◎ 張秋霞,何 丹,劉 楊,何靖柳
(1.雅安職業技術學院,四川 雅安 625100;2.成都醫學院,四川 成都 610500)
2009—2012年我國雪花梨平均年產量為1 503.84萬t,占世界總產量的65%以上[1]。其中,7%是鮮銷,3%是加工成產品后銷售,55%是滯銷后腐爛。由此可知,雪花梨的加工產品極其匱乏,目前,市場中常見的雪花梨加工產品極少,主要有果汁,產品形式單一,品質不穩定,亟待對雪花梨加工產品進行開發及示范,以提高雪花梨的附加值,使農民增收,促進我國農業產業的發展。
濃縮果汁是用物理分離方法,將鮮果榨汁后除去一定比例的水分所得溶液濃縮到鮮果汁體積的50%左右,且復水后具有發酵能力的產品[2]。我國梨的銷售形式主要以鮮果為主,每年約有占總產量30%的果實因供大于求被廉價銷售或因保存不當大量腐爛損耗,造成了極大的浪費,只有極少量鮮梨進行加工。因此對梨果進行深加工意義重大[3-4]。雪花梨濃縮果汁市場潛力巨大,營養豐富,口感優良,易貯藏,方便運輸,且貨架期長。
我國的地理環境優越,擁有豐富的水果資源,且人口眾多,普通勞動力資源豐富。資源優勢和成本優勢為我國濃縮果汁行業提供了很好的發展條件。目前,全球濃縮果汁需求量正以年平均10%的速度增長,主要是以美國、德國、日本等發達國家為首,而我國就單單生產的濃縮蘋果汁年產量超過80萬t,占全球產量的60%以上,其他濃縮果汁出口國外的總量占90%以上[5]。由此可知,我國濃縮果汁產業出口量極大,具有巨大的市場潛力。
我國果汁飲料市場近年來呈高速發展的趨勢,2007—2011年我國果汁行業銷售收入每年呈現遞增趨勢,2011年銷售收入為930.78億元,同比增長31.47%;2012—2015年行業銷售收入增長率在2011年的基礎上保持20%,2015年行業銷售收入接近2 000億元。隨后,果汁行業銷售收入呈逐年遞增的態勢[5]。據此推測,果汁行業發展勢頭迅猛,潛力巨大。發達國家果汁飲料的年消費量大,而我國果汁飲料的年消費量人均不到1 kg,是發達國家平均水平的1/40,是世界平均水平的1/10。這表明我國在果汁飲料方面的發展空間巨大,未來中國果汁行業的發展前景好[6]。
隨著物質文化需求的日益增長,消費者的健康意識和消費態度也發生了改變[7]。雪花梨濃縮果汁采用真空濃縮,最大限度地保留了鮮果中的營養物質,是人們追求營養和健康的不二選擇。因此,健康、營養、美味的濃縮果汁成為了吸引現代人消費的重要因素。目前,健康的新型果汁飲料市場在全球飲料產業中增長最快[8-10]。
梨作為我國3大水果之一,主要用來鮮食、生產果汁等。雪花梨是具有代表性的品種之一,果實中含有糖、氨基酸、礦物質、黃酮等營養物質,其中多酚和黃酮具有一定的生物活性,營養價值豐富[11]。張素[12]研究顯示梨果肉脆嫩多汁,酸甜可口,含水量85%,是鮮食和加工的優質果品,特別適合加工濃縮類的產品。梨的果實含有多種營養物質,主要有果糖、蔗糖、葡萄糖、維生素C、硫胺素(維生素B1)、核黃素(維生素B2)、尼克酸(維生素B5)、胡蘿卜素、蘋果酸、檸檬酸等有機成分,還含有鉀、鈉、鈣、鎂、硒、鐵和錳等無機成分及膳食纖維。趙欣等[13]通過對幾種不同梨礦物含量比較發現,雪花梨中礦物質元素鈉、鉀、鎂、磷、銅含量最高。雖然營養價值豐富,但在采收和分級包裝過程中因磕碰、擠壓、果柄處拉傷及果柄刺傷等機械傷造成的腐爛較為嚴重。梨果產后冷藏期間的爛損率為6%~8%,通風庫、土窯洞等為10%~15%,采收、采后處理及運輸貨架期間的爛損率也在6%~8%[14]。因此,將雪花梨進行深加工不僅可有效保存其營養價值,還可大大提高雪花梨的附加值。
選果→洗果→破碎→護色→打漿→榨汁→巴氏殺菌→酶解→澄清(護色)→過濾→調配(糖酸)→濃縮→裝罐→殺菌。
3.2.1 破碎
前期研究發現,雪花梨的品質不均一,破碎后的雪花梨若未混勻,將造成雪花梨濃縮果汁色澤變化差異大,從而影響其產品品質。
3.2.2 護色
雪花梨作為加工原料,具有“大如拳、甜如蜜、脆如菱”等特點,但在進行深加工的過程中,梨汁與空氣中的氧氣充分接觸,梨汁極易發生褐變,褐變不僅影響果汁的外觀、風味,而且還會造成營養物質的大量流失,產生讓人無法接受的感官視覺[15]。因此,破碎后的梨果需及時進行護色處理,可用高溫熱燙的方法和添加護色劑的方法進行處理,從而進行有效護色,如果褐變嚴重可在酶解時進行二次護色。
pH是表示溶液酸堿度的數值。梨汁在生產過程中可適當調整梨汁的pH值,對防止褐變有一定的作用。采用檸檬酸來調整梨汁的pH值,使其pH值在3.5~4.0,可有效減緩梨汁的褐變,改善梨汁的風味。趙鎖軍等[16]用檸檬酸將浸泡液pH值調整至4.0時,雪梨干無褐變現象,與未經酸浸泡烘干的雪梨干相比,效果明顯,且口感及香味也明顯提高。
果蔬汁加工過程中極易發生褐變,褐變包括酶促褐變和非酶褐變,果汁中的非酶褐變主要有羰氨反應、抗壞血酸褐變[17]。梁曉璐等[18]研究發現多酚氧化酶是催化多酚類物質氧化的酶類,其活性的大小一定程度反映了多酚類物質被氧化的速度,從而體現了梨果的褐變程度。漂燙也可鈍化引起果蔬汁變質反應的酶,如過氧化物酶和多酚氧化酶防止顏色改變,減少異味,常通過控制pH、加熱或添加酶抑制劑(SO2或亞硫酸鹽)等方法來控制褐變[19]。在榨汁生產工藝階段,梨需經過打漿滅酶活處理,這樣可有效控制多酚氧化酶的活性,從而抑制酶促褐變的產生,控制好溫度與滅酶的時間可延緩褐變的發生,滅酶條件的選擇根據物料的特性及大小進行處理。當然,滅酶時需控制好時間,避免時間太長,產生蒸煮味和焦糊味。
在濃縮果汁生產中所有的生產設備都是不銹鋼罐,但也不排除其他物質引入金屬離子,水質是控制環節中的關鍵點,要注意避免其他離子進入生產用水,水的電導率、硬度和pH都需進行每日監控。同時,在原輔料中,白砂糖會降低離子的含量,從而進一步抑制褐變的發生。冰糖等中會有一些金屬離子殘留,這些離子會對氧化褐變反應產生一定的催化作用,因此有效去除原輔料中的金屬離子是防止褐變的關鍵步驟之一。一般的螯合劑有EDTA-Na等食品添加劑,其原理是通過降低離子的含量來抑制褐變的發生。
3.2.3 酶解
果膠酶目前已廣泛應用于橙汁、蘋果汁等果汁的加工中,能使水果中果膠質解聚,可降低果蔬汁中的膠體含量,減少果渣的產生,使果汁變得澄清,提高果汁的品質[20]。任博等[21]用果膠酶對桑葚果汁加工工藝進行改進,明顯提高了桑葚果汁出汁率;賈鴻冰等[22]采用復合果膠酶對藍莓進行處理,使藍莓出汁率提高了大約40%;MOHAMMADI等[23]用固定化果膠酶處理菠蘿汁,得到了更好的澄清效果,并為酸性果汁的澄清提供了新的可能。據王勇亮[14]研究,山茱萸鮮果汁酶解液化的最佳條件為:酶解溫度50 ℃,酶添加量0.05%,酶解時間90 min,此時酶解效果最佳。雪花梨口感較粗糙,出汁率低,主要由果實內部所具體的高果膠、高纖維素等引起的,為此,水解酶的添加尤其重要。經前期試驗發現,未添加果膠酶分解的梨汁經濃縮后口感黏糊,塞喉嚨;添加了果膠酶的梨汁細膩、絲滑,并且出汁率高。
3.2.4 溶解氧含量
溶解在水中的分子態氧稱為溶解氧。梨汁生產時,溶氧量越高,濃縮時間越長,產品品質不穩定,因此,經真空泵脫氧處理后,控制好脫氧溫度與壓力,一般可采用80 ℃、-0.07~-0.04 MPa。這樣可有效延緩褐變的發生,賦予產品的較好的色澤。
隨著社會經濟的高速發展,人們逐漸適應了方便快捷的生活方式,濃縮果汁中含有大量的維生素、多糖和纖維素,能滿足人們對新鮮水果的需要,食用方便,也符合消費者健康消費的理念。將雪花梨進行深加工不僅可減少鮮果在運輸貯藏過程中造成的損失,還可延長保質期,從而增加產品的附加值。目前,雪花梨濃縮果汁加工技術極不成熟,具有很多關鍵控制點,需進一步優化探究。