孟祥永,陳吉江,夏 晗,姚鳳宏
(1.中糧福臨門食品營(yíng)銷有限公司,北京 100020;2.中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院,北京 102209)
水果罐頭作為傳統(tǒng)食品,具有干凈、衛(wèi)生,不受季節(jié)限制,食用方便等特點(diǎn)[1-3],消費(fèi)者普遍食用,尤其深受兒童、老年人喜愛(ài)。
蒸煮袋食品(也稱軟罐頭) 是罐頭行業(yè)的換代新產(chǎn)品,目前盛行于日本、美國(guó)、意大利、德國(guó)、法國(guó)、丹麥等地,產(chǎn)量及技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)家為日本和美國(guó)[1]。
平時(shí)消費(fèi)者大多食用當(dāng)季新鮮水果時(shí)需要經(jīng)過(guò)清洗、去皮、去核等繁瑣步驟[4-6],一些反季水果具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低、品質(zhì)差、價(jià)格高和不易貯藏等缺點(diǎn),水果罐頭可以滿足消費(fèi)者的大多需求。
市售常見(jiàn)水果罐頭為玻璃瓶、馬口鐵罐、塑料杯等包裝[7-11],玻璃瓶質(zhì)量大、易破碎,馬口鐵罐成本高、廢棄包裝物不易處理、不方便攜帶,當(dāng)外出旅行、軍工、航天等特殊領(lǐng)域人員亟需補(bǔ)充水果時(shí),市售水果罐頭難以滿足需求。市售水果罐頭固形物含量一般為45%~55%,即近50%為糖水,50%是水果,存在攝入水果不足的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)小包裝、便攜、食用方便、吃到更多水果、避免食用后廢棄物處理等技術(shù)難題,研究固形物含量高達(dá)90%以上的軟包裝水果罐頭可以滿足特殊保障人員的需求。
張永茂等人[12]詳細(xì)研究了軟包裝水果罐頭的殺菌溫度、殺菌時(shí)間和真空度的最佳工藝參數(shù),是對(duì)傳統(tǒng)水果罐頭(固形物含量45%~55%)采用軟包裝替換的研究,但并沒(méi)有對(duì)固形物含量高達(dá)90%以上的軟包裝水果罐頭進(jìn)行護(hù)色技術(shù)和抽空浸漬技術(shù)進(jìn)行研究。將固形物含量提高到90%以上,需要對(duì)水果進(jìn)行護(hù)色,同時(shí)采用真空浸漬的方法將水果組織中的空氣排除,避免水果氧化褐變,以獲得更好的色澤、口感,具有運(yùn)輸方便、營(yíng)養(yǎng)豐富、廢棄包裝物易處理的優(yōu)點(diǎn)。
紅富士蘋果、雪花梨,購(gòu)于北京物美超市;香水菠蘿,購(gòu)于北京家樂(lè)福超市;白砂糖(一級(jí)),中糧福臨門食品營(yíng)銷有限公司提供;VC(含量≥99%),石藥集團(tuán)維生藥業(yè)提供;食用鹽,中鹽安徽潤(rùn)華鹽業(yè)發(fā)展有限公司提供;檸檬酸,濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司提供;PET12/Al7/NY15/CPP70型復(fù)合鋁箔蒸煮袋,平遙縣福龍包裝彩印有限責(zé)任公司提供。
FP-200型切丁機(jī),ITW食品設(shè)備集團(tuán)產(chǎn)品;20L型不銹鋼盆,市購(gòu);SX-ZKJTG型真空浸漬鍋,諸城市三信食品機(jī)械產(chǎn)品;DZ-600/2S型真空包裝機(jī),山東小康機(jī)械有限公司產(chǎn)品;800型殺菌鍋,諸城市潤(rùn)成機(jī)械產(chǎn)品;8601型酸度計(jì),北京昶信科技發(fā)展產(chǎn)品;WAY-3S型阿貝折射儀,上海儀電物理光學(xué)儀器產(chǎn)品;LHS-250HC-II型恒溫恒濕試驗(yàn)箱,上海圣科儀器設(shè)備產(chǎn)品。
1.3.1 工藝流程
生產(chǎn)工藝流程:
①水果篩選→去皮、去核→燙煮→護(hù)色、切分;
②白砂糖、純凈水;
③檸檬酸、VC;
①+②+③→抽空浸漬→裝袋→真空封口→殺菌→冷卻→成品。
1.3.2 操作要點(diǎn)
(1)水果篩選。紅富士蘋果、趙縣雪花梨要求直徑在8 cm以上,成熟度為八成以上,組織緊密、風(fēng)味良好、糖酸度適宜、無(wú)畸形、無(wú)霉?fàn)€、無(wú)凍傷、無(wú)病蟲(chóng)害和機(jī)械損傷;香水菠蘿要求個(gè)大飽滿,單個(gè)質(zhì)量1.5~2.0 kg適宜,成熟度為八成以上。
(2)去皮、去核。用手工或去皮機(jī)消除果皮,將蘋果和梨去皮后縱切成2瓣,然后用刀挖凈籽巢、果柄、花萼[13];菠蘿切除頭尾、剝皮、去芯、去芽目[13]。
(3)護(hù)色。將去皮、去核后的蘋果、梨、菠蘿及時(shí)投入到0.3%VC護(hù)色溶液中,要求蘋果、梨、菠蘿完全浸入護(hù)色溶液中,嚴(yán)禁與空氣接觸。
(4)切丁。采用切丁機(jī),將蘋果、梨、菠蘿切割成15 mm×15 mm×15 mm立方塊,符合一口大小。
(5)浸漬液配制。白砂糖用純凈水溶解,添加0.16%檸檬酸和0.03%VC溶解均勻,配制的浸漬液可溶性固形物(Brix) 為12%,pH值為3.2~3.5。
(6) 抽空浸漬。真空鍋中裝有步驟(5) 配制的20~30℃浸漬液,切分后的蘋果、梨、菠蘿塊投入到浸漬液中,果塊與浸漬液質(zhì)量比為1∶1.2(以浸沒(méi)為準(zhǔn)),在果塊上壓不銹鋼濾網(wǎng),防止果塊露出液面[14],真空度0.08 MPa以上,時(shí)間2 min,以抽透為準(zhǔn)。常溫常壓條件下再次浸漬4~6 h。
(7) 裝袋。向復(fù)合鋁箔蒸煮袋中裝入步驟(6)完成抽空浸漬后的90 g蘋果或梨或菠蘿水果塊,然后補(bǔ)加入10 g浸漬液,得到固形物含量90%的水果罐頭。
(8) 真空封口。設(shè)定真空包裝機(jī)封口溫度為220~230℃,封口時(shí)間5 s,冷卻時(shí)間5 s,抽真空時(shí)間5~6 s,真空度0.06 MPa,封口要求平整美觀、封口牢固,真空度合適無(wú)浸漬液被抽出。
(9)殺菌及冷卻。水果罐頭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(wú)菌的要求。真空封口后應(yīng)迅速殺菌,殺菌公式:5 min-25 min-30 min,殺菌溫度95℃,即升溫時(shí)間5 min,殺菌時(shí)間25 min,冷卻時(shí)間30 min,殺菌完成迅速進(jìn)行分段冷卻至38~40℃,冷卻后及時(shí)擦干表面的冷卻水,并逐袋檢查,剔除不合格品[15],產(chǎn)品做保溫檢測(cè),保溫條件為30±1℃/10 d,商業(yè)無(wú)菌檢驗(yàn)合格后即是成品。
水果品種試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)由15位經(jīng)對(duì)水果罐頭感官評(píng)價(jià)訓(xùn)練合格的專業(yè)評(píng)價(jià)員進(jìn)行測(cè)試。
水果罐頭的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[16-17]見(jiàn)表1。
鋁箔袋包裝的水果罐頭相比玻璃瓶、馬口鐵罐、塑料杯裝的水果罐頭耐壓性差,在外力擠壓的作用下水果塊易變形或破碎,影響食用口感,因此需要對(duì)水果品種、成熟度進(jìn)行篩選。
對(duì)紅富士、國(guó)光、黃元帥3個(gè)蘋果品種進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),綜合評(píng)價(jià)紅富士蘋果在口感、氣味、滋味上更適合加工成軟包裝水果罐頭;紅富士蘋果要求直徑 8 cm以上,成熟度90%以上,表面光亮、口感硬脆、無(wú)疤痕、無(wú)破損。
對(duì)趙縣雪花梨、豐水梨、鴨梨、皇冠梨4個(gè)品種進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),綜合評(píng)價(jià)可知趙縣雪花梨口感硬脆,加工的水果罐頭湯汁清澈,適合加工成軟包裝水果罐頭;雪花梨要求直徑8 cm以上,成熟度90%以上,表面光亮、口感硬脆、無(wú)疤痕、無(wú)破損。
表1 水果罐頭的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)卡因菠蘿、香水菠蘿、臺(tái)灣鳳梨、都樂(lè)金菠蘿4個(gè)品種進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),綜合評(píng)價(jià)香水菠蘿具有更優(yōu)的口感、氣味和滋味,更適合加工成軟包裝水果罐頭,香水菠蘿要求個(gè)大飽滿,單個(gè)質(zhì)量1.5~2.0 kg適宜,成熟度90%以上。
水果品種試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 水果品種試驗(yàn)感官評(píng)價(jià)結(jié)果/分
2.2.1 護(hù)色劑對(duì)比研究
水果罐頭在生產(chǎn)中存在的主要問(wèn)題是水果的氧化褐變,梨、蘋果、菠蘿所含多酚氧化酶活性高,在加工去皮后,一旦與空氣接觸,短時(shí)間內(nèi)極易發(fā)生氧化褐變,嚴(yán)重影響水果罐頭的感官品質(zhì)。
試驗(yàn)分別采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%食鹽、0.5%檸檬酸、0.3%VC水溶液浸泡護(hù)色,來(lái)抑制氧化酶活性。最后在罐汁中添加適量的檸檬酸,調(diào)節(jié)產(chǎn)品pH值3.3~3.8,控制水果罐頭在貯藏期間非酶褐變,采用優(yōu)化護(hù)色技術(shù)來(lái)控制褐變。
常溫試驗(yàn)條件:室溫貯藏18個(gè)月,每月取樣感官評(píng)價(jià);
加速試驗(yàn)條件:溫度36±1℃,濕度75%的恒溫恒濕箱中貯藏2個(gè)月,每周取樣感官評(píng)價(jià)。
護(hù)色劑研究見(jiàn)表3。
表3 護(hù)色劑研究
結(jié)果表明,0.03%VC水溶液護(hù)色效果優(yōu)于食鹽溶液和檸檬酸溶液。
2.2.2 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)VC溶液對(duì)水果氧化褐變的影響
不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的VC溶液對(duì)水果氧化褐變的影響,加速試驗(yàn)條件下貯藏2個(gè)月,常溫試驗(yàn)條件下貯藏18個(gè)月后取樣感官評(píng)價(jià)。
加速試驗(yàn)條件下貯藏2個(gè)月后VC對(duì)水果氧化褐變的影響見(jiàn)表4。
表4 加速試驗(yàn)條件下貯藏2個(gè)月后VC對(duì)水果氧化褐變的影響VC/mg·kg-1
結(jié)果表明,VC質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,對(duì)水果抗氧化褐變效果越好,綜合護(hù)色效果與成本考慮,300 mg/kg VC護(hù)色液對(duì)紅富士蘋果、雪花梨具有較好護(hù)色效果,200 mg/kg VC護(hù)色液對(duì)香水菠蘿具有較好護(hù)色效果。
在軍工、航天等特殊環(huán)境下,不方便二次加工,為開(kāi)袋后方便食用,要求將水果塊切割成一口大小(約15 mm×15 mm×15 mm立方塊),為提高切分效率,使用切丁機(jī)對(duì)蘋果、梨、菠蘿進(jìn)行切割。
為保持菠蘿、蘋果、梨罐頭的良好風(fēng)味,減少糖分的攝入量,試驗(yàn)配制的浸漬液同原料水果的可溶性固形物基本一致,以保持水果原有氣味和滋味,經(jīng)檢測(cè)此次采購(gòu)的菠蘿可溶性固形物糖度為11.3%,蘋果可溶性固形物糖度為12.06%,梨可溶性固形物糖度為11.83%,研究配制的浸漬液可溶性固形物糖度為12%。每80 kg水加白砂糖20 kg,檸檬酸150 g,VC 30 g,在鍋內(nèi)加熱煮沸并開(kāi)啟攪拌,待完全溶解后用200目篩過(guò)濾,浸漬液應(yīng)澄清透明,無(wú)雜質(zhì),裝袋時(shí)糖水溫度不低于85℃。
軟包裝水果罐頭的固形物含量高達(dá)90%以上,如在常溫常壓條件下添加量10%的浸漬液短時(shí)間內(nèi)不能將水果組織中含13%~20%空氣置換掉,因此在灌裝前,切分后的水果塊應(yīng)在浸漬液中采用抽真空浸漬的方法將水果組織中的空氣排除,以避免水果氧化褐變。
真空鍋中裝有可溶性固形物糖度為12%,溫度20~30℃的浸漬液,切分后的蘋果、梨、菠蘿塊投入到浸漬液中,果塊與浸漬液比為1∶1.2(以浸沒(méi)為準(zhǔn)),真空度0.08 MPa以上,時(shí)間1 min,時(shí)間因水果品種、成熟度而有差異,以水果塊抽透為準(zhǔn)(果塊滲透度達(dá)2/3以上)。在常溫常壓條件下再次浸漬4~6 h;抽空后,果實(shí)肉質(zhì)緊密,可防止加熱膨脹和煮融現(xiàn)象,有利于保持罐頭的真空度,減輕果肉變色,改進(jìn)感官品質(zhì)。
抽真空浸漬效果見(jiàn)表5。
表5 抽真空浸漬效果
為保證封口牢固、平整美觀、防止袋口污染,采用專用工具撐開(kāi)袋子裝袋,必要時(shí)用干布擦凈袋口,封口時(shí)要求封口位置距袋口1 cm以上,封口寬度8~10 mm,針對(duì)研究使用的復(fù)合鋁箔蒸煮袋(PET12/Al7/NY15/CPP70) 的適合封口溫度為220~230℃,封口時(shí)間4~6 s,在此封口條件下,封口牢固、平整美觀、無(wú)過(guò)封褶皺現(xiàn)象。通過(guò)調(diào)整抽真空時(shí)間來(lái)控制真空度分別為0.04,0.05,0.06,0.07 MPa,當(dāng)真空度小于0.06 MPa時(shí)裝有水果塊及浸漬液的包裝袋內(nèi)殘留的空氣不能完全抽出,當(dāng)真空度大于0.07 MPa時(shí)雖然裝有水果塊及浸漬液的包裝袋內(nèi)殘留的空氣完全被抽出,但發(fā)現(xiàn)當(dāng)浸漬液被抽出時(shí),影響產(chǎn)品固形物含量,抽出的浸漬液黏附在封口處造成污染且影響封口效果。封口工序是整個(gè)工藝過(guò)程的關(guān)鍵控制點(diǎn),應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn),謹(jǐn)防封口不良或漏封。
2.7.1 感官指標(biāo)
塊形大小均勻齊整,具有果肉應(yīng)有色澤,無(wú)褐變;具有水果純正的香味,無(wú)異味,酸甜適口,水果塊組織軟硬度適中,糖水較透明,允許有少量果肉碎屑,無(wú)外來(lái)雜質(zhì)。
2.7.2 理化指標(biāo)
凈質(zhì)量≥100 g,固形物含量≥90%,糖度(以折光計(jì)) 11%~13%,真空度0.06~0.07 MPa,pH值3.3~ 3.8,鉛≤1.0 mg/kg,錫≤250 mg/kg,砷≤0.5 mg/kg,袋內(nèi)空氣殘留量≤3 mL。
2.7.3 衛(wèi)生指標(biāo)
微生物指標(biāo)應(yīng)符合罐頭食品商業(yè)無(wú)菌的要求。
(1)篩選出合適的水果品種。篩選出紅富士蘋果、趙縣雪花梨、香水菠蘿,更適合加工成軟包裝水果罐頭。
(2)確定護(hù)色劑配方。對(duì)食鹽溶液、檸檬酸溶液、VC溶液3種護(hù)色液進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),VC溶液的護(hù)色效果優(yōu)于食鹽溶液和檸檬酸溶液。對(duì)VC溶液進(jìn)行單因素試驗(yàn),依據(jù)護(hù)色效果和成本考慮,0.3%VC水溶液具有良好護(hù)色效果。
(3)確定抽真空浸漬工藝條件。采用鋁箔袋軟包裝形式,固形物含量達(dá)90%以上,為提升果肉口感、防止氧化褐變,需采用真空浸漬工藝,用浸漬液來(lái)置換水果組織中的空氣,避免水果氧化褐變,浸漬液可溶性固形物糖度為12%,真空浸漬條件為真空度0.08 MPa,時(shí)間3 min,常溫常壓條件下再次浸漬 4~6 h。
(4)確定真空封口參數(shù)。真空封口為去除袋中殘留空氣,真空度在0.06~0.07 MPa時(shí)基本將袋中殘留空氣去除;當(dāng)真空度小于0.06 MPa時(shí)袋內(nèi)殘留空氣未能全部抽除;當(dāng)真空度大于0.07 MPa時(shí)浸漬液有被抽出袋外。
(5)滿足特殊領(lǐng)域需求。依照此工藝技術(shù)生產(chǎn)的軟包裝水果罐頭能夠很好地滿足軍工、航天等特殊領(lǐng)域人群食用,具有便攜、食用方便、固形物含量高、食用后包裝廢棄物易處理、占用空間小等優(yōu)點(diǎn),在室溫下放置18個(gè)月后對(duì)產(chǎn)品開(kāi)袋檢查,其果肉色澤良好、質(zhì)地脆嫩、酸甜適口,品質(zhì)與衛(wèi)生指標(biāo)無(wú)明顯變化。