1.本发明涉及一种柑橘固体饮料及其制作方法，属于柑橘果实全加工技术领域。
背景技术：
2.柑橘是我国大宗的农产品，各品类总年产量达到5000万吨，但每年都有大量柑橘因无法及时鲜销而腐烂浪费。植物基固体饮料是目前饮料发展的新方向，开发柑橘固体饮料是转化柑橘资源的有效途径。柑橘肉富含维生素、有机酸、多酚及类胡萝卜素，柑橘皮中则含有精油(其中富含萜类物质)、果胶质及黄酮类物质。在打浆、热干燥等加工过程中，在温度和氧气的作用下，还原性的营养物质会发生氧化或受热分解、挥发而损失，并由于化学反应而产生不良风味成分；而果胶质由于分子量较大，水溶性差，最后产品中的可溶性膳食纤维比例不高。
3.还原性物质发生氧化反应，主要是在内源酶催化或受热情况下与氧气接触而产生，因此去除氧气及采用低温操作均能有效抑制维生素、多酚及色素发生氧化反应，保持柑橘肉中还原性营养物质的含量和性质。
4.果胶质是一种大分子杂多糖，也是人类饮食中的主要膳食纤维，并且具有潜在的益生元活性。然而果胶质主要存在于细胞壁中，与纤维素、半纤维素共存，一般的粉碎或热加工无法有效引导果胶质从细胞壁中溶出。进一步地，大分子果胶水溶性差，在固体饮料中一般为不溶解状态，不仅增大了体系粘度，并且在肠道中被肠道菌降解的速度也很慢。
技术实现要素：
5.针对现有技术存在的不足与缺陷，本发明提供了一种同时以橘皮和橘肉作为原料制备柑橘固体饮料的方法，该方法既能够充分利用柑橘资源，同时还能制备出口感风味佳、可溶性膳食纤维含量高的柑橘固体饮料。
6.亚临界水处理，是在水的温度处于沸点100℃以上，同时压力高于一个大气压0.1mpa下，水的理化性质发生改变，作为介质，在亚临界水中物料的反应速率发生显著变化。以果胶为例，其从细胞壁中溶出速率和降解速率相比普通水环境中都明显提高。
7.真空干燥-粉碎一体化技术是在真空干燥过程中同时进行物料粉碎，粉碎可以有效地减小物料颗粒尺寸，成块物料内部的水分能够充分快速地蒸发，因此可以明显缩短干燥时间并避免产品中水分分布不均匀，甚至存在结块的现象。同时，真空条件也能够有效避免干燥过程中还原性物质发生氧化反应，避免产品褐变及产生异味。
8.本发明通过采用氮气保护打浆、亚临界水加工、真空干燥-粉碎一体化技术，抑制还原性营养物质的氧化，促进果胶质的溶出并降解果胶质为小分子量可溶性膳食纤维，提高了固体饮料的营养品质。同时使用甜菊糖苷或葡萄糖基甜菊糖苷作为甜味剂，避免了额外加入蔗糖，起到减糖的效果。另外，将柑橘全加工易于保藏、储运和食用的固体饮料，增加了柑橘的经济价值，具有广泛的市场前景。
9.本发明的目的是提供一种柑橘固体饮料的制作方法，所述方法包括如下步骤：
10.(1)橘肉加工：将剥皮后的橘肉与水混合，置于处于氮气条件下的打浆机中进行打碎，形成橘肉浆；
11.(2)橘皮加工：将剪碎后的橘皮与水混合，加入高压反应釜中，在温度为100℃～120℃，压力0.1～4.0mpa条件下，处理30～60min；得橘皮浆料；
12.(3)将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，加入到球形真空干燥
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粉碎一体机中，再加入甜味剂；然后在真空度为0.01～0.05mpa，40～45℃下进行连续干燥、剪切粉碎，直至体系变为干粉，即得柑橘固体饮料。
13.在一种实施方式中，步骤(1)所述橘肉和水形成料液比为1～2:1。
14.在一种实施方式中，步骤(1)所述打浆机的工作条件为：1500～2000转/分钟，时间为 3～5min。
15.在一种实施方式中，步骤(2)所述剪碎后的橘皮是指碎片《1cm的橘皮。
16.在一种实施方式中，步骤(2)所述橘皮和水形成的料液比为1:5～8。
17.在一种实施方式中，步骤(2)所述温度为105℃，压力为0.5～4mpa，反应时间为60min。
18.在一种实施方式中，步骤(2)所述温度为105℃，压力为0.5mpa，反应时间为60min。
19.在一种实施方式中，步骤(2)所述橘皮浆料中果胶的溶出率为10～15％，果胶分子量为 40～85kda。
20.在一种实施方式中，步骤(3)所述甜味剂包括甜菊糖苷、葡萄糖基甜菊糖苷中的一种或两种。
21.在一种实施方式中，步骤(3)所述甜味剂的添加量为混合物料总体系质量的1～5％。
22.在一种实施方式中，步骤(3)所述剪切粉碎的速率为5000～8000转/分。
23.在一种实施方式中，步骤(3)所述柑橘固体饮料的目数为100～120目。
24.本发明的另一目的是提供一种由上述所述制作方法制备得到的柑橘固体饮料。
25.本发明的有益效果：
26.(1)本发明通过分别对橘肉和橘皮的加工，能够实现柑橘果实的100％利用率，不产生废弃物。
27.(2)本发明对橘肉的加工过程中，打浆工艺采用氮气保护，干燥粉碎工艺在真空条件下同步实现，避免橘肉中天然还原性物质发生氧化反应；
28.(3)本发明对橘皮进行亚临界水处理，可以实现橘皮中果胶的溶出率达到10～15％(对橘皮干基)，且溶出果胶平均分子量为40～85kda；
29.(4)本发明采用真空干燥-粉碎一体化加工技术，显著节约了加工能耗，并且实现橘肉橘皮的均匀混合和最终粒径的均匀性在100～120目；
30.(5)本发明采用甜菊糖苷或葡萄糖基甜菊糖苷作为甜味剂，不额外添加白糖、糖醇、稀有糖或其他甜味物质，利用甜菊糖苷或葡萄糖基甜菊糖苷对柑橘中天然游离糖的协同呈味作用，实现甜味和风味强化作用。
具体实施方式
31.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的
内容不仅仅局限于下面的实施例。
32.1、果胶溶出率的测定
33.采用硫酸-咔唑法测定果胶溶出率，以一水合半乳糖醛酸(aua)作为标准物质绘制标准曲线(浓度范围0-100μg/ml)。以100g橘皮为例，按1:5的料液比经亚临界水加工后，取 20ml离心后的上清液，加入80ml去离子水稀释，然后加入适量果胶酶，常温下搅拌30min 后，用容量瓶定容至250ml，过滤弃去前20ml滤液，取10ml滤液定容至100ml进行果胶溶出率的测定。
34.在3个试管中准确加入12ml浓硫酸，然后在其中2个吸入1.00ml待测溶液，另外1 个加入1ml去离子水作为对照。试管震荡混匀后，冰浴冷却，然后在沸水浴中加热10min，冷却至20℃，吸入1.00ml 0.15％咔唑，混匀后室温下发色25min，在530nm波长下测定溶液的吸光度。果胶溶出率的计算如下公式：
[0035][0036]
2、果胶分子量的测定
[0037]
用高效液相色谱测定果胶分子量，色谱条件为：waters 600高效凝胶过滤色谱(hpgpc) 仪；ultrahydroge linear色谱柱(300mm
×
7.8mm id
×
2)；0.1mol/l nano3溶液作为流动相，流速0.9ml/min；柱温45℃；检测器2410示差折光检测器。
[0038]
3、维生素c保留率测定
[0039]
维生素c的测定按照国标《gb12392-90-蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定方法》中的荧光分光光度计法进行。以抗坏血酸标准品制作标准曲线(0-10μg/ml)，操作方法均同国标所述。柑橘固体饮料取样量为20g，按国标用偏磷酸-乙酸溶液稀释后进行测定。维生素c的保留率按下式计算：
[0040][0041]
4、固体饮料中主要风味物质的测定
[0042]
采用气相色谱检测固体饮料中主要的风味物质，色谱条件为：色谱柱hp-5(30m
×
0.32 mm
×
0.25μm)；进样口温度250℃；氢火焰离子化检测器，检测器温度250℃。程序升温：起始温度70℃，保留16min，以30℃/min升温至250℃，保留1min。载气为氮气，流速 1ml/min；进样方式为分流，分流比100:1(自动进样器进样量1μl)。
[0043]
实施例1
[0044]
一种柑橘固体饮料的制作方法，具体包括如下步骤：
[0045]
(1)橘肉的加工
[0046]
取1kg柑橘，剥皮后分别得到橘肉和橘皮；将橘肉加入到打浆机中，加入水使橘肉:水的料液比为1:1，并在打浆机中通入氮气以替换空气；然后在1500转/分转速下打浆3min后，氮气气氛中保存备用；
[0047]
(2)橘皮的加工
[0048]
取步骤(1)剥皮后的橘皮，剪切为《1cm的碎块后，放入高压反应釜中，按料液比1:5 的比例加入水，在105℃，通氮气维持釜内压力为0.5mpa条件下处理60min，之后放料得到橘
皮加工浆料；
[0049]
该加工条件下，测得橘皮中果胶溶出率为12.35％，果胶平均分子量从原始的200～400kda 降低为80.5kda。
[0050]
(3)真空干燥-粉碎一体化加工
[0051]
将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，统一加入到球形真空干燥
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粉碎一体机中，再加入质量浓度为1％的甜菊糖苷水溶液，溶液添加体积按混合物料总质量的 2％计算；然后在真空度为0.01mpa，40℃下进行连续干燥粉碎，粉碎转速为5000转/分，直至体系变为干粉，即得柑橘固体饮料。
[0052]
上述制备得柑橘固体饮料的平均粒径为100～120目，可溶性膳食纤维含量(以果胶计) 为6.5％，产品中保留柑橘的主要风味物质柠檬烯的含量为3.3％，维生素c保留率为51％。
[0053]
实施例2
[0054]
一种柑橘固体饮料的制作方法，具体包括如下步骤：
[0055]
(1)橘肉的加工
[0056]
加工方式同实施例1；
[0057]
(2)橘皮的加工
[0058]
取步骤(1)剥皮后的橘皮，剪切为《1cm的碎块后，在高压反应釜中，按料水比1:5的比例，在105℃，通氮气维持釜内压力为4.0mpa条件下处理60min，之后放料得到橘皮加工浆料。
[0059]
在该加工条件下，果胶溶出率为12.06％，果胶平均分子量为64.7kda。
[0060]
(3)真空干燥-粉碎一体化加工
[0061]
将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，加入到球形真空干燥-粉碎一体机中，再加入质量浓度为1％的甜菊糖苷水溶液，溶液添加体积按混合物料总质量的2.5％计算；然后在真空度为0.01mpa，40℃下进行连续干燥粉碎，粉碎转速为6000转/分，直至体系变为干粉，即得柑橘固体饮料。
[0062]
上述制备得柑橘固体饮料的平均粒径为100～120目，可溶性膳食纤维含量(以果胶计) 为8.5％，产品中保留柑橘的主要风味物质柠檬烯的含量为2.8％，维生素c保留率为43％。
[0063]
实施例3
[0064]
一种柑橘固体饮料的制作方法，具体包括如下步骤：
[0065]
(1)橘肉的加工
[0066]
加工方式同实施例1；
[0067]
(2)橘皮的加工
[0068]
取步骤(1)剥皮后的橘皮，剪切为《1cm的碎块后，在高压反应釜中，按料水比1:5的比例，在105℃，通氮气维持釜内压力为4.0mpa条件下处理90min，之后放料得到橘皮加工浆料。
[0069]
在该加工条件下，果胶溶出率为13.1％，果胶平均分子量为58.4kda。
[0070]
(3)真空干燥-粉碎一体化加工
[0071]
将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，加入到球形真空干燥-粉
碎一体机中，再加入质量浓度为1％的甜菊糖苷水溶液，溶液添加体积按混合物料总质量的2.5％计算；然后在真空度为0.01mpa，40℃下进行连续干燥粉碎，粉碎转速为6000转/分，直至体系变为干粉，即得柑橘固体饮料。
[0072]
上述制备得柑橘固体饮料的平均粒径为100～120目，可溶性膳食纤维含量(以果胶计) 为8.8％，产品中保留柑橘的主要风味物质柠檬烯的含量为3.0％，维生素c保留率为48％。
[0073]
实施例4
[0074]
一种柑橘固体饮料的制作方法，具体包括如下步骤：
[0075]
(1)橘肉的加工
[0076]
加工方式同实施例1；
[0077]
(2)橘皮的加工
[0078]
取步骤(1)剥皮后的橘皮，，剪切为《1cm的碎块后，在高压反应釜中，按料水比1:5 的比例，在120℃，通氮气维持釜内压力为0.1mpa条件下处理60min，之后放料得到橘皮加工浆料。
[0079]
在该加工条件下，果胶溶出率为11.76％，果胶平均分子量为46.3kda。
[0080]
(3)真空干燥-粉碎一体化加工
[0081]
将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，加入到球形真空干燥-粉碎一体机中，再加入质量浓度为0.8％的甜菊糖苷、葡萄糖基甜菊糖苷混合物水溶液，溶液添加体积按混合物料总质量的3％计算；在真空度为0.01mpa，40℃下进行连续干燥粉碎，粉碎转速为5000转/分，直至体系变为干粉，即得柑橘固体饮料。
[0082]
上述制备得柑橘固体饮料的平均粒径为80～100目，可溶性膳食纤维含量(以果胶计)为 5.3％，产品中保留柑橘的主要风味物质柠檬烯的含量为3.4％，维生素c保留率为45％。
[0083]
对比例1
[0084]
一种柑橘固体饮料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0085]
(1)橘肉的加工
[0086]
加工方式如实施例1，但打浆过程中不进行氮气氛保护，因此料液颜色明显变暗。
[0087]
(2)橘皮的加工
[0088]
取橘皮，剪切为《1cm的碎块后，在高压反应釜中，按料水比1:5的比例，在90℃，氮气维压4.0mpa下反应120min，之后放料得到橘皮加工浆料。
[0089]
在该加工条件下，温度低于水的沸点，则水不处于亚临界状态，此时果胶溶出率为6.8％，果胶平均分子量为260kda，即果胶分子几乎并未发生降解。
[0090]
(3)真空干燥-粉碎一体化加工
[0091]
将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，统一加入到球形真空干燥
‑ꢀ
粉碎一体机中，再加入质量浓度为1％的甜菊苷水溶液，溶液添加体积按混合物料总质量的 2％计算；然后在真空度为0.01mpa，40℃下进行连续干燥粉碎，粉碎转速为6000转/分，直至体系变为干粉，即得柑橘固体饮料。
[0092]
上述制备得到得柑橘固体饮料的平均粒径为80～100目，可溶性膳食纤维含量(以果胶计) 为2.3％，产品中保留柑橘的主要风味物质柠檬烯的含量为2.8％，维生素c保留率
为26％。
[0093]
对比例2
[0094]
一种柑橘固体饮料的制作方法，具体包括如下步骤：
[0095]
(1)橘肉的加工
[0096]
加工方式如实施例1。
[0097]
(2)橘皮的加工
[0098]
取步骤(1)剥皮后的橘皮，剪切为《1cm的碎块后，放入高压反应釜中，按料液比1:5 的比例加入水，在120℃，通氮气维持釜内压力为0.5mpa条件下反应90min，之后放料得到橘皮加工浆料。
[0099]
在该加工条件下，果胶溶出率为18.62％，果胶平均分子量为40.2kda，但该条件下温度过高，加工后料液的颜色为褐色，表面果胶脱水副反应程度严重，将会影响到最终产品的感官特性。
[0100]
(3)真空干燥-粉碎一体化加工
[0101]
将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，统一加入到球形真空干燥
‑ꢀ
粉碎一体机中，再加入质量浓度为1％的甜菊苷水溶液，溶液添加体积按混合物料总质量的 2％计算；然后在真空度为0.01mpa，40℃下进行连续干燥粉碎，粉碎转速为6000转/分，直至体系变为干粉，即得柑橘固体饮料。
[0102]
在该加工条件下，最终产品的平均粒径为100～120目，可溶性膳食纤维含量(以果胶计) 为6.2％，产品中保留柑橘的主要风味物质柠檬烯的含量为2.4％，维生素c保留率为38％。
[0103]
对比例3
[0104]
一种柑橘固体饮料的制作方法，具体包括如下步骤：
[0105]
(1)橘肉的加工
[0106]
加工方式如实施例1。
[0107]
(2)橘皮的加工
[0108]
取步骤(1)剥皮后的橘皮，剪切为《1cm的碎块后，放入高压反应釜中，按料液比1:5 的比例加入水，在120℃，通氮气维持釜内压力为4mpa条件下反应60min，之后放料得到橘皮加工浆料。
[0109]
在该加工条件下，果胶溶出率为11.76％，果胶平均分子量为46.3kda，该条件下同样会发生果胶水解产物在高温下的脱水副反应，褐变还是明显。
[0110]
(3)普通的干燥-粉碎
[0111]
将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，放入真空干燥机中，再加入质量浓度为1％的甜菊糖苷水溶液，溶液添加体积按混合物料总质量的2.5％计算；在真空度 0.01mpa，40℃下进行真空干燥36h，直至得到干燥物料；取出物料后进行粉碎处理，粉碎转速为6000转/分，直至体系变为干粉，即得柑橘固体饮料。最终产品的平均粒径。
[0112]
上述制备得柑橘固体饮料的平均粒径为100～120目，可溶性膳食纤维含量(以果胶计) 为6.5％，产品中保留柑橘的主要风味物质柠檬烯的含量为1.3％，维生素c保留率为19％。
[0113]
对比例4
[0114]
一种柑橘固体饮料的制作方法，具体包括如下步骤：
[0115]
(1)橘肉的加工
[0116]
取1kg柑橘，剥皮后分别得到橘肉和橘皮；将橘肉加入到打浆机中，加入水使橘肉:水的料液比为1:1，并在打浆机中通入氮气以替换空气；然后在1500转/分转速下打浆3min后，氮气氛中保存备用；
[0117]
(2)橘皮的加工
[0118]
取步骤(1)剥皮后的橘皮，剪切为《1cm的碎块后，在高压反应釜中，按料液比1:5 的比例加入水，在105℃，通氮气维持釜内压力为5.0mpa下反应120min，之后放料得到橘皮加工浆料。
[0119]
在该加工条件下，果胶溶出率为16.6％，果胶平均分子量为11.4kda。此时，提高压力要5.0mpa和延长反应时间至120min，果胶溶出率仅略有提高，效果不太明显，而果胶分子量相比4.0mpa也没有进一步明显降低。
[0120]
(3)普通的干燥-粉碎
[0121]
将步骤(1)得到的橘肉浆料和步骤(2)得到的橘皮浆料，放入真空干燥机中，再加入质量浓度为1％的甜菊糖苷水溶液，溶液添加体积按混合物料总质量的2.5％计算；在真空度 0.01mpa，40℃下进行真空干燥36h，直至得到干燥物料；取出物料后进行粉碎处理，粉碎转速为6000转/分，最终产品的平均粒径为100～120目。
[0122]
最终产品中可溶性膳食纤维含量(以果胶计)为8.2％，产品中保留柑橘的主要风味物质柠檬烯的含量为1.1％，维生素c保留率为14％。
[0123]
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。