Orangensaft

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Hintergrund

Orangensaft ist im United States Code of Federal Regulations definiert als "unfermentierter Saft, der aus reifen Orangen der Art Citrus sinensis " gewonnen wird oder des Zitrushybrids, das allgemein Ambersweet genannt wird." Echter frisch gepresster Saft ist kommerziell schwer zu vermarkten, da er einer speziellen Verarbeitung bedarf, um ihn haltbar zu machen. Orangensaft wird üblicherweise in drei Formen vermarktet:als gefrorenes Konzentrat, das nach dem Kauf mit Wasser verdünnt wird; als rekonstituierte Flüssigkeit, die vor dem Verkauf konzentriert und dann verdünnt wurde, oder als nicht konzentriertes Getränk in einfacher Stärke namens NFC oder Not From Concentrate. Die beiden letztgenannten Arten sind auch als Ready To Drink (RTD) Säfte bekannt.

Zitrusfrüchte werden wie Orangen seit 4.000 Jahren in Südchina und Südostasien angebaut. Eine Sorte, die Zitrone, wurde irgendwann zwischen 400 und 600 v. Chr. in den Nahen Osten transportiert. Arabische Händler transportierten zwischen 100 und 700 n. Chr. . Orangen nach Ostafrika und in den Nahen Osten , und während der arabischen Besetzung Spaniens kamen zuerst Zitrusfrüchte nach Südeuropa. Von dort wurden sie von Entdeckern in die Neue Welt getragen, wo sie sich im 16. Jahrhundert nach Florida und Brasilien ausbreiteten. Bis zum 19. Jahrhundert erreichten Zitrusfrüchte weltweite Verbreitung. In den 1890er Jahren stieg die Nachfrage stark an, weil Mediziner entdeckten, dass das Trinken des Saftes von Orangen oder anderen Zitrusfrüchten Skorbut, eine Vitaminmangelkrankheit, verhindern kann.

Die Popularität von Orangensaft nahm mit der Entwicklung der kommerziellen Orangensaftindustrie in den späten 1920er Jahren wieder dramatisch zu. In der Anfangszeit stützte sich die Saftindustrie hauptsächlich auf geborgenes Obst, das für den regelmäßigen Verzehr ungeeignet war, weil es verformt, stark gefärbt oder verunstaltet war. In den 1930er Jahren führten die Entwicklung von mit Porzellan ausgekleideten Dosen und Fortschritte bei den Pasteurisierungstechniken zu einer verbesserten Saftqualität und die Branche expandierte erheblich. Dann, im Jahr 1944, fanden Wissenschaftler einen Weg, Fruchtsaft unter Vakuum zu konzentrieren und einzufrieren, ohne den Geschmack oder den Vitamingehalt zu zerstören. Gefrorene konzentrierte Säfte wurden in den Jahren 1945-46 erstmals in den Vereinigten Staaten verkauft und wurden weithin verfügbar und beliebt. Nach dem Zweiten Weltkrieg hörten die meisten Amerikaner auf, ihren eigenen Saft zu pressen, und konzentrierter Saft wurde die vorherrschende Form. Mit der Zunahme von Haushaltskühlschränken wurde gefrorenes Konzentrat noch beliebter. Die Nachfrage nach gefrorenen Säften hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf die Zitrusindustrie und beflügelte das Wachstum der Zitrushaine in Florida. Gefrorene Konzentrate blieben bis 1985 die beliebteste Form, als rekonstituierte und NFC-Säfte die gefrorenen Säfte zum ersten Mal verkauften. 1995 machten NFC-Säfte 37 % des nordamerikanischen Marktes aus. Dies steht im Vergleich zu rekonstituiertem Saft, der etwa 39 % des Marktes ausmachte. Heutzutage ermöglicht die kommerzielle aseptische Verpackung die Vermarktung von RTD-Säften ohne gekühlte Lagerung. Der derzeitige weltweite Markt für Orangensaft beträgt mehr als 2,3 Milliarden US-Dollar, wobei der größte Markt die Vereinigten Staaten sind, gefolgt von Kanada, Westeuropa und Japan.

Rohstoffe

Obst

Der Hauptbestandteil von Orangensaft sind natürlich Orangen. Orangen gehören zur Familie der Rautengewächse (Rutaceae), und Zitrusbäume gehören zur Gattung Citrus. Orangen sind zusammen mit allen Zitrusfrüchten eine besondere Art von Beerenbotanikern, die als Hesperidium bezeichnet werden. Beliebte Orangensorten sind Nabel, Mandarine und Valencia. Eine Mischung aus verschiedenen Orangensorten wird in der Regel verwendet, um einen bestimmten Geschmack zu verleihen und die Bitterkeitsfreiheit zu gewährleisten. Die Auswahl der Orangen für den Saft wird auf der Grundlage einer Reihe von Faktoren wie Sorte und Reife der Frucht getroffen. Die Frucht enthält eine Reihe von natürlichen Materialien, die zum Gesamtgeschmack und zur Konsistenz des Saftes beitragen, darunter Wasser, Zucker (hauptsächlich Saccharose, Fruktose und Glukose), organische Säuren (hauptsächlich Zitronen-, Apfel- und Weinsäure) und Aromastoffe (einschließlich verschiedene Ester, Alkohole, Ketone, Lactone und Kohlenwasserstoffe.)

Andere Zusatzstoffe

Konservierungsstoffe wie Schwefeldioxid oder Natriumbenzoat sind in Orangensaft laut Bundesverordnung erlaubt, obwohl die Mengen streng kontrolliert werden. Ebenso werden Ascorbinsäure, Alpha-Tocopherol, EDTA, BHA oder BHT als Antioxidantien verwendet. Süßstoffe können in Form von Maissirup, Dextrose, Honig oder sogar künstlichen Süßstoffen hinzugefügt werden. Häufiger wird jedoch Zitronensäure hinzugefügt, um die Säure zu verleihen.

Hersteller können Säfte auch mit zusätzlichen Vitaminen oder zusätzlichen Nährstoffen wie Vitamin C und seltener den Vitaminen A und E sowie Beta-Carotin anreichern. (Beta-Carotin ist von Natur aus in Orangen enthalten, jedoch nur in geringem Maße.) Es gibt einige Bedenken hinsichtlich der Stabilität dieser zugesetzten Vitamine, da sie den Erhitzungsprozess nicht sehr gut überstehen. Auch Orangensaft wird häufig Calcium in Form von Tricalciumphosphat zugesetzt.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Ernte/Sammlung

• 1 Orangen werden in großen Haine geerntet. Einige Zitrusbauern sind Mitglied in genossenschaftlichen Verpackungs- und Marketingverbänden, während andere unabhängige Züchter sind. Wenn die reifen Früchte zum Pflücken bereit sind, wird ein Pflückerteam geschickt, um die Früchte von den Bäumen zu pflücken. Das gesammelte Obst wird an Packzentren geschickt, wo es zum Verkauf als ganzes Obst verpackt oder an Fabriken zur Saftverarbeitung geschickt wird. Die Orangen werden in der Regel per LKW zu Entsaftungsanlagen transportiert, wo sie durch eine Schwerkraftbeschickung auf ein Förderband entladen werden, das die Früchte zu einem Lagerbehälter transportiert.

Reinigen/Klassieren

• 2 Die Früchte müssen vor der Verwendung untersucht und bewertet werden. Ein Inspektor entnimmt eine 18 kg schwere Probe zur Analyse, um sicherzustellen, dass die Früchte die Reifeanforderungen für die Verarbeitung erfüllen. Die zertifizierten Früchte werden dann über ein Förderband transportiert, wo sie mit einem Reinigungsmittel gewaschen werden, während sie über Walzenbürsten laufen. Dieser Prozess entfernt Schmutz und Schmutz und reduziert die Anzahl der Mikroben. Die Früchte werden gespült und getrocknet. Sortierer entfernen schlechte Früchte, während sie über die Walzen laufen, und die verbleibenden Qualitätsstücke werden vor der Extraktion automatisch nach Größe getrennt. Die richtige Größe ist entscheidend für den Extraktionsprozess.

Extraktion

• 3 Die richtige Saftextraktion ist wichtig, um die Effizienz des Saftherstellungsprozesses sowie die Qualität des fertigen Getränks zu optimieren. Letzteres ist der Fall, weil Orangen dicke Schalen haben, die bittere Harze enthalten, die sorgfältig getrennt werden müssen, um den süßeren Saft nicht zu verderben. Es gibt zwei automatisierte Extraktionsmethoden, die üblicherweise von der Industrie verwendet werden. Der erste legt die Früchte zwischen zwei Metallbecher mit angespitzten Metallröhrchen an der Basis. Die obere Tasse senkt sich ab und die Finger an jeder Tasse greifen ineinander, um den Saft auszudrücken, während die Rohre Löcher in die Ober- und Unterseite der Frucht schneiden. Die Fruchtfeststoffe werden zwischen den beiden Schalenstopfen in das untere Rohr gepresst, während der Saft durch Perforationen in der Rohrwand herausgedrückt wird. Gleichzeitig wäscht ein Wasserstrahl das Öl von der Schale weg. Dieses Öl wird für die spätere Verwendung zurückgewonnen.

  Bei der zweiten Extraktionsart werden die Orangen halbiert, bevor der Saft entfernt wird. Die Früchte werden beim Passieren von einem stationären Messer in Scheiben geschnitten und die Hälften werden dann von Gummisaugnäpfen aufgenommen und gegen gezahnte Reibahlen aus Kunststoff bewegt. Die rotierenden Reibahlen drücken den Saft aus, während sich die Orangenhälften auf der Förderstrecke bewegen. Wenn die reifen Früchte zum Pflücken bereit sind, ziehen Pflücker die Früchte von den Bäumen. Nach der Ernte werden die Früchte zur Saftverarbeitung an die Pflanzen geschickt. Vor der Extraktion werden die Früchte gereinigt und sortiert. Ein Teil des Schalenöls kann vor der Extraktion durch Nadeln entfernt werden, die die Haut stechen, wodurch das abgewaschene Öl freigesetzt wird. Moderne Extraktionsgeräte dieser Art können eine Schale in etwa 3 Sekunden schneiden, reiben und auswerfen.

• 4 Der extrahierte Saft wird durch ein Edelstahlsieb gefiltert, bevor er für die nächste Stufe bereit ist. An diesem Punkt kann der Saft gekühlt oder konzentriert werden, wenn er für ein rekonstituiertes Getränk bestimmt ist. Wenn es sich um einen NFC-Typ handelt, kann er pasteurisiert werden.

Konzentration

• 5 Konzentrierter Saftextrakt ist ungefähr fünfmal konzentrierter als gepresster Saft. Mit Wasser verdünnt wird es zur Herstellung von gefrorenem Saft und vielen RTD-Getränken verwendet. Die Konzentration ist sinnvoll, da sie die Haltbarkeit des Saftes verlängert und die Lagerung und den Versand wirtschaftlicher macht. Saft wird üblicherweise mit einem Gerät konzentriert, das als thermisch beschleunigter Kurzzeitverdampfer oder kurz TASTE bekannt ist. TASTE verwendet Dampf, um den Saft unter Vakuum zu erhitzen und das Wasser zum Verdampfen zu zwingen. Der konzentrierte Saft wird in einen Vakuum-Flash-Kühler abgelassen, der die Produkttemperatur auf etwa 13 °C (55,4 °F) reduziert. Ein neueres Konzentrationsverfahren erfordert eine minimale Wärmebehandlung und wird in Japan kommerziell verwendet. Das Fruchtfleisch wird durch Ultrafiltration vom Saft getrennt und pasteurisiert. Der geklärte Saft, der die flüchtigen Aromastoffe enthält, wird bei 50°F (10°C) durch Umkehrosmose konzentriert und das Konzentrat und das Fruchtfleisch werden rekombiniert, um die geeignete Saftkonzentration zu erzeugen. Der Geschmack dieses Konzentrats ist dem in den Vereinigten Staaten im Handel erhältlichen überlegen und kommt dem von frischem Saft nahe. Das Saftkonzentrat wird dann in gekühlten Großtanks aus Edelstahl gelagert, bis es verpackt oder rekonstituiert werden kann.

Rekonstitution

• 6 Wenn der Saftprozessor bereit ist, eine kommerzielle Verpackung für den Einzelhandel zuzubereiten, wird Konzentrat aus mehreren Lagerchargen entnommen und mit Wasser vermischt, um das gewünschte Zucker-Säure-Verhältnis, die gewünschte Farbe und den gewünschten Geschmack zu erreichen. Dieser Schritt muss sorgfältig kontrolliert werden, da während des Konzentrationsprozesses ein Großteil des Aromas des Saftes verloren gehen kann. Das richtige Mischen von Saftkonzentrat und anderen Aromafraktionen ist notwendig, um sicherzustellen, dass das endgültige Saftprodukt ein hochwertiges Aroma erreicht.

Pasteurisierung

• 7 Dank seines niedrigen pH-Werts (ca. 4) hat Orangensaft einen natürlichen Schutz vor In einem automatisierten Prozess wird der Orange der Saft entzogen und die Schale in einem Schritt entfernt . Bakterien, Hefen und Schimmelbildung. Es ist jedoch immer noch eine Pasteurisierung erforderlich, um den Verderb weiter zu verzögern. Die Pasteurisierung inaktiviert auch bestimmte Enzyme, die bewirken, dass sich das Fruchtfleisch vom Saft trennt, was zu einem ästhetisch unerwünschten Getränk führt. Diese enzymbedingte Klärung ist einer der Gründe, warum frisch gepresster Saft nur wenige Stunden haltbar ist. Die Flash-Pasteurisierung minimiert Geschmacksveränderungen durch die Wärmebehandlung und wird für hochwertige Produkte empfohlen. Mehrere Pasteurisierungsverfahren werden kommerziell verwendet. Eine gängige Methode leitet Saft durch ein Rohr neben einem Plattenwärmetauscher, sodass der Saft ohne direkten Kontakt mit der Heizfläche erhitzt wird. Ein anderes Verfahren verwendet heißen, pasteurisierten Saft, um ankommenden nicht pasteurisierten Saft vorzuwärmen. Der vorgewärmte Saft wird mit Dampf oder heißem Wasser weiter auf Pasteurisierungstemperatur erhitzt. Normalerweise reicht es aus, eine Temperatur von 85-94 °C (185-201,2 °F) für etwa 30 Sekunden zu erreichen, um die Keimzahl zu reduzieren und den Saft zum Abfüllen vorzubereiten.

Verpackung/Abfüllung

• 8 Um die Sterilität zu gewährleisten, sollte der pasteurisierte Saft noch heiß abgefüllt werden. Wenn möglich, können Metall- oder Glasflaschen und Dosen vorgewärmt werden. Verpackungen, die hohen Temperaturen nicht standhalten (z. B. aseptische, mehrschichtige Saftboxen aus Kunststoff, die keine Kühlung benötigen) müssen in einer sterilen Umgebung abgefüllt werden. Anstelle von Hitze kann vor dem Befüllen auch Wasserstoffperoxid oder ein anderes zugelassenes Sterilisationsmittel verwendet werden. In jedem Fall werden die leeren Packungen über ein Förderband zu Flüssigkeitsabfüllmaschinen geführt, denen Saft aus Großlagertanks zugeführt wird. Der Füllkopf dosiert genau die Produktmenge in den Behälter und kann je nach Verpackungsdesign sofort umdrehen, um den Deckel zu sterilisieren. Nach dem Befüllen werden die Behälter schnellstmöglich abgekühlt. So verpackter Orangensaft ist bei Raumtemperatur 6-8 Monate haltbar.

Nebenprodukte/Abfälle

Nebenprodukte aus der Orangensaftproduktion stammen aus der Schale und dem Fruchtfleisch, die als Abfall anfallen. Produkte, die mit diesen Materialien hergestellt werden, umfassen dehydriertes Futter für Vieh, Pektin zur Verwendung bei der Herstellung von Gelees, Zitronensäure, ätherische Öle, Melasse und kandierte Schalen. Bestimmte Fraktionen von Orangenöl (bekannt als D-Limonen) haben ausgezeichnete Lösungsmitteleigenschaften und werden für den Einsatz in Industriereinigern verkauft.

Qualitätskontrolle

Die Qualität wird während des gesamten Produktionsprozesses überprüft. Inspektoren sortieren die Früchte, bevor der Saft extrahiert wird. Nach der Extraktion und Konzentration wird das Produkt überprüft, um sicherzustellen, dass es einer Reihe von USDA-Qualitätskontrollstandards entspricht. Das wichtigste Maß bei der Orangensaftherstellung ist der Zuckergehalt, der in Grad Brix (Gewichtsprozent Zucker in einer Lösung) gemessen wird. Die verwendeten Orangensorten und das Klima, in dem sie angebaut wurden, beeinflussen den Zuckergehalt. Hersteller mischen Säfte mit unterschiedlichem Zuckergehalt zusammen, um eine gewünschte Zuckerbalance zu erreichen. Das endgültige Saftprodukt wird auf eine Reihe von Schlüsselparametern bewertet, darunter Säure, Zitrusölgehalt, Fruchtfleischgehalt, Zellstoffzellintegrität, Farbe, Viskosität, mikrobiologische Kontamination, Mundgefühl und Geschmack. Ein sensorisches Panel wird verwendet, um subjektive Qualitäten wie Geschmack und Textur zu bewerten. Schließlich werden die Einheiten während des Abfüllvorgangs auf ihre ordnungsgemäße Befüllung und Versiegelung überprüft.

Die Zukunft

Zukünftige Verarbeitungsverbesserungen werden wahrscheinlich von der computergesteuerten Sortierung und Sortierung von Früchten herrühren. Die Formulierungen von Orangensaft werden sich ändern, da der Trend zu mehr ernährungsorientierten Inhaltsstoffen wie Antioxidantien anhält. Darüber hinaus werden zukünftige Rezepturen wahrscheinlich Mischungen aus Orangensaft mit anderen, exotischeren Fruchtaromen wie Kiwi oder sogar Gemüsesäften wie Karotten sein.