特殊保障水果罐頭的技術(shù)研究

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）

0 引言

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。

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(shí)消費(fèi)者大多食用當(dāng)季新鮮水果時(shí)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(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(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、營養(yǎng)豐富、廢棄包裝物易處理的優(yōu)點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料

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(tuán)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(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。

1.2 儀器

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；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 方法

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、無畸形、無霉?fàn)€、無凍傷、無病蟲害和機(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，保溫條件為30±1℃/10 d，商業(yè)無菌檢驗(yàn)合格后即是成品。

1.4 評價(jià)方法

水果品種試驗(yàn)感官評價(jià)由15位經(jīng)對水果罐頭感官評價(jià)訓(xùn)練合格的專業(yè)評價(jià)員進(jìn)行測試。

水果罐頭的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[16-17]見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 水果品種篩選

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(jìn)行篩選。

對紅富士、國光、黃元帥3個(gè)蘋果品種進(jìn)行對比試驗(yàn)，綜合評價(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、無疤痕、無破損。

對趙縣雪花梨、豐水梨、鴨梨、皇冠梨4個(gè)品種進(jìn)行對比試驗(yàn)，綜合評價(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、無疤痕、無破損。

表1 水果罐頭的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

對卡因菠蘿、香水菠蘿、臺灣鳳梨、都樂金菠蘿4個(gè)品種進(jìn)行對比試驗(yàn)，綜合評價(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)感官評價(jià)結(jié)果見表2。

2.2 護(hù)色研究

表2 水果品種試驗(yàn)感官評價(jià)結(jié)果/分

2.2.1 護(hù)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(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，每周取樣感官評價(jià)。

護(hù)色劑研究見表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溶液對水果氧化褐變的影響

不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的VC溶液對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)月后取樣感官評價(jià)。

加速試驗(yàn)條件下貯藏2個(gè)月后VC對水果氧化褐變的影響見表4。

表4 加速試驗(yàn)條件下貯藏2個(gè)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?jǐn)?shù)越高，對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)色液對香水菠蘿具有較好護(hù)色效果。

2.3 水果塊切分

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)對蘋果、梨、菠蘿進(jìn)行切割。

2.4 浸漬液配制

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(shí)糖水溫度不低于85℃。

2.5 抽真空浸漬

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)。

抽真空浸漬效果見表5。

表5 抽真空浸漬效果

2.6 真空封口

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(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、無過封褶皺現(xiàn)象。通過調(diào)整抽真空時(shí)間來控制真空度分別為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 產(chǎn)品品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

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(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)無菌的要求。

3 結(jié)論

（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。對食鹽溶液、檸檬酸溶液、VC溶液3種護(hù)色液進(jìn)行對比試驗(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(biāo)無明顯變化。