孟祥永,陳吉江,夏 晗,姚鳳宏
(1.中糧福臨門食品營銷有限公司,北京 100020;2.中糧營養(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[1-3],消費者普遍食用,尤其深受兒童、老年人喜愛。
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、意大利、德國、法國、丹麥等地,產(chǎn)量及技術(shù)領(lǐng)先的國家為日本和美國[1]。
平時消費者大多食用當季新鮮水果時需要經(jīng)過清洗、去皮、去核等繁瑣步驟[4-6],一些反季水果具有營養(yǎng)價值低、品質(zhì)差、價格高和不易貯藏等缺點,水果罐頭可以滿足消費者的大多需求。
市售常見水果罐頭為玻璃瓶、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,當外出旅行、軍工、航天等特殊領(lǐng)域人員亟需補充水果時,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題。
為實現(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]詳細研究了軟包裝水果罐頭的殺菌溫度、殺菌時間和真空度的最佳工藝參數(shù),是對傳統(tǒng)水果罐頭(固形物含量45%~55%)采用軟包裝替換的研究,但并沒有對固形物含量高達90%以上的軟包裝水果罐頭進行護色技術(shù)和抽空浸漬技術(shù)進行研究。將固形物含量提高到90%以上,需要對水果進行護色,同時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,具有運輸方便、營養(yǎng)豐富、廢棄包裝物易處理的優(yōu)點。
紅富士蘋果、雪花梨,購于北京物美超市;香水菠蘿,購于北京家樂福超市;白砂糖(一級),中糧福臨門食品營銷有限公司提供;VC(含量≥99%),石藥集團維生藥業(yè)提供;食用鹽,中鹽安徽潤華鹽業(yè)發(fā)展有限公司提供;檸檬酸,濰坊英軒實業(yè)有限公司提供;PET12/Al7/NY15/CPP70型復合鋁箔蒸煮袋,平遙縣福龍包裝彩印有限責任公司提供。
FP-200型切丁機,ITW食品設(shè)備集團產(chǎn)品;20L型不銹鋼盆,市購;SX-ZKJTG型真空浸漬鍋,諸城市三信食品機械產(chǎn)品;DZ-600/2S型真空包裝機,山東小康機械有限公司產(chǎn)品;800型殺菌鍋,諸城市潤成機械產(chǎn)品;8601型酸度計,北京昶信科技發(fā)展產(chǎn)品;WAY-3S型阿貝折射儀,上海儀電物理光學儀器產(chǎn)品;LHS-250HC-II型恒溫恒濕試驗箱,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
(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、風味良好、糖酸度適宜、無畸形、無霉爛、無凍傷、無病蟲害和機械損傷;香水菠蘿要求個大飽滿,單個質(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)護色。將去皮、去核后的蘋果、梨、菠蘿及時投入到0.3%VC護色溶液中,要求蘋果、梨、菠蘿完全浸入護色溶液中,嚴禁與空氣接觸。
(4)切丁。采用切丁機,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(以浸沒為準),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,時間2 min,以抽透為準。常溫常壓條件下再次浸漬4~6 h。
(7) 裝袋。向復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)定真空包裝機封口溫度為220~230℃,封口時間5 s,冷卻時間5 s,抽真空時間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到商業(yè)無菌的要求。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℃,即升溫時間5 min,殺菌時間25 min,冷卻時間30 min,殺菌完成迅速進行分段冷卻至38~40℃,冷卻后及時擦干表面的冷卻水,并逐袋檢查,剔除不合格品[15],產(chǎn)品做保溫檢測,保溫條件為30±1℃/10 d,商業(yè)無菌檢驗合格后即是成品。
水果品種試驗感官評價由15位經(jīng)對水果罐頭感官評價訓練合格的專業(yè)評價員進行測試。
水果罐頭的感官評價標準[16-17]見表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,因此需要對水果品種、成熟度進行篩選。
對紅富士、國光、黃元帥3個蘋果品種進行對比試驗,綜合評價紅富士蘋果在口感、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、無疤痕、無破損。
對趙縣雪花梨、豐水梨、鴨梨、皇冠梨4個品種進行對比試驗,綜合評價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、無疤痕、無破損。
表1 水果罐頭的感官評價標準
對卡因菠蘿、香水菠蘿、臺灣鳳梨、都樂金菠蘿4個品種進行對比試驗,綜合評價香水菠蘿具有更優(yōu)的口感、氣味和滋味,更適合加工成軟包裝水果罐頭,香水菠蘿要求個大飽滿,單個質(zhì)量1.5~2.0 kg適宜,成熟度90%以上。
水果品種試驗感官評價結(jié)果見表2。
表2 水果品種試驗感官評價結(jié)果/分
2.2.1 護色劑對比研究
水果罐頭在生產(chǎn)中存在的主要問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,短時間內(nèi)極易發(fā)生氧化褐變,嚴重影響水果罐頭的感官品質(zhì)。
試驗分別采用質(zhì)量分數(shù)3%食鹽、0.5%檸檬酸、0.3%VC水溶液浸泡護色,來抑制氧化酶活性。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)化護色技術(shù)來控制褐變。
常溫試驗條件:室溫貯藏18個月,每月取樣感官評價;
加速試驗條件:溫度36±1℃,濕度75%的恒溫恒濕箱中貯藏2個月,每周取樣感官評價。
護色劑研究見表3。
表3 護色劑研究
結(jié)果表明,0.03%VC水溶液護色效果優(yōu)于食鹽溶液和檸檬酸溶液。
2.2.2 不同質(zhì)量分數(shù)VC溶液對水果氧化褐變的影響
不同質(zhì)量分數(shù)的VC溶液對水果氧化褐變的影響,加速試驗條件下貯藏2個月,常溫試驗條件下貯藏18個月后取樣感官評價。
加速試驗條件下貯藏2個月后VC對水果氧化褐變的影響見表4。
表4 加速試驗條件下貯藏2個月后VC對水果氧化褐變的影響VC/mg·kg-1
結(jié)果表明,VC質(zhì)量分數(shù)越高,對水果抗氧化褐變效果越好,綜合護色效果與成本考慮,300 mg/kg VC護色液對紅富士蘋果、雪花梨具有較好護色效果,200 mg/kg VC護色液對香水菠蘿具有較好護色效果。
在軍工、航天等特殊環(huán)境下,不方便二次加工,為開袋后方便食用,要求將水果塊切割成一口大?。s15 mm×15 mm×15 mm立方塊),為提高切分效率,使用切丁機對蘋果、梨、菠蘿進行切割。
為保持菠蘿、蘋果、梨罐頭的良好風味,減少糖分的攝入量,試驗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)檢測此次采購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)加熱煮沸并開啟攪拌,待完全溶解后用200目篩過濾,浸漬液應(yīng)澄清透明,無雜質(zhì),裝袋時糖水溫度不低于85℃。
軟包裝水果罐頭的固形物含量高達90%以上,如在常溫常壓條件下添加量10%的浸漬液短時間內(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(以浸沒為準),真空度0.08 MPa以上,時間1 min,時間因水果品種、成熟度而有差異,以水果塊抽透為準(果塊滲透度達2/3以上)。在常溫常壓條件下再次浸漬4~6 h;抽空后,果實肉質(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,改進感官品質(zhì)。
抽真空浸漬效果見表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,采用專用工具撐開袋子裝袋,必要時用干布擦凈袋口,封口時要求封口位置距袋口1 cm以上,封口寬度8~10 mm,針對研究使用的復合鋁箔蒸煮袋(PET12/Al7/NY15/CPP70) 的適合封口溫度為220~230℃,封口時間4~6 s,在此封口條件下,封口牢固、平整美觀、無過封褶皺現(xiàn)象。通過調(diào)整抽真空時間來控制真空度分別為0.04,0.05,0.06,0.07 MPa,當真空度小于0.06 MPa時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,當真空度大于0.07 MPa時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)當浸漬液被抽出時,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。封口工序是整個工藝過程的關(guān)鍵控制點,應(yīng)嚴格檢驗,謹防封口不良或漏封。
2.7.1 感官指標
塊形大小均勻齊整,具有果肉應(yīng)有色澤,無褐變;具有水果純正的香味,無異味,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,無外來雜質(zhì)。
2.7.2 理化指標
凈質(zhì)量≥100 g,固形物含量≥90%,糖度(以折光計) 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
微生物指標應(yīng)符合罐頭食品商業(yè)無菌的要求。
(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)確定護色劑配方。對食鹽溶液、檸檬酸溶液、VC溶液3種護色液進行對比試驗,VC溶液的護色效果優(yōu)于食鹽溶液和檸檬酸溶液。對VC溶液進行單因素試驗,依據(jù)護色效果和成本考慮,0.3%VC水溶液具有良好護色效果。
(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時基本將袋中殘留空氣去除;當真空度小于0.06 MPa時袋內(nèi)殘留空氣未能全部抽除;當真空度大于0.07 MPa時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,在室溫下放置18個月后對產(chǎn)品開袋檢查,其果肉色澤良好、質(zhì)地脆嫩、酸甜適口,品質(zhì)與衛(wèi)生指標無明顯變化。