采用甜橙全果加工生产浓缩橙汁，可以减少人工成本，实现全程自动化生产，但随着甜橙皮汁的掺入，浓缩橙汁出现了严重的褐变问题，成为了甜橙全果加工生产中影响浓缩橙汁品质下降的主要因素之一；另外，在加工过程中热敏性物质的挥发，使浓缩橙汁的香气物质损失，也成为了浓缩橙汁加工中亟待解决的问题。所以，研究解决浓缩橙汁加工过程中的褐变及风味物质逸散等关键技术问题，探明褐变的主要原因及其作用机理，提出控制褐变的方案，探明风味物质逸散的主要原因及采用增香技术，从而提出改善浓缩橙汁风味的方案，已成为当前我国橙汁产业发展的迫切需要。此研究对于提高浓缩橙汁产品质量、降低生产成本、推进产业技术进步有重要意义。本论文通过在甜橙压榨工段添加纤维素酶和果胶酶进行酶解处理来提高橙汁的提取率，提高甜橙的原料利用率。在生产浓缩橙汁的浓缩工段前添加风味酶（β-葡萄糖苷酶）进行酶解处理来增加浓缩橙汁的香气，在确定β-葡萄糖苷酶酶解增香工艺的基础上，采用GC-MS分析方法，研究浓缩橙汁在主要加工工段香气物质总量的变化状况，改善浓缩橙汁产品的品质。通过研究去皮压榨浓缩橙汁和带皮压榨浓缩橙汁中酚类物质含量、维生素C含量和类胡萝卜素含量的差异，分析出带皮压榨浓缩橙汁产生褐变的主次要物质因素，并通过分析去皮压榨和带皮压榨两种工艺条件下生产浓缩橙汁过程中主要工段褐变指数变化，确定出控制浓缩橙汁褐变的关键工段。选用树脂吸附法、活性炭吸附法、pH值调节法和金属离子调节法研究出控制浓缩橙汁褐变的有效方法及相应工艺组合。主要研究内容及结论如下：⑴橙汁酶解提取的工艺优化：通过纤维素酶和果胶酶酶比例、酶添加量、酶解温度和酶解时间四个因素所做的单因素实验，确定各因素的影响顺序为：酶解温度>酶解时间>酶添加量>酶比例。设计四因素三水平的响应面分析，并用统计软件DesignExpert V.7.1.6对试验数据进行回归分析，回归方程为：Y=60.05+0.13A+0.48B+0.72C+0.65D+0.24AB-0.055AC-0.17AD+0.19BC-0.21BD+0.100CD-0.57A²-0.79B²-0.65C²-0.95D²（R²=0.9133），该模型回归系数R²=0.9133，表明响应面模型回归性较好。通过实验优化后的甜橙果汁提取的最佳酶解工艺组合为：酶比例为1:2，酶添加量为0.04%，酶解温度为48.1℃，酶解时间为2.15h。此条件下，甜橙果汁的提取率为60.26%，比不添加纤维素酶和果胶酶的空白实验提取率54.57%有较大幅度提高。⑵橙汁酶解增香的工艺优化：影响橙汁酶解增香效果的主次顺序为：酶添加量>酶解温度>酶解时间。其中，酶添加量对酶解增香效果影响显著，表明是否添加β-葡萄糖苷酶和添加量是影响橙汁芳香效果的最主要因素。研究确定出橙汁酶解增香的最佳工艺组合为：酶添加量为2.0mg/L，酶解温度为40℃，酶解时间为60min。采用GC-MS联机分析，检测出来的有效香气成分有41种，主要为烃类、酯类、醇类、酮类和醛类化合物。含量较多的成分为D-柠檬烯、丁酸乙醋、巴伦西亚桔烯、4-松油醇、3-羟基己酸乙醋、己醇、β-月桂烯、芳樟醇、乙醇、反式-对-孟二烯-醇、香芹酮、顺式-3-己烯-1-醇、松油醇、己酸乙酯、1-辛醇等。研究表明经纤维素酶和果胶酶复合酶酶解处理会导致橙汁香气物质损失4.86%；经热浓缩加工处理会导致香气物质损失达10.87%；而经杀菌工艺处理则会造成橙汁香气物质严重损失达16.64%；表明浓缩橙汁的加工过程对香气物质的影响较大。采用β-葡萄糖苷酶酶解处理可使浓缩橙汁香气物质成分提高7.06%，起到一定的增香作用。⑶浓缩橙汁加工过程的褐变研究：带皮压榨浓缩橙汁产生褐变的主要原因是由于甜橙带皮压榨过程中酚类物质、维生素C和类胡萝卜素含量均有不同程度增加所致。其中，甜橙全果浓缩汁比果肉浓缩汁中酚类物质和维生素C含量分别高出52.07mg/100mL、18.36mg/100mL，表明酚类物质和维生素C影响浓缩橙汁褐变的两个主要因素，而类胡萝卜素含量高出0.98mg/100mL，表明类胡萝卜素仅是影响浓缩橙汁褐变的次要因素。通过研究浓缩橙汁生产加工过程中褐变的动态过程，发现酚类物质在浓缩和杀菌阶段含量显著增加，从而使酚类物质自身聚合和相互氧化缩合反应增强而导致褐变，维生素C和类胡萝卜素的含量在浓缩阶段由于浓缩效应而使其单位含量显著提高，但在杀菌阶段后维生素C和类胡萝卜素的单位含量出现明显下降，这是由于在浓缩和杀菌阶段的较高温度引起维生素C的氧化降解和类胡萝卜素的异构化和氧化降解反应。同时，两种加工方式生产的橙汁在杀菌阶段后的褐变指数比压榨阶段后的褐变指数分别高出0.09和0.159，确定出浓缩和杀菌阶段是引起浓缩橙汁褐变的关键工段。⑷浓缩橙汁的褐变控制研究：7种不同树脂对橙汁中酚类物质的吸附过程在前60min内吸附速率快，之后吸附速率比较平缓，在100min后吸附基本达到平衡。其中，大孔树脂的LSA-800C吸附性能最好，经大孔树脂LSA-800C动态吸附处理后，样品果汁中酚类物质含量大大下降，没食子酸含量为18.87mg/kg，残留率仅为35.42%，表儿茶素含量为19.51mg/kg，残留率仅为34.57%，阿魏酸含量为6.93mg/kg，残留率仅为31.24%。表明通过大孔树脂LSA-800C吸附处理能对橙汁褐变能起到较好的控制作用。经过LSA-800C树脂吸附后，带皮生产工艺浓缩橙汁的酚类物质含量比未经过树脂吸附处理的含量降低47.59mg/100ml，树脂吸附率达到27.97%。带皮生产工艺浓缩橙汁的褐变指数比未经过树脂吸附处理的降低0.113，褐变指数降低幅度达到28.18%。表明通过大孔树脂LSA-800C动态吸附处理能对橙汁褐变能起到较好的控制作用。在单因素实验的基础上，再进行正交设计实验，并经过对比验证实验，确定活性炭吸附处理最佳工艺组合为活性炭目数80目，活性炭添加量为11mg/200ml，活性炭吸附温度为30℃，活性炭吸附时间为1.5h。且经活性炭最佳工艺处理的橙汁色值比空白（未进行活性炭吸附处理）的橙汁提高5.0，表明活性炭吸附处理对控制带皮工艺生产橙汁褐变的效果较为明显。当pH值为3.5时，带皮工艺生产浓缩橙汁的褐变指数最低为0.383，当pH值为4.0时，去皮工艺生产浓缩橙汁的褐变指数最低为0.231。实验研究认为：带皮生产工艺生产浓缩橙汁的pH值应调节在3.5⁴.0对控制褐变效果较好。各种金属离子对浓缩橙汁非酶促褐变的影响各不相同，但除K⁺之外，其他同种金属离子对两种工艺生产浓缩橙汁非酶促褐变的影响性质基本相同。表现为：Sn²⁺、Ca²⁺和Al³⁺具有较为明显的抑制橙汁非酶促褐变的作用，其抑制力由强到弱的顺序依次为Sn²⁺>Al³⁺>Ca²⁺；Zn²⁺和Mn²⁺对橙汁非酶促褐变也具有一定抑制作用；但Fe²⁺、Fe³⁺Cu²⁺和Mg²⁺对橙汁非酶促褐变具有促进作用，其促进力由强到弱的顺序依次为Mg²⁺>Cu²⁺>Fe³⁺>Fe²⁺；K⁺对带皮和去皮工艺生产浓缩橙汁非酶促褐变的影响性质分别为抑制和促进作用，但影响均较小。