特殊保障水果罐頭的技術研究

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.中糧營養健康研究院，北京 102209）

0 引言

水果罐頭作為傳統食品，具有干凈、衛生，不受季節限制，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） 是罐頭行業的換代新產品，目前盛行于日本、美國、意大利、德國、法國、丹麥等地，產量及技術領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過清洗、去皮、去核等繁瑣步驟[4-6]，一些反季水果具有營養價值低、品質差、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，是對傳統水果罐頭（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和抽空浸漬技術進行研究。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、營養豐富、廢棄包裝物易處理的優點。

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%），石藥集團維生藥業提供；食用鹽，中鹽安徽潤華鹽業發展有限公司提供；檸檬酸，濰坊英軒實業有限公司提供；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。

1.2 儀器

FP-200型切丁機，ITW食品設備集團產品；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品；DZ-600/2S型真空包裝機，山東小康機械有限公司產品；800型殺菌鍋，諸城市潤成機械產品；8601型酸度計，北京昶信科技發展產品；WAY-3S型阿貝折射儀，上海儀電物理光學儀器產品；LHS-250HC-II型恒溫恒濕試驗箱，上海圣科儀器設備產品。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

生產工藝流程：

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，果塊與浸漬液質量比為1∶1.2（以浸沒為準），在果塊上壓不銹鋼濾網，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無菌的要求。真空封口后應迅速殺菌，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]，產品做保溫檢測，保溫條件為30±1℃/10 d，商業無菌檢驗合格后即是成品。

1.4 評價方法

水果品種試驗感官評價由15位經對水果罐頭感官評價訓練合格的專業評價員進行測試。

水果罐頭的感官評價標準[16-17]見表1。

2 結果與分析

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果見表2。

2.2 護色研究

表2 水果品種試驗感官評價結果/分

2.2.1 護色劑對比研究

水果罐頭在生產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，短時間內極易發生氧化褐變，嚴重影響水果罐頭的感官品質。

試驗分別采用質量分數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，調節產品pH值3.3～3.8，控制水果罐頭在貯藏期間非酶褐變，采用優化護色技術來控制褐變。

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

結果表明，0.03%VC水溶液護色效果優于食鹽溶液和檸檬酸溶液。

2.2.2 不同質量分數VC溶液對水果氧化褐變的影響

不同質量分數的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

結果表明，VC質量分數越高，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。

2.3 水果塊切分

在軍工、航天等特殊環境下，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，使用切丁機對蘋果、梨、菠蘿進行切割。

2.4 浸漬液配制

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，浸漬液應澄清透明，無雜質，裝袋時糖水溫度不低于85℃。

2.5 抽真空浸漬

軟包裝水果罐頭的固形物含量高達90%以上，如在常溫常壓條件下添加量10%的浸漬液短時間內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，果實肉質緊密，可防止加熱膨脹和煮融現象，有利于保持罐頭的真空度，減輕果肉變色，改進感官品質。

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、無過封褶皺現象。通過調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殘留的空氣完全被抽出，但發現當浸漬液被抽出時，影響產品固形物含量，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鍵控制點，應嚴格檢驗，謹防封口不良或漏封。

2.7 產品品質標準

2.7.1 感官指標

塊形大小均勻齊整，具有果肉應有色澤，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。

2.7.2 理化指標

凈質量≥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，袋內空氣殘留量≤3 mL。

2.7.3 衛生指標

微生物指標應符合罐頭食品商業無菌的要求。

3 結論

（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溶液的護色效果優于食鹽溶液和檸檬酸溶液。對VC溶液進行單因素試驗，依據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。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）滿足特殊領域需求。依照此工藝技術生產的軟包裝水果罐頭能夠很好地滿足軍工、航天等特殊領域人群食用，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、占用空間小等優點，在室溫下放置18個月后對產品開袋檢查，其果肉色澤良好、質地脆嫩、酸甜適口，品質與衛生指標無明顯變化。