張芳，張永茂，張海燕，康三江，張霽紅，曾朝珍

1(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，甘肅蘭州，730070)

2(甘肅省農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工工程技術(shù)研究中心，甘肅蘭州，730070)

據(jù)《蘋果優(yōu)勢區(qū)域布局規(guī)劃》分析預(yù)測，到2015年我國蘋果種植面積將達(dá)到200萬hm2，總產(chǎn)量約在3 430萬t。其中，國內(nèi)鮮食消量為1 988萬 t，鮮食最大出口量170萬t，加工濃縮果汁可消化鮮果840萬t，剩余432萬t蘋果需要通過生產(chǎn)罐頭、脫水果片、果醬等多元化產(chǎn)品來消化［1］。干裝罐頭是傳統(tǒng)果蔬罐頭的換代新產(chǎn)品，是近年來國內(nèi)外市場極具開發(fā)潛力的綠色食品，因其保持了果蔬產(chǎn)品原型原味的品質(zhì)特性，具有即食消費(fèi)和再造功用，深受歐美國家歡迎。目前，大多數(shù)企業(yè)都選用富士蘋果加工干裝蘋果罐頭。由于近年來富士價(jià)格持續(xù)上漲，引起貨源緊張，企業(yè)加工成本升高，針對這一問題，本研究以改進(jìn)干裝蘋果罐頭工藝技術(shù)、降低生產(chǎn)成本為出發(fā)點(diǎn)，采用秦冠蘋果代替富士品種，主要通過果肉組織固化護(hù)色、提高酸度、縮短殺菌時(shí)間等措施，開展干裝蘋果罐頭加工新技術(shù)研究，以達(dá)到合理利用秦冠品種資源，降低生產(chǎn)成本的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

秦冠蘋果，采自天水昌盛食品有限公司原料基地，選擇色澤均勻，大小均一，成熟度一致，無傷、蟲、病害的果實(shí)。

檸檬酸、D-異抗壞血酸鈉為食品級，CaO為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PHS-3C酸度計(jì)，上海雷磁儀器廠;SH2-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵，鞏義市予華儀器有限公司;ST2118美的電磁爐，美的集團(tuán);BL-2200H電子天平，日本島津公司;SB42L真空充氣包裝機(jī)，上海人民儀器廠;CR-400型色差計(jì)，日本柯尼卡公司;電熱恒溫水浴鍋(HHS型)，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;電熱恒溫培養(yǎng)箱(DH360AS型)，北京科偉永興儀器有限公司;手提式不銹鋼蒸汽消毒器(YB280B型)，上海三申醫(yī)療器械有限公司;超凈工作臺(YJ-875型)，蘇州凈化設(shè)備廠;水浴恒溫振蕩器(SHZ-B型)，上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 以秦冠為原料生產(chǎn)干裝蘋果罐頭工藝

傳統(tǒng)工藝:秦冠蘋果→原料驗(yàn)收→清洗→去皮→去心→減壓抽空→蒸汽殺酶排氣脫水→裝罐(固形物、湯汁調(diào)整與罐頭酸度控制)→封口→殺菌→擦罐、打檢、碼垛→保溫檢驗(yàn)→打碼、貼標(biāo)、包裝→貯藏運(yùn)輸

新工藝:秦冠蘋果→原料驗(yàn)收→清洗→去皮、去心、切片一體化作業(yè)→減壓抽空(果塊固化護(hù)色，提高酸度)→蒸汽殺酶排氣脫水→裝罐(固形物、湯汁調(diào)整與罐頭酸度控制)→封口→殺菌→擦罐、打檢、碼垛→保溫檢驗(yàn)→打碼、貼標(biāo)、包裝→貯藏運(yùn)輸

1.3.2 樣品的制備

常溫常壓下，將適量檸檬酸充分溶解于水中，再根據(jù)Ca2+濃度將適量CaO與D-異抗壞血酸鈉溶解于檸檬酸水溶液中，配制成固化護(hù)色劑(pH 2.8～3.3)。隨機(jī)將秦冠蘋果分為2部分，一部分采用新工藝，按照固化護(hù)色劑與果肉的質(zhì)量比為10∶(7～12)，將切分好的果塊分別浸入固化護(hù)色劑中，經(jīng)0.8 MPa減壓預(yù)抽30 min、蒸汽殺酶排氣脫水3 min、包裝、殺菌后為處理;一部分采用傳統(tǒng)工藝，加工干裝蘋果罐頭。

1.3.3 干裝蘋果罐頭固化護(hù)色劑配方優(yōu)化

以檸檬酸質(zhì)量濃度、Ca2+質(zhì)量濃度(本實(shí)驗(yàn)中選CaO)和D-異抗壞血酸鈉質(zhì)量濃度為影響因素，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按3因素3水平L9(34)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，以干裝蘋果罐頭感官品質(zhì)和色澤(E值)為評價(jià)指標(biāo)，研究固化護(hù)色劑最佳配方。常溫貯藏10 d后測定評價(jià)指標(biāo)。

1.3.4 干裝蘋果罐頭殺菌效果比較

隨機(jī)取不同工藝加工的干裝蘋果罐頭各10個(gè)重復(fù)，(30±1)℃培養(yǎng)箱中貯藏10 d后，開罐進(jìn)行微生物檢驗(yàn)。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

感官品質(zhì)評定［2］根據(jù)QB/T 1392-1991干裝蘋果罐頭標(biāo)準(zhǔn)，由從事食品研究和加工人員制定出固化護(hù)色后干裝蘋果罐頭感官評定標(biāo)準(zhǔn)(如表1所示)。鑒定小組由10個(gè)從事食品研究和加工的成員組成，加工好的各樣品隨機(jī)取樣，由每個(gè)成員任意品嘗鑒評;色澤的測定(E值)色差計(jì)法測定［3-4］，采用亨特均勻表色系統(tǒng)測定L、a、b值，重復(fù)3次，其中L表示白度，a值表示色澤紅/綠，b值表示黃/藍(lán)，計(jì)算公式E2=(L-L0)2+(a-a0)2+(b-b0)2，帶0的字母表示空白值，E值越小代表色澤褐變度越小，即色澤與鮮蘋果色澤越接近［5］;微生物檢驗(yàn)采用 GB/T 4789.26-2003(商業(yè)無菌)方法。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用EXCELL和DPS v7.05版數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析處理。

表1 干裝蘋果罐頭感官品質(zhì)評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of solid pack apple can

2 結(jié)果與分析

2.1 干裝蘋果罐頭固化護(hù)色劑配方優(yōu)化

表2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal array design

通過單因素實(shí)驗(yàn)，分別考察了檸檬酸質(zhì)量濃度、Ca2+質(zhì)量濃度、D-異抗壞血酸鈉質(zhì)量濃度3個(gè)因素對干裝蘋果罐頭感官品質(zhì)和色澤(E值)的影響，確定檸檬酸質(zhì)量濃度在20～30 g/L，Ca2+質(zhì)量濃度1.0～2.0 g/L，D-異抗壞血酸鈉質(zhì)量濃度1.0～3.0 g/L。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以干裝蘋果罐頭感官品質(zhì)和E值為評價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)固化護(hù)色劑配方正交試驗(yàn)，因素水平見表2，正交實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果見表3。

如表3所示，本實(shí)驗(yàn)中固化護(hù)色劑最佳組合是A2B3C3，即檸檬酸質(zhì)量濃度為25 g/L CaO(Ca2+)質(zhì)量濃度為2.0 g/L(換算成氧化鈣質(zhì)量濃度為2.8 g/L)、D-異抗壞血酸鈉質(zhì)量濃度為3 g/L。極差值(R值)的大小表明，影響感官品質(zhì)的主次因素順序?yàn)锳＞B＞C，即檸檬酸質(zhì)量濃度＞Ca2+(CaO)質(zhì)量濃度＞D-異抗壞血酸鈉質(zhì)量濃度。影響E值的主次因素順序?yàn)锳＞C＞B，即檸檬酸質(zhì)量濃度＞D-異抗壞血酸鈉質(zhì)量濃度＞Ca2+(CaO)質(zhì)量濃度。說明影響干裝蘋果罐頭感官品質(zhì)和色澤的主要因素是檸檬酸質(zhì)量濃度，這主要是檸檬酸質(zhì)量濃度決定了固化護(hù)色劑溶液的pH值，隨著檸檬酸質(zhì)量濃度的增加，促進(jìn)了CaO的溶解，增加了溶液中Ca2+濃度，提高了產(chǎn)品的感官品質(zhì)，但如果檸檬酸質(zhì)量濃度過高，產(chǎn)品酸味過重，則會降低其感官品質(zhì)。同時(shí)，pH值降低，抑制了多酚氧化酶的活性，防止產(chǎn)品變色，降低了E值，這與徐真的研究結(jié)果一致［6］。

表3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Orthogonal array design and results

2.2 不同工藝干裝蘋果罐頭殺菌效果比較

以15173#(凈重2 724 g)為例，將新工藝與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的干裝蘋果罐頭的殺菌效果進(jìn)行比較，如表4所示。

表4 不同工藝對產(chǎn)品殺菌效果的影響Table 4 Effects of different process on the bactericidal effect of solid pack apple can

通過采用固化護(hù)色劑，在符合《干裝蘋果罐頭》(QB/T1392—1991)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，適度提高罐頭酸度，使干裝蘋果罐頭的殺菌公式由原來的“5'-30'-30'殺菌溫度98℃”優(yōu)化為“5'-25'-30'殺菌溫度98℃”，即升溫時(shí)間5 min，殺菌時(shí)間25 min，冷卻時(shí)間30 min，就可以達(dá)到商業(yè)無菌，殺菌時(shí)間縮短16.7%，從而更好地保持罐頭的應(yīng)有風(fēng)味，并節(jié)約能源。以傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的干裝蘋果罐頭，食用時(shí)口感單調(diào)，硬度、韌性及彈性差，新工藝生產(chǎn)的干裝蘋果罐頭感官品質(zhì)(92.26)明顯高于傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的(52.55)。

2.3 干裝蘋果罐頭的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

產(chǎn)品經(jīng)甘肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，檢測結(jié)果如表5所示。經(jīng)新技術(shù)生產(chǎn)的干裝秦冠蘋果罐頭感官品質(zhì)(色澤、滋味、氣味、組織和形態(tài))指標(biāo)、重金屬含量、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及理化指標(biāo)中總酸和固形物含量均達(dá)到國家QB/T1392-91行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于秦冠蘋果風(fēng)味較淡，因此在封罐之前加入適量濃度為5.9%的糖水，以調(diào)整干裝蘋果罐頭的最佳風(fēng)味。

表5 干裝蘋果罐頭感官指標(biāo)、理化指標(biāo)、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)測定結(jié)果Table 5 The determination result of sensory index，physicochemical index and health standard of solid pack apple can

3 結(jié)論

酸性條件下，鈣離子滲到果肉中，不僅能與果膠生成不易熱解、酶解的果膠酸鈣［7］，也能與其他膠質(zhì)結(jié)合，生成不易熱解、酶解的物質(zhì)，增加了難容難降解物質(zhì)的含量及分子間的鏈接作用［8-9］。防止產(chǎn)品褐變是干裝蘋果罐頭加工技術(shù)的難點(diǎn)，傳統(tǒng)的做法是利用亞硫酸鹽溶液護(hù)色，容易出現(xiàn)產(chǎn)品殘硫超標(biāo)問題，特別是對于出口罐頭，難以通過發(fā)達(dá)國家設(shè)置的“綠色技術(shù)壁壘”?？箟难崾墙陙硌芯康淖疃嗟膩喠蛩猁}替代品，對褐變有很好的抑制作用［10］。本試驗(yàn)采用正交法優(yōu)化了干裝蘋果罐頭固化護(hù)色劑的最佳配方為25 g/L檸檬酸+2.8 g/L CaO+3 g/L D-異抗壞血酸鈉。影響感官品質(zhì)的主次因素順序?yàn)闄幟仕豳|(zhì)量濃度＞Ca2+(CaO)質(zhì)量濃度＞D-異抗壞血酸鈉質(zhì)量濃度;影響E值的主次因素順序?yàn)闄幟仕豳|(zhì)量濃度＞D-異抗壞血酸鈉質(zhì)量濃度＞Ca2+(CaO)質(zhì)量濃度。

殺菌的主要目的不僅在于殺滅敗壞微生物和鈍化能造成罐頭品質(zhì)變化的酶，還要保持干裝蘋果罐頭的風(fēng)味及果肉的質(zhì)地。干裝蘋果罐頭的pH值一般在3.7以下，屬于高酸性食品，采用巴氏殺菌即可以達(dá)到商業(yè)無菌的要求。目前工業(yè)上使用的巴氏殺菌是以蒸汽或熱水為熱源進(jìn)行殺菌。傳統(tǒng)工藝中，殺菌時(shí)間太長，導(dǎo)致干裝蘋果罐頭出現(xiàn)果肉軟爛、碎塊較多，應(yīng)盡量使殺菌工序緊湊縮短蘋果受熱過程，以提高產(chǎn)品質(zhì)量［11］。本研究中，采用新工藝使干裝蘋果罐頭的殺菌公式由原來的“5'-30'-30'殺菌溫度98℃”優(yōu)化為“5'-25'-30'殺菌溫度98℃”，即升溫時(shí)間5 min，殺菌時(shí)間25 min，冷卻時(shí)間30 min，殺菌時(shí)間縮短16.7%。

研究提出的固化護(hù)色劑配方、殺菌工藝、技術(shù)參數(shù)等科學(xué)合理，在此加工新技術(shù)下生產(chǎn)的干裝秦冠蘋果罐頭從感官、理化、衛(wèi)生等方面完全符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和出口產(chǎn)品要求，產(chǎn)品質(zhì)量明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的干裝蘋果罐頭。

［1］ 農(nóng)業(yè)部.蘋果優(yōu)勢區(qū)域布局規(guī)劃［J］.農(nóng)業(yè)工程技術(shù):農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，2010(3):16-17.

［2］ QB/T 1392—1991.干裝蘋果罐頭標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］ Asiye Akyildiz，F(xiàn)eyza Kiroglu Zorlugenc，Hakan Benli，et al.Changes in color and total phenolic content of different cultivars of persimmon during dehydration［J］.International Journal of Food Eengineering，2008，4(7):1-12.

［4］ 師萱，陳婭，符宜誼.色差計(jì)在食品品質(zhì)檢測中的應(yīng)用［J］.食品工業(yè)科技，2009(5):375.

［5］ 黃洪媛，秦禮康.紫色馬鈴薯薯?xiàng)l生產(chǎn)工藝研究［J］.食品工業(yè)科技，2012，33(4):269-273.

［6］ 胡云紅.黃桃罐頭硬化工藝及機(jī)理研究［D］.西安:陜西科技大學(xué)，2007.

［7］ Christine M Seppanen，Qinghua Song，a Saari Csallany.The antioxidant functions of tocopherol and tocotrienol homologues in oils，fats and systems［J］.J Am Oil Chem Soc，2010，87(5):469-481.

［8］ 劉海軍，潘廷發(fā)，呂春炎.提高草莓罐頭果實(shí)硬度的工藝研究［J］.食品科技，2011(1):28-29.

［9］ Gerschenson L N，Rojas A M，Marangoni A G.Effects of processing on kiwifruit dynamicrheological behaviour and tissues tructure［J］.Food Research International，2001，34:1-6.

［10］ 凌關(guān)庭.已基間苯二酚——一種食品工業(yè)能抑制褐變的新型抗氧護(hù)色劑［J］.食品工業(yè)，1997(3):19-20.

［11］ 天津輕工業(yè)學(xué)院，無錫輕工大學(xué).食品工藝學(xué)(中冊)［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，1993:62.