原果汁含水量高,易腐败,且贮存运输不便。果汁浓缩后,可以改善产品的保存性,在冷冻条件下保存期更长;减少体积,减轻重量,显著降低包装、运输和保鲜贮藏的费用;加水还原作为其他食品工业的配料。常用的浓缩方法有真空浓缩、冷冻浓缩及膜分离技术等。
(1)真空浓缩法
在减压条件下,使果汁中的水分迅速蒸发,浓缩时间较短,能很好地保存果汁的质量。真空浓缩的浓缩温度一般为25~35℃,真空度为96千帕左右,在真空浓缩前需进行适当的高温瞬时杀菌。
(2)冷冻浓缩法
冷冻浓缩是将果汁进行冷冻,当温度达到果汁的冰点时,其中的部分水分形成冰晶,然后除去冰晶,使果汁中的可溶性固形物得以浓缩,果汁浓度得到提高,果汁冰点下降。当继续降温达到果汁的新冰点时,形成的冰晶扩大,如此反复,果汁浓度逐渐增大。
冷冻浓缩法特别适用于热敏性果汁的浓缩,如柑橘汁,它避免了热作用,没有热变性,不产生加热臭,芳香物质损失极少,产品质量远高于真空浓缩产品,且冷冻浓缩的热能消耗少。缺点是浓缩后的果汁黏度高,常黏附在冰晶上,在分离冰晶时,易随冰晶被除去而损失,且冷冻浓缩的效率比蒸发浓缩差,其浓缩浓度≤55%。
(3)膜分离浓缩
膜分离技术应用于果汁浓缩是目前研究的热点,包括反渗透技术和联合膜分离技术。
反渗透技术是利用反渗透膜来浓缩果汁,当膜两侧的压力差大于渗透压力差时,水分可由浓向稀移动。反渗透法可在常温下进行,不需加热,但膜的品种和质量的选择至关重要。
联合膜分离技术是最近几年发展起来的新技术,它是将超滤和反渗透两种膜技术联合起来对果汁进行浓缩。
通常果汁除含有糖、酸等可溶性成分外,还含有果胶、蛋白质、纤维素等悬浮性固形物,这样果汁的黏度大。直接用反渗透技术浓缩,易造成严重的膜污染和较低的透水速率,很难以一级方式把果汁浓缩到蒸发法所达到的浓度。
一般而言,超滤适用于大分子(如蛋白质、胶体、多糖)与小分子(无机盐及低分子有机物等)溶液的分离,而微滤适用于细菌、微粒等组分的分离。如果在反渗透以前用超滤或微滤法除去果汁中的果胶等悬浮性固形物,可降低黏度,减少膜污染的程度,从而显著提高反渗透的效率。