干裝蘋果罐頭加工工藝*

張芳，張永茂，張海燕，康三江，張霽紅，曾朝珍

1(甘肅省農業科學院農產品貯藏加工研究所，甘肅蘭州，730070)

2(甘肅省農產品貯藏加工工程技術研究中心，甘肅蘭州，730070)

據《蘋果優勢區域布局規劃》分析預測，到2015年我國蘋果種植面積將達到200萬hm2，總產量約在3 430萬t。其中，國內鮮食消量為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蘋果需要通過生產罐頭、脫水果片、果醬等多元化產品來消化［1］。干裝罐頭是傳統果蔬罐頭的換代新產品，是近年來國內外市場極具開發潛力的綠色食品，因其保持了果蔬產品原型原味的品質特性，具有即食消費和再造功用，深受歐美國家歡迎。目前，大多數企業都選用富士蘋果加工干裝蘋果罐頭。由于近年來富士價格持續上漲，引起貨源緊張，企業加工成本升高，針對這一問題，本研究以改進干裝蘋果罐頭工藝技術、降低生產成本為出發點，采用秦冠蘋果代替富士品種，主要通過果肉組織固化護色、提高酸度、縮短殺菌時間等措施，開展干裝蘋果罐頭加工新技術研究，以達到合理利用秦冠品種資源，降低生產成本的目的。

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。

檸檬酸、D-異抗壞血酸鈉為食品級，CaO為分析純。

1.2 儀器與設備

PHS-3C酸度計，上海雷磁儀器廠;SH2-D(Ⅲ)循環水式真空泵，鞏義市予華儀器有限公司;ST2118美的電磁爐，美的集團;BL-2200H電子天平，日本島津公司;SB42L真空充氣包裝機，上海人民儀器廠;CR-400型色差計，日本柯尼卡公司;電熱恒溫水浴鍋(HHS型)，上海博迅實業有限公司醫療設備廠;電熱恒溫培養箱(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)，上海三申醫療器械有限公司;超凈工作臺(YJ-875型)，蘇州凈化設備廠;水浴恒溫振蕩器(SHZ-B型)，上海一恒科學儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 以秦冠為原料生產干裝蘋果罐頭工藝

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

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

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，配制成固化護色劑(pH 2.8～3.3)。隨機將秦冠蘋果分為2部分，一部分采用新工藝，按照固化護色劑與果肉的質量比為10∶(7～12)，將切分好的果塊分別浸入固化護色劑中，經0.8 MPa減壓預抽30 min、蒸汽殺酶排氣脫水3 min、包裝、殺菌后為處理;一部分采用傳統工藝，加工干裝蘋果罐頭。

1.3.3 干裝蘋果罐頭固化護色劑配方優化

以檸檬酸質量濃度、Ca2+質量濃度(本實驗中選CaO)和D-異抗壞血酸鈉質量濃度為影響因素，在單因素試驗的基礎上，按3因素3水平L9(34)設計正交試驗，以干裝蘋果罐頭感官品質和色澤(E值)為評價指標，研究固化護色劑最佳配方。常溫貯藏10 d后測定評價指標。

1.3.4 干裝蘋果罐頭殺菌效果比較

隨機取不同工藝加工的干裝蘋果罐頭各10個重復，(30±1)℃培養箱中貯藏10 d后，開罐進行微生物檢驗。

1.4 測定項目及方法

感官品質評定［2］根據QB/T 1392-1991干裝蘋果罐頭標準，由從事食品研究和加工人員制定出固化護色后干裝蘋果罐頭感官評定標準(如表1所示)。鑒定小組由10個從事食品研究和加工的成員組成，加工好的各樣品隨機取樣，由每個成員任意品嘗鑒評;色澤的測定(E值)色差計法測定［3-4］，采用亨特均勻表色系統測定L、a、b值，重復3次，其中L表示白度，a值表示色澤紅/綠，b值表示黃/藍，計算公式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］;微生物檢驗采用 GB/T 4789.26-2003(商業無菌)方法。

1.5 統計學處理

試驗數據采用EXCELL和DPS v7.05版數據分析軟件進行分析處理。

表1 干裝蘋果罐頭感官品質評定標準Table 1 Sensory evaluation standard of solid pack apple can

2 結果與分析

2.1 干裝蘋果罐頭固化護色劑配方優化

表2 正交實驗因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal array design

通過單因素實驗，分別考察了檸檬酸質量濃度、Ca2+質量濃度、D-異抗壞血酸鈉質量濃度3個因素對干裝蘋果罐頭感官品質和色澤(E值)的影響，確定檸檬酸質量濃度在20～30 g/L，Ca2+質量濃度1.0～2.0 g/L，D-異抗壞血酸鈉質量濃度1.0～3.0 g/L。在單因素實驗的基礎上，以干裝蘋果罐頭感官品質和E值為評價指標，設計固化護色劑配方正交試驗，因素水平見表2，正交實驗方法及結果見表3。

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

表3 正交實驗設計及結果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，將新工藝與傳統工藝生產的干裝蘋果罐頭的殺菌效果進行比較，如表4所示。

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

通過采用固化護色劑，在符合《干裝蘋果罐頭》(QB/T1392—1991)標準的前提下，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℃”優化為“5'-25'-30'殺菌溫度98℃”，即升溫時間5 min，殺菌時間25 min，冷卻時間30 min，就可以達到商業無菌，殺菌時間縮短16.7%，從而更好地保持罐頭的應有風味，并節約能源。以傳統工藝生產的干裝蘋果罐頭，食用時口感單調，硬度、韌性及彈性差，新工藝生產的干裝蘋果罐頭感官品質(92.26)明顯高于傳統工藝生產的(52.55)。

2.3 干裝蘋果罐頭的質量標準

產品經甘肅省產品質量監督檢驗中心依據相關標準檢驗，檢測結果如表5所示。經新技術生產的干裝秦冠蘋果罐頭感官品質(色澤、滋味、氣味、組織和形態)指標、重金屬含量、衛生標準及理化指標中總酸和固形物含量均達到國家QB/T1392-91行業標準。由于秦冠蘋果風味較淡，因此在封罐之前加入適量濃度為5.9%的糖水，以調整干裝蘋果罐頭的最佳風味。

表5 干裝蘋果罐頭感官指標、理化指標、衛生標準測定結果Table 5 The determination result of sensory index，physicochemical index and health standard of solid pack apple can

3 結論

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］，也能與其他膠質結合，生成不易熱解、酶解的物質，增加了難容難降解物質的含量及分子間的鏈接作用［8-9］。防止產品褐變是干裝蘋果罐頭加工技術的難點，傳統的做法是利用亞硫酸鹽溶液護色，容易出現產品殘硫超標問題，特別是對于出口罐頭，難以通過發達國家設置的“綠色技術壁壘”。抗壞血酸是近年來研究的最多的亞硫酸鹽替代品，對褐變有很好的抑制作用［10］。本試驗采用正交法優化了干裝蘋果罐頭固化護色劑的最佳配方為25 g/L檸檬酸+2.8 g/L CaO+3 g/L D-異抗壞血酸鈉。影響感官品質的主次因素順序為檸檬酸質量濃度＞Ca2+(CaO)質量濃度＞D-異抗壞血酸鈉質量濃度;影響E值的主次因素順序為檸檬酸質量濃度＞D-異抗壞血酸鈉質量濃度＞Ca2+(CaO)質量濃度。

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變化的酶，還要保持干裝蘋果罐頭的風味及果肉的質地。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到商業無菌的要求。目前工業上使用的巴氏殺菌是以蒸汽或熱水為熱源進行殺菌。傳統工藝中，殺菌時間太長，導致干裝蘋果罐頭出現果肉軟爛、碎塊較多，應盡量使殺菌工序緊湊縮短蘋果受熱過程，以提高產品質量［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℃”優化為“5'-25'-30'殺菌溫度98℃”，即升溫時間5 min，殺菌時間25 min，冷卻時間30 min，殺菌時間縮短16.7%。

研究提出的固化護色劑配方、殺菌工藝、技術參數等科學合理，在此加工新技術下生產的干裝秦冠蘋果罐頭從感官、理化、衛生等方面完全符合行業標準和出口產品要求，產品質量明顯優于傳統工藝生產的干裝蘋果罐頭。

［1］ 農業部.蘋果優勢區域布局規劃［J］.農業工程技術:農產品加工業，2010(3):16-17.

［2］ QB/T 1392—1991.干裝蘋果罐頭標準［S］.

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