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对辊式挤压工艺对猕猴桃原浆VC保留率的优化

发表时间:2026-02-11

猕猴桃原浆中的VC(抗坏血酸)为水溶性还原性物质,极易受温度、氧气、机械剪切、酶解作用影响发生氧化降解,而对辊式挤压作为猕猴桃制浆的核心工艺,通过辊筒挤压实现果肉与果渣的分离,其工艺参数直接决定VC与氧的接触程度、果肉受剪切破坏程度及多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)的激活程度。优化对辊式挤压工艺提升VC保留率,核心围绕挤压温度的低温调控、辊筒间隙与线速度的精准匹配、挤压前的酶钝化预处理、挤压过程的隔氧防护四大关键方向,通过弱化VC氧化的诱因、减少酶促反应、降低机械损伤,实现挤压制浆过程中VC的高效保留,同时兼顾猕猴桃原浆的出汁率与感官品质。

低温挤压工艺的调控是保留VC的核心基础,通过精准控制辊筒与物料温度,抑制VC的热氧化与酶促氧化反应,同时减少原浆受热挥发导致的VC损失。猕猴桃中的PPOPOD30~50℃活性很强,会快速催化VC与酚类物质的氧化,而VC自身在温度超过40℃时热氧化速率显著提升,因此需将对辊式挤压的整体温度控制在0~10℃的低温区间。工艺优化中可采用带夹套的冷却式辊筒,通入冷水或冰水维持辊筒壁温≤8℃,同时对猕猴桃原料进行预冷处理,将原料温度降至5℃左右后再进入挤压工序,避免物料在挤压过程中因辊筒摩擦生热导致局部升温,从源头抑制酶活与热氧化。低温挤压不仅能降低VC的氧化速率,还能使果肉细胞内的水分黏度增加,减少VC随细胞液流失到果渣中,同时保持原浆的低温状态,为后续工序的VC保留奠定基础,该参数优化可使VC热氧化损失降低40%以上。

辊筒间隙与线速度的精准匹配是优化重点,通过调控挤压强度,减少果肉细胞的过度机械损伤,同时提升出汁率,避免VC因细胞破碎过度暴露于氧气中发生氧化,也防止因挤压不足导致VC滞留果渣造成损失。辊筒间隙需根据猕猴桃的成熟度调整,成熟度7~8成的原料果肉较紧实,间隙控制在0.3~0.5mm,成熟度9成以上的软质原料间隙调至0.1~0.3mm,过小的间隙会导致果肉受过度挤压,细胞破碎率过高,细胞质中的VC与酶、氧气充分接触,引发剧烈酶促氧化;过大的间隙则挤压不充分,出汁率低,大量VC随果渣排出,造成物理损失。辊筒线速度需与间隙协同调控,保持5~8m/s的中低速,线速度过快会增加物料与辊筒、物料间的剪切摩擦,不仅易生热升温,还会加剧细胞破碎;过慢则物料在挤压区停留时间过长,VC与氧接触时间增加,氧化损失上升。间隙与线速度的匹配优化,可实现果肉细胞的适度破碎,既保证出汁率≥85%,又将细胞破碎率控制在合理范围,减少VC的酶促氧化与物理损失。

挤压前的酶钝化预处理是辅助提升VC保留率的关键,通过在挤压前对原料进行短时温和处理,抑制PPOPOD的活性,避免其在挤压过程中催化VC氧化,从根本上切断酶促氧化的路径。预处理摒弃传统高温热烫的方式,采用低温超声波协同轻度热激工艺,在40℃低温下用20~30kHz的超声波处理原料3~5min,超声波的空化作用能破坏酶的空间结构,轻度热激则进一步抑制酶活,且全程温度低于VC热氧化临界值,不会造成VC的热损失;也可采用亚硫酸盐轻度浸泡预处理,用0.05%~0.1%的食品级亚硫酸氢钠溶液浸泡原料1~2min,亚硫酸盐作为还原性物质,能与VC形成协同保护,同时抑制酶活,且后续挤压过程中多余的亚硫酸盐可随果渣排出,不影响原浆品质。经酶钝化预处理后,原料中的酶活可降低80%以上,挤压过程中VC的酶促氧化损失大幅减少。

挤压过程的隔氧防护与设备优化是减少VC氧化的重要保障,通过隔绝挤压过程中的氧气接触,避免水溶性VC与氧发生界面氧化,同时优化设备结构,减少物料的滞留与二次接触。工艺优化中可在对辊挤压机的进料口、挤压区设置氮气密封装置,充入食品级氮气营造微正压的隔氧环境,将挤压区的氧含量控制在5%以下,减少物料在进料、挤压、出汁过程中与空气的接触,从空间上阻断VC的氧化路径。同时优化挤压机的内部结构,采用光滑无死角的辊筒与接汁槽,减少物料在设备内的滞留时间,避免原浆在设备死角处长时间接触氧气发生氧化;接汁槽采用密闭式设计,原浆挤出后直接通过密封管道输送至后续工序,避免中间环节的二次曝氧。此外,在挤压出汁后,立即向原浆中加入0.02%~0.05%的食品级抗坏血酸钠,作为VC的补充与保护剂,利用其还原性抑制原浆中残留的微量酶活,同时阻止VC的进一步氧化,延长VC的稳定期。

挤压后的即时降温与快速处理是VC保留的后续保障,通过缩短原浆的高温暴露时间,延续低温防护效果。经对辊挤压后的原浆虽处于低温状态,但仍会因挤压过程的轻微摩擦存在局部微升温,需立即将原浆送入板式换热器中,在1~2min内将温度降至0~4℃,并快速进行后续的过滤、灌装工序,整个过程控制在10min以内,避免原浆在常温下停留时间过长导致VC氧化。同时,过滤工序采用低温密闭式过滤,减少原浆与氧的接触,进一步保障VC保留率。

对辊式挤压工艺对猕猴桃原浆VC保留率的优化,是低温调控、设备参数匹配、酶钝化预处理、隔氧防护的全流程协同作用,核心通过低温抑制热氧化与酶活,精准的辊筒参数减少细胞过度破碎与VC物理损失,酶钝化切断酶促氧化路径,隔氧防护避免VC与氧的接触,最终实现挤压制浆过程中VC保留率提升至85%以上。该优化工艺在保障VC高效保留的同时,兼顾了猕猴桃原浆的出汁率与感官品质,避免了因过度追求VC保留而导致的出汁率下降、原浆口感变差等问题,适配猕猴桃原浆工业化生产的品质与效率需求。

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