：打浆机、榨汁机、高压均质机、脱气机
2.2番茄汁饮料加工流程 原料选择→洗涤→预处理→取汁→粗滤→原果汁 澄清、过滤→调配→高温瞬时杀菌（澄清番茄汁） → 均质、脱气→调配→高温瞬时杀菌（浑浊番茄汁） 浓缩→调配→装罐→高温瞬时杀菌（浓缩番茄汁） →充填密封→后杀菌→冷却→成品 2.3操作要点 2.3.1原料的预处理 原料预处理包括原料选择、洗果和检果等工序，是果汁生产的基础工序，是保证果汁生产质量的重要环节[1]。
1.原料的选择 选择优质的制汁原料，是番茄汁生产的重要环节。制汁果实的质量要求如下： （1）番茄原料的新鲜度 番茄的新鲜度是影响番茄汁风味的重要因素，加工用的番茄越新鲜完整，成品的质量就越好。采摘存放时间太长的番茄由于水分蒸发损失，新鲜度降低，酸度降低，糖分升高，维生素损失较大。另一方面番茄堆放，品温升高，易腐烂变质。因此，番茄汁加工应以新鲜番茄为原料。
（2）番茄原料的品质 选用汁液丰富、提取果汁容易、糖分含量高、香味浓郁的番茄是保证出汁率和风味的另一个重要因素。
（3）番茄的成熟度 番茄汁饮料加工工艺研究 5 番茄的成度对果实的汁液含量、可溶性固形物含量及芳香物质含量都有影响，番茄汁加工要求成熟度在九成左右，酸低糖高，榨汁容易。
2.原料的洗涤 将选好的番茄果实剔除果蒂，放进洗果机，用清水洗去附着在上面的泥沙、病原菌及残留农药。
3.检果 洗涤之后由专人将病虫果、未成熟果实和受机械损伤的果实剔除，以确保产品质量。
2.3.2 取汁前的预处理 原料的破碎 热破碎 将洗净的番茄用破碎机将番茄破碎脱籽后，立即放入夹层锅中进行热破碎。热破碎是在破碎前用热水或蒸汽浆番茄加热，然后进行破碎。如高稠度番茄汁的制造，是在番茄破碎成流动性的浆状液后立即用连续式预热器加热至85至87℃，保持5～10s。由于加热抑制了引起稠度降低的酶的活性，用这种方法得到的番茄汁较冷破碎由较高的稠度，在饮用时倒入容器内不会出现浆汁分离得现象。保留了较多的果胶，使果胶浑浊汁或过肉汁保持一定的粘稠度，增加浑浊汁的稳定性[4]。
2.3.3 榨汁前预处理 预处理的目的是改变番茄细胞的通透性，软化果肉，破坏果胶质，降低粘度，提高出汁率。
（1）加热处理
由于在破碎过程中和破碎以后番茄中的酶被释放，活性大大增加，特别是多
酚氧化酶会引起番茄汁色泽的变化，对番茄汁的加工极为不利。加热可抑制酶的活性，使果肉组织软化，使细胞原生质中的蛋白质凝固，改变细胞膜的半透性，使细胞中可溶解性物质向外扩散，有利于番茄中可溶性固形物、色素的提取。适
度加热可以使胶体物质发生凝聚，使果胶水解，降低液汁的粘度，从而提高出汁率（85%左右）。其热处理温度为70～75℃，时间为10～5min[3]。
（2）加果胶酶处理 果胶酶可以有效的分解果肉组织中的果胶物质，使汁液黏度降低，容易榨汁过滤，缩短积压时间，提高出汁率。 潍坊工商职业学院毕业设计（论文） 6 2.3.4 各种番茄汁制造的特殊工序 1.澄清番茄汁的澄清和过滤 （1) 澄清 冷冻澄清法 利用冷冻可以改变胶体的性质，解冻可破胶体的原理，将番茄汁置于-4～-1℃的条件下冷冻3～4d，解冻时可使悬浮物形成沉淀。故雾状浑浊的番茄汁经过冷冻后容易澄清[7]。
（2) 过滤 番茄汁澄清后，必须进行过滤操作，以分离其中的沉淀物和悬浮物，使番茄汁澄清透明。常用的过滤设备有袋滤器、纤维过滤器、板框压滤机、真空过滤器、硅藻土过滤机、离心分离机等。滤材有帆布、不锈钢丝网、纤维、石棉、棉浆、硅藻土和超滤膜等。过滤器的滤孔大小、汁液进入时的压力、番茄汁黏度、番茄汁中悬浮粒的密度和大小以及番茄汁的温度高低都会影响到过滤的速度。在选择过滤器时必须较少果肉堵塞滤孔，以提高过滤效果。在使用过滤器时、滤材以及辅助设备时，必须特别注意防止番茄汁被金属离子所污染，并尽量减少与空气接触的机会。
压榨法 压榨法是借助外压使番茄汁通过过滤机而非与非水溶性杂质分离的过滤方法。
2.浑浊番茄汁的均质与脱气 用均质机均质，温度要求在70℃以上，压力要求18兆帕以上。用真空脱气机时真空度要求0.05兆帕，3～5min。
3.浓缩番茄汁的浓缩与脱水 番茄汁浓缩后，其可溶性物质含量达到65%～68%，可节约包装与运输费用；能克服番茄采收期和品种所造成的成分上的差异，使产品质量达到一定的要求；浓缩后的汁液，提高了糖度和酸度，所以在不加任何防腐剂的情况下也能使产品长期保藏，而且还适应与冷冻保藏。因此，目前浓缩番茄汁饮料生产增长较快。 真空浓缩法 在减压条件下迅速蒸发番茄汁中的水分，这样既可缩短浓缩时间，又能较好地保持番茄汁的色香味。真空浓缩温度一般为25～35℃，不超过40℃，真空度越为94.7kPa。这种温度较适合于微生物繁殖和酶的作用，故番茄汁在浓缩前应进行高温瞬间杀菌[6]。
2.3.5 成分调整 糖、酸及其他成分调整