Las naranjas se cosechan de grandes arboledas. Algunos cultivadores de cítricos son miembros de asociaciones cooperativas de empaque y comercialización, mientras que otros son productores independientes. Cuando la fruta madura está lista para recoger, se envía a un equipo de recolectores para sacar la fruta de los árboles. La fruta recogida se envía a los centros de embalaje donde se vende en cajas como fruta entera, o se envía a las plantas para su procesamiento de jugos. Las naranjas se envían generalmente vía camión a las instalaciones de extracción de jugos, donde se descargan por una alimentación por gravedad en una cinta transportadora que transporta la fruta a un contenedor de almacenamiento.

La fruta debe ser inspeccionada y graduada antes de poder ser utilizada. Un inspector toma una muestra de 39,7 lb (18 kg) para analizar con el fin de asegurarse de que la fruta cumple los requisitos de madurez para su procesamiento. La fruta certificada se transporta a lo largo de una cinta transportadora donde se lava con un detergente mientras pasa sobre los cepillos de rodillos. Este proceso elimina los desechos y la suciedad y reduce el número de microbios. La fruta se enjuaga y se seca. Los operarios eliminan la fruta mala cuando pasa por encima de los rodillos y las piezas de calidad restantes se segregan automáticamente por tamaño antes de la extracción. El tamaño adecuado es fundamental para el proceso de extracción.

La extracción adecuada de jugo es importante para optimizar la eficiencia del proceso de producción de jugo así como la calidad de la bebida terminada. Esto último es cierto porque las naranjas tienen pieles gruesas, que contienen resinas amargas que deben separarse cuidadosamente para evitar la contaminación del jugo. Hay dos métodos de extracción automatizados que la industria utiliza habitualmente.

El primero coloca la fruta entre dos tazas de metal con tubos de metal afilados en su base. La taza superior desciende y los dedos de cada taza se acoplan para extraer el jugo mientras los tubos cortan los agujeros en la parte superior e inferior de la fruta. Los sólidos de la fruta se comprimen en el tubo inferior entre los dos tapones de la cáscara mientras que el jugo se fuerza hacia fuera a través de perforaciones en la pared del tubo. Al mismo tiempo, un rociador de agua limpia el aceite de la cáscara. Este aceite se recupera para su uso posterior.

El segundo tipo de extracción tiene las naranjas cortadas por la mitad antes de que el jugo se retire. Las frutas se rebanan a medida que pasan por un cuchillo estacionario y las mitades se recogen por ventosas de goma y se mueven contra los exprimidores de plástico serrados. Los exprimidores giratorios extraen el jugo mientras las mitades de naranja se desplazan alrededor de la línea de la cinta transportadora.

Cuando la fruta madura está lista para recoger, un equipo de recolectores sacan la fruta de los árboles. Una vez recolectada, la fruta se envía a las plantas para su procesamiento. Antes de la extracción, la fruta se limpia y se gradúa. Parte del aceite de cáscara puede ser removido antes de la extracción por agujas que pinchan la piel, liberando así el aceite que se lava. Los equipos modernos de extracción de este tipo pueden cortar, exprimir y expulsar una cáscara en unos 3 segundos.

El jugo extraído se filtra a través de una pantalla de acero inoxidable antes de que esté listo para la siguiente etapa. En este punto, el jugo puede ser enfriado o concentrado si está destinado a una bebida reconstituida. Si es un tipo de jugo NFC (no concentrado), puede ser pasteurizado.

El extracto concentrado del jugo es aproximadamente cinco veces más concentrado que el jugo exprimido. Diluido con agua, se utiliza para hacer jugo congelado y muchas bebidas listas para tomar. La concentración es útil porque amplía la vida útil del jugo y hace que el almacenamiento y el envío sean más económicos.

El jugo se concentra comúnmente con un equipo conocido como evaporador térmico acelerado de corto tiempo (TASTE, por sus siglas en inglés). Este sistema utiliza vapor para calentar el jugo bajo vacío y forzar el agua a evaporarse. El jugo concentrado se descarga a un refrigerador flash de vacío, que reduce la temperatura del producto a unos 55,4° F (13° C).

Un proceso de concentración más reciente requiere un tratamiento térmico mínimo. La pulpa se separa del jugo por ultrafiltración y luego es pasteurizada. El zumo clarificado que contiene los aromas volátiles se concentra a 50° F (10° C) por ósmosis inversa y el concentrado y la pulpa se vuelven a mezclar para producir la concentración de zumo adecuada. El sabor de este concentrado se considera superior y está muy cerca del jugo fresco. El concentrado de jugo se almacena entonces en tanques refrigerados de acero inoxidable hasta que esté listo para ser empaquetado o reconstituido.

Cuando el procesador de jugos está listo para preparar un paquete comercial para la venta al por menor, el concentrado se extrae de varios lotes de almacenamiento y se mezcla con agua para lograr la proporción deseada de azúcar a ácido, color y sabor. Este paso debe controlarse cuidadosamente porque durante el proceso de concentración se puede perder parte del sabor del jugo. Es necesario mezclar adecuadamente el concentrado de jugo y otras fracciones de sabor para asegurar que el producto final logre un sabor de alta calidad.

Gracias a su bajo pH (alrededor de 4), el jugo de naranja tiene cierta protección natural contra bacterias, levaduras y crecimiento de moho. Sin embargo, la pasteurización todavía es necesaria para retardar aún más el deterioro. La pasteurización también desactiva ciertas enzimas que hacen que la pulpa se separe del jugo, dando como resultado una bebida estéticamente indeseable. Esta aclaración relacionada con la enzima es una de las razones por las que el jugo fresco exprimido tiene una vida útil de solo unas horas.

La pasteurización flash minimiza los cambios de sabor del tratamiento térmico y se recomienda para productos de calidad superior. Se utilizan comercialmente varios métodos de pasteurización. Un método común pasa el jugo a través de un tubo junto a un intercambiador de calor de placa, por lo que el jugo se calienta sin contacto directo con la superficie de calentamiento. Otro método utiliza jugo caliente pasteurizado para precalentar el jugo entrante no pasteurizado. El jugo precalentado se calienta más con vapor o agua caliente a la temperatura de pasteurización. Típicamente, alcanzar una temperatura de 185-201,2° F (85-94° C) durante unos 30 segundos es adecuado para reducir el recuento de microbios y preparar el jugo para llenarlo.

Para asegurar la esterilidad, el jugo pasteurizado debe llenarse mientras aún está caliente. Cuando sea posible, las botellas y latas de metal o vidrio pueden precalentarse. Los envases que no puedan soportar altas temperaturas (por ejemplo, cajas asépticas de zumos de plástico multicapa que no requieran refrigeración) deben llenarse en un entorno estéril. En lugar de calor, se puede utilizar peróxido de hidrógeno u otro agente esterilizante aprobado antes de llenarlo.

En cualquier caso, los paquetes vacíos se alimentan por una cinta transportadora a la maquinaria de llenado de líquidos, que se alimenta de jugo de los tanques de almacenamiento a granel. El cabezal de llenado mide la cantidad exacta de producto en el recipiente y, dependiendo del diseño del envase, puede invertirse inmediatamente para esterilizar la tapa. Después del llenado, los recipientes se enfrían lo más rápido posible. El jugo de naranja envasado de esta manera tiene una vida útil de 6-8 meses a temperatura ambiente.

Los subproductos de la producción de jugo de naranja provienen de la corteza y la pulpa que se crean como residuos. Los productos fabricados con estos materiales incluyen piensos deshidratados para el ganado, pectina para uso en la fabricación de jaleas, ácido cítrico, aceites esenciales, melaza y cáscara confitada. Ciertas fracciones de aceite de naranja (conocido como d-limoneno), tienen excelentes propiedades solventes y se venden para su uso en limpiadores industriales.