富平柿餅的清潔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究

李彥軍，何亞娟，毛跟年，王 勇，梁 娟，陳 平

（1.陜西科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，陜西西安 710021；2.陜西農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研究院，陜西西安 710021；3.富平縣騏進生態(tài)農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司，陜西富平 711710）

0 引言

富平是世界聞名的柿子優(yōu)產(chǎn)區(qū)，蜚聲四海的“中國柿鄉(xiāng)”。富平柿餅可謂歷史悠久、久負盛名，因其肉質(zhì)黏軟、霜白底亮、香甜可口、營養(yǎng)豐富而遠銷日本、韓國、俄羅斯等地[1-2]。傳統(tǒng)的柿餅加工方法主要是自然干制和人工干制[3]。自然干制的主要步驟為原料選擇→削皮→日曬、壓捏→熏硫→整形→堆捂→晾攤→成品包裝[4]；人工干制主要是將自然干燥環(huán)節(jié)改為人工烘制[5]。目前，富平柿餅仍然采用傳統(tǒng)自然干制法，經(jīng)采摘、折掛鉤、削皮、架掛、捏心、下架、出水、合餅、潮霜等12道工序，在自然條件下加工制作而成。該法雖然最大限度地保留了富平柿餅原有風(fēng)味，但在加工過程中對于防止揚塵污染、保質(zhì)控制、防霉方面缺乏正確有效、安全、合理的措施和技術(shù)指導(dǎo)，普遍存在生產(chǎn)周期較長、衛(wèi)生質(zhì)量差、保質(zhì)期短等問題，嚴重限制了柿餅的出口及內(nèi)銷。打破傳統(tǒng)加工技術(shù)缺陷，依托先進加工制造技術(shù)，實現(xiàn)柿餅生產(chǎn)的清潔化、產(chǎn)業(yè)化，是當(dāng)前我國柿餅發(fā)展的方向，也是鞏固和擴大出口量，提高我國柿餅國際競爭力的唯一途徑。

以保留傳統(tǒng)柿餅風(fēng)味、提高產(chǎn)品品質(zhì)為出發(fā)點，立足傳統(tǒng)柿餅加工工藝，從柿餅生產(chǎn)的原料處理、條件控制、保質(zhì)防霉等入手，結(jié)合現(xiàn)代食品加工技術(shù)，探索清潔、高效生產(chǎn)柿餅的加工方法及工藝條件，尋求一條適合富平柿餅的現(xiàn)代化生產(chǎn)路線，旨在為實現(xiàn)富平柿餅的清潔生產(chǎn)提供實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

富平尖柿，采自陜西富平縣馬家坡；硫磺、檸檬酸、VC、二氧化氯溶液、氫氧化鈉、鹽酸等試劑，均為分析純。

電熱式柿餅干燥設(shè)備、HD-56型真空吸附全自動削皮機，日本兼八產(chǎn)業(yè)株式會社產(chǎn)品；MH-2型搖床振蕩器、GY-4型數(shù)顯果實硬度計、UV-6100S型紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限公司產(chǎn)品；HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋，保利科研機械有限公司產(chǎn)品；GDD-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海森信實驗儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

富平尖柿→剪柄→清洗→削皮→架掛→熏硫→揉捏→干燥→捂霜。

1.2.2 去皮方式改進

改變傳統(tǒng)的手工削皮和半手工削皮模式，用全自動削皮機代替手工削皮，以提高削皮效率、品質(zhì)，減少削皮環(huán)節(jié)中手頻繁接觸柿子所引入的細菌污染，如大腸桿菌。步驟如下：①取30個新鮮富平尖柿，分為3組；②3組分別用手工削皮、半手工削皮和全自動削皮機削皮，做好標(biāo)記；③用平板計數(shù)法測定菌落總數(shù)，大腸菌群MPN計數(shù)法測定大腸菌群最可能數(shù)，比較3種削皮方式所削柿子的衛(wèi)生狀況。

1.2.3 護色及抑菌方法改進[7]

取30個新鮮柿子用全自動削皮機削皮，分為3組。①二氧化氯混合溶液法：用0.1%的檸檬酸和0.1%的VC的混合溶液噴灑均勻，將噴灑好的柿子放置于密封空間用二氧化氯熏蒸3 h；②熏硫：15 g硫磺/100 kg柿子硫磺熏15～30 min；③對照組：不處理。

處理完畢后，室外懸掛干燥30 d后，觀察柿子是否發(fā)生霉變，并用分光光度法測定褐變度。

霉變情況觀察：觀察柿子表面是否發(fā)霉。

褐變度測定方法[8]：隨機從干燥好的3組柿餅中抽取6組柿子，然后在每個柿子相同部位上切約4 mm厚的薄片3片，加1倍水打漿。稱取10 g柿子漿，加入40 mL預(yù)先冷卻的丙酮，攪拌后抽濾，殘渣用冷風(fēng)吹干，得到丙酮干柿子粉，裝袋封存待用。測定時，取0.5 g丙酮干柿子粉，各加入10 mL蒸餾水?dāng)嚢?5 min后過濾，測定濾液于波長410 nm處吸光度，用吸光度表示褐變值，記錄數(shù)據(jù)。

1.2.4 干燥及揉捏方式改進

（1）試驗步驟。取用全自動削皮機去皮后大小均勻的鮮柿100個，其機械干燥過程分以下幾個階段。①去皮后的柿果果頂向上，整齊排列在烤盤上，置于電熱式柿餅干燥機內(nèi)，果距0.5～1.0 cm，用質(zhì)量分數(shù)為0.1%的檸檬酸、0.1%的VC混合溶液噴灑（為防止褐變，削皮后應(yīng)立即進行噴灑），然后將烤盤送進干燥設(shè)備，用質(zhì)量分數(shù)為2%的二氧化氯溶液于密閉的干燥設(shè)備內(nèi)熏蒸3 h；②熏蒸完畢后開啟設(shè)備，先在溫度35～45℃，濕度60%～65%條件下干燥24 h，使柿果脫澀24 h后把溫度升高到45～50℃，濕度降低到50%左右持續(xù)干燥10 h，使柿果內(nèi)部的水分均勻地向外移動，并測定柿果水分含量；③控制溫度55℃，濕度40%左右，干燥約8 h，加速水分蒸發(fā)，當(dāng)柿果中的水分大部分蒸發(fā)后便停止干燥，測定水分含量，關(guān)閉電熱式柿餅干燥機，取出后用搖床振蕩柿餅，使內(nèi)部果肉松弛，以利于水分向表面蒸發(fā)；④放入烤盤，在溫度50℃，濕度30%條件下干燥2～3 h，取出柿果用搖床整形，然后置于空氣流通、環(huán)境清潔的地方回軟，使柿餅中內(nèi)外水分均衡，這個階段需要24 h；⑤24 h后把整形好的柿餅再送入干燥機內(nèi)，在溫度50℃，濕度20%條件下干燥，當(dāng)柿餅的含水量大約為30%時結(jié)束干燥，整個干燥過程需45～50 h，干燥結(jié)束后，對機械干燥所得柿餅硬度和微生物數(shù)量進行測定，與對照組進行比較，探索并驗證優(yōu)化結(jié)果。

最后對機械干燥所得柿餅硬度和微生物數(shù)量進行測定，與對照組進行比較，探索并驗證優(yōu)化結(jié)果。（注：試驗開始前，設(shè)置1組對照，削皮與護色抑菌方式與上述試驗一樣，采用自然干燥及手工揉捏完成干燥環(huán)節(jié)，作為評價機械干燥柿餅效果的對照。）

（2）硬度測定方法。GY-4型用數(shù)顯果實硬度計配合測定果實硬度[9]；大腸菌群MPN和菌落總數(shù)測定：使用大腸菌群MPN計數(shù)法測定大腸菌群數(shù)；微生物平板計數(shù)法測定菌落總數(shù)。

1.2.5 上霜方式

將機械干燥所得柿餅分為2批：①架掛室外出霜，用潔凈的布包裹在柿餅外層捂霜；②懸掛于室內(nèi)自然出霜。待出霜1周后，比較2種出霜結(jié)果，觀察并記錄2組柿餅的上霜情況并對菌落總數(shù)進行測定，探究上霜環(huán)境是否影響衛(wèi)生質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 削皮方式優(yōu)化

利用3種削皮方式得到3組編號不同的柿子，每組分別隨機抽取6個柿子，采用國家標(biāo)準(zhǔn)平板計數(shù)法測定其菌落總數(shù)、大腸菌群MPN計數(shù)法測定大腸桿菌群數(shù)。

微生物含量測定見表1。

表1 微生物含量測定

由試驗數(shù)據(jù)可知攜帶菌落總數(shù)為全自動削皮＜半自動削皮＜手工削皮，全自動削皮所得柿餅大腸菌群數(shù)整體小于半自動和手工削皮方式。由于手工削皮人員全程與柿子接觸，且部分削皮人員在削皮過程中不講究衛(wèi)生，致使手工削皮所得柿子所含細菌較多；而全自動削皮大量減少了人與柿子的直接接觸，生產(chǎn)人員只需在削皮完畢后與柿子接觸1次，故可以有效減少人為帶入的細菌污染。

2.2 護色及抑菌結(jié)果分析

根據(jù)1.2.2方法，將不同處理方法所得柿餅，經(jīng)自然干燥30 d后，觀察形態(tài)特征。

不同處理方法所得柿餅特征見表2。

表2 不同處理方法所得柿餅特征

由表2可知，3種處理方式得到的柿餅霉變情況和褐變情況各不相同，所得柿餅的外觀顏色也不同。未經(jīng)抑菌護色處理的對照組，大多柿餅發(fā)生嚴重的霉變且柿餅發(fā)黑；經(jīng)過熏硫處理柿餅沒有發(fā)霉，表面潔凈、顏色橘紅；經(jīng)過二氧化氯混合法處理的柿餅沒有發(fā)生霉變，表面潔凈、顏色橘紅。進一步對上述干燥所得柿餅隨機抽取6組進行褐變度測定。

不同處理方法的褐變度見表3。

表3 不同處理方法的褐變度

由試驗所得數(shù)據(jù)可以看出，褐變度測定結(jié)果為二氧化氯法＜熏硫處理＜對照組。結(jié)果表明，二氧化氯混合溶液法對霉變具有良好的抑菌作用，能夠有效抑制霉菌的滋生，達到與熏硫相當(dāng)?shù)牧己眯Ч趦烧咦o色效果相當(dāng)?shù)那闆r下，二氧化氯法健康無污染且沒有殘留問題，但熏硫會造成二氧化硫殘留問題，故可以采用二氧化氯混合溶液法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)熏硫，改善柿餅的食品衛(wèi)生安全問題。

2.3 干燥階段優(yōu)化結(jié)果

2.3.1 水分、表觀

根據(jù)1.2.3的干燥及揉捏方式改進，觀察記錄干燥過程。

機械干燥試驗數(shù)據(jù)見表4。

表4 機械干燥試驗數(shù)據(jù)

由表4可知，干燥時間約為48 h，水分含量達到要求，有效縮短了干燥周期，最終所得柿餅表觀良好，符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)對柿餅表觀的基本要求。機械干燥將原本露天干燥生產(chǎn)柿餅的不清潔環(huán)境條件改進為清潔化的室內(nèi)機械干燥，并且將原本30 d左右的干燥周期縮短為5 d左右，降低了柿餅的損壞率，提高了生產(chǎn)效率。

為進一步確保柿餅質(zhì)量安全和性能表征，對機械干燥和自然干燥所得柿餅分別對硬度與微生物數(shù)量進行測定，通過對比來探究機械干燥所得柿餅的質(zhì)地與衛(wèi)生狀況。

2.3.2 硬度

通過測量傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)柿餅和設(shè)備干燥柿餅的帶皮硬度，傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)柿餅帶皮硬度平均值為17.977，設(shè)備干燥得到柿餅的平均硬度為16.921，二者平均值近似，且人工干燥柿餅帶皮硬度整體與傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)柿餅帶皮硬度近似，由此可認為此次試驗所得柿餅在硬度方面符合要求。

2.3.3 微生物數(shù)量

隨機選取上述電熱式柿餅干燥設(shè)備干燥所得的柿餅和傳統(tǒng)方法所制優(yōu)質(zhì)柿餅6組，對其大腸菌群數(shù)和菌落總數(shù)進行測定。經(jīng)過相同削皮和護色抑菌后，傳統(tǒng)方法干燥并用手工揉捏的柿餅經(jīng)過平板計數(shù)法測定，菌落總數(shù)平均值為1 700 CFU/g，大于國家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)1 000 CFU/g，菌落總數(shù)超標(biāo)較嚴重；使用日本電熱式柿餅干燥設(shè)備干燥并用搖床振蕩所得柿餅，平均菌落總數(shù)為860 CFU/g，并且整體水平均小于國家標(biāo)準(zhǔn)限度1 000 CFU/g；使用機械干燥及機械振蕩使得干燥環(huán)節(jié)菌落總數(shù)減少約840 CFU/g。經(jīng)過大腸菌群MPN計數(shù)法測定，傳統(tǒng)方法干燥并用手工揉捏的柿餅，大腸菌群數(shù)水平整體大于國家標(biāo)準(zhǔn)限度30 MPN/100 g，大腸菌群數(shù)量超標(biāo)；用日本電熱式柿餅干燥設(shè)備干燥并用搖床振蕩所得柿餅，大腸菌群數(shù)水平整體小于國家標(biāo)準(zhǔn)限度30 MPN/100 g，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

由試驗數(shù)據(jù)可知，通過機械干燥及機械振蕩模擬手工揉捏，所得柿餅細菌含量明顯減少，由原來嚴重超標(biāo)改進為符合標(biāo)準(zhǔn)，說明機械干燥及機械振蕩能夠有效減少人為引入的微生物污染，能夠?qū)崿F(xiàn)干燥環(huán)節(jié)的清潔化。

2.4 上霜結(jié)果分析

上霜約1周后，在上好霜的2組柿餅中隨機抽取若干柿餅，觀察上霜情況，對柿餅上霜情況進行描述。

上霜結(jié)果見圖1。

圖1 上霜結(jié)果

由圖1可知，采用室內(nèi)自然懸掛上霜，所得柿餅表面透亮、清潔、色澤優(yōu)，柿餅上霜均勻、潔白，不足的是，上霜量略少；采用室外懸掛上霜，所得柿餅透亮、清潔、色澤略暗于室內(nèi)出霜所得柿餅，但上霜量多于室內(nèi)上霜。由于室外自然的日夜溫差和優(yōu)良的通風(fēng)條件柿餅表皮使得上霜更加充足，上霜量更多，故在室內(nèi)自然上霜時，應(yīng)加大通風(fēng)。

對上述2種不同方式所得柿餅分別用平板計數(shù)法進行菌落總數(shù)測定。

不同出霜方式菌落總數(shù)見圖2。

圖2 不同出霜方式菌落總數(shù)

由圖2可知，采用室內(nèi)自然放置出霜，所得霜餅菌落總數(shù)平均值為1 100 CFU/g，致使部分機械干燥所得柿餅的菌落總數(shù)超標(biāo)；而相對封閉又潔凈的室內(nèi)環(huán)境使得上霜衛(wèi)生質(zhì)量良好，菌落總數(shù)平均880 CFU/g，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)放置上霜比室外懸掛出霜可以有效減少220 CFU/g。

結(jié)果表明，室內(nèi)上霜雖上霜量略少于室外懸掛出霜，但卻能夠提高衛(wèi)生質(zhì)量安全；室外上霜雖衛(wèi)生狀況不佳但上霜效果好，可以將二者的優(yōu)勢結(jié)合，在室內(nèi)提供良好的通風(fēng)環(huán)境并使用懸掛方式出霜，使得上霜效果良好且衛(wèi)生質(zhì)量同時得到保障，可以有效改善柿餅出霜環(huán)節(jié)的衛(wèi)生條件，實現(xiàn)上霜環(huán)節(jié)的潔凈化上霜。

3 結(jié)論

以研究富平柿餅的清潔化生產(chǎn)工藝為目的，通過對不同環(huán)節(jié)加工工藝的逐步優(yōu)化，引用全自動削皮機，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工削皮和半自動削皮；采用一定質(zhì)量分數(shù)的檸檬酸、VC溶液噴灑去皮的柿子，并用二氧化氯熏蒸來代替硫熏進行抑菌和護色；使用日本電熱式柿餅干燥裝置來代替自然干燥；用搖床振蕩代替人工、揉捏環(huán)節(jié)；將傳統(tǒng)的室外捂霜環(huán)節(jié)優(yōu)化為室內(nèi)自然出霜。最終將柿餅所含菌落總數(shù)由2 000 CFU/g左右減少至800 CFU/g左右，大腸菌群數(shù)也有效減少，柿餅生產(chǎn)周期由40 d縮短至10 d左右，可有效解決二氧化硫的殘留問題，基本實現(xiàn)柿餅的清潔化生產(chǎn)。