В процессе производства сок поглощает значительные количества воздуха. Кислород воздуха окисляет витамины, красящие и ароматические вещества, что приводит к ухудшению цвета, изменению вкуса и разрушению витамина С. Поэтому перед фасованием из сока следует удалить воздух. В производстве соков с мякотью, которые при гомогенизации в плунжерных гомогенизаторах поглощают значительные количества воздуха, этот процесс обязателен.
Деаэрация может проводиться путем вакуумирования, нагревания, газообмена или применения фермента глюкозооксидазы, которая замедляет ход окислительных реакций и предотвращает вызываемые ими нежелательные изменения компонентов сока.
Процесс удаления воздуха вакуумированием и нагреванием основан на том, что растворимость газов в жидкостях уменьшается с повышением температуры и понижением давления. При остаточном давлении 34,6 кПа и температуре 40 °С из распыленного в вакуум-камере сока удается извлечь до 90 % воздуха по отношению к его первоначальному содержанию.
При газообмене кислород, содержащийся в соках, вытесняется инертными газами - азотом или диоксидом углерода. Процесс проводят до достижения равновесия, соответствующего парциальному давлению отдельных газов.
В промышленности наибольшее распространение получило вакуумирование, проводимое в специальных аппаратах - деаэраторах.
В нашей стране для деаэрации соков без мякоти используют деаэратор-пастеризатор, который выполняет операции глубокого вакуумирования с последующими пастеризацией, выдержкой и охлаждением.
Резервуар, где происходит собственно деаэрация, представляет собой цилиндр из нержавеющей стали с конусным днищем и стеклянной крышкой. Внутри него установлены два перфорированных цилиндра. Для пастеризации сока используется пластинчатый пастеризатор. В щит вмонтирован трубчатый выдерживатель, служащий для выдержки сока при заданной температуре. Сок непрерывно подается в уравнительный бак, из которого под действием вакуума засасывается в деаэратор и через сопло распыления направляется на стеклянную крышку. Растекаясь по поверхности крышки, сок стекает по перфорированным цилиндрам в вице тонкой пленки. Воздух при этом удаляется. Далее центробежным насосом сок отсасывается из деаэратора и подается в пастеризатор, где нагревается водой до температуры пастеризации, и поступает в выдерживатель, а оттуда опять в секцию регенерации пастеризатора для охлаждения.
Установка снабжена контрольно-измерительными приборами. Деаэрация проводится при температуре 35-40 °С и остаточном давлении 6-8 кПа.
За рубежом применяют деаэраторы распылительного типа, в которых предусматривается устройство для улавливания и конденсирования летучих ароматических веществ, выделяющихся из сока при вакуумировании.
Деаэратор распылительного типа для конденсации выпаренного пара в верхней части вакуум-камеры имеет водяной трубчатый охладитель.
Сок впрыскивается в центр камеры через разбрызгивающее устройство и распыляется по всему объему камеры, в которой поддерживается необходимое разрежение при помощи водокольцевого вакуум-насоса. Уровень сока в камере поддерживается поплавковым регулятором уровня. Часть воды, выпаренная из сока, с ароматическими веществами и неконденсирующимися газами поднимается в верхнюю часть камеры, где пар и ароматические вещества, проходя через трубы водяного охладителя, конденсируются и стекают в нижнюю часть камеры, соединяясь с деаэрированным соком. Неконденсирующиеся газы, в основном воздух, выводятся из аппарата.
В зависимости от температуры в таком деаэраторе может быть удалено из сока до 90% воздуха.
Близкую к этому деаэратору конструкцию имеет деаэратор вертикального типа. В верхней части камеры смонтирован вертикальный трубчатый теплообменник, по трубам которого циркулирует охлаждающая вода. Поднимающийся пар с ароматическими веществами омывает трубки теплообменника, конденсируется и стекает по поверхности труб в нижнюю часть вакуум-камеры, где соединяется с соком.