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刺梨果实冷冻贮藏保鲜及取汁技术研究

2012-09-18牟君富李淑久

中国野生植物资源 2012年3期
关键词:装袋刺梨速冻

牟君富,李淑久

(贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025)

刺梨果实冷冻贮藏保鲜及取汁技术研究

牟君富,李淑久

(贵州大学生命科学学院,贵州贵阳550025)

为了彻底解决刺梨(Rosa roxburghii Tratt)加工原料周年供应及提高刺梨果实出汁率问题,本试验采用速冻、缓冻果实贮藏方法,分别进行一年之久的小试、中试,并向加工生产企业推广应用。结果显示,好果率均达100%,其中速冻装袋果出汁率高达61%以上,分别比缓冻果和鲜果高出9.69% ~11.71%和48.94% ~54.41%,如果采用压榨性能良好的压榨机压榨取汁,出汁率可高达65%左右。

刺梨;冷冻贮藏;取汁技术;出汁率

刺梨为蔷薇科蔷薇属野生灌木,分布在贵州、四川、云南、江苏、湖北和广东等省[1],其中以贵州省分布最广,产量最高,年产鲜果1 500万kg左右[2]。刺梨果实最大的特点是维生素C含量极高,根据分析显示,贵州省含量最高的是清镇县(现为清镇市),高达 3541.13 mg/100 g 可食部分[3],比现在报道的任何一种果蔬维生素C含量都高,是名符其实的“水果维生素C之王”[4]。此外,刺梨果实还含有很丰富的多种维生素、微量元素、氨基酸及超氧化物歧化酶等人体必需的营养物质,因而有刺梨果实“营养库”之美称[5]。刺梨果实全身是宝,经济价值、食用价值极高,是很有开发利用前景的一种“珍果”。

然而从刺梨加工生产来看,加工原料周年供应及果实出汁率低的问题还未得到解决。自1980年以来,我们把解决刺梨加工原料周年供应及提高刺梨果实出汁率的问题分别呈报原贵州省科委、国家供销总社等政府部门立项作为重大课题进行研究,于1988年我们提出解决刺梨加工原料周年供应的四条途径[6],虽然对刺梨加工生产企业的原料周年供应有一定作用,但通过生产实践看出,刺梨加工原料周年供应问题仍未得到根本解决,而果实出汁率低的问题仍然存在。本研究的目的就是要彻底解决上述存在的问题。从研究结果来看,令人满意。现总结如下,以供有关加工生产企业参考。

1 实验方法

1.1 果实冷冻贮藏保鲜

1.1.1 采果 采摘味甜、香气浓郁、九成熟的橙黄色至黄色果实。

1.1.2 选果 选取无病虫害、无腐烂、无干缩果实,去除过小果及枯枝落叶等异物。

1.1.3 清洗果实 用高效净化过滤器过滤的清亮透明水洗除果表泥沙等污物。

1.1.4 预冷、晾干果表水分 把果实置于无日光照射、通风良好的低温环境下,晾干果表水分,降低田间热。

1.1.5 果实包装处理 分别采取果块及全果两种处理,用无毒清洁的聚丙烯袋盛装贮果,小试每袋盛果10 kg,中试及工厂加工生产每袋盛果25 kg,尽量排除袋内空气,轻轻压扁,扎紧袋口以不装袋果作为对照。

1.1.6 果实冻结处理

1.1.6.1 速冻 把果实置于鼓风速冻间,温度控制在-28℃以下,使果实细胞在24h内达到全部结冰冻结。

1.1.6.2 缓冻 把果实置于-17℃以下的静态空气条件下,使果实细胞缓慢达到全部结冰冻结。一般在一个月左右果实中心部位达到结冰状态。

1.1.7 冻果贮藏 把果袋置于冻藏库不锈钢架上(散装果摊于钢架的竹席上,厚约20 cm),果袋之间留出一定空间,库中间留出人行道,库顶端、库底部及四周均留出30~40 cm空间。库温保持在-18℃以下,相对湿度控制在98% ~100%之间。

1.2 冻果解冻

采用25℃ ~35℃空气、蒸汽混合解冻法[7]。

1.3 解冻果取汁

1.3.1 小试 多层纱布包果手工挤压取汁。

1.3.2 中试与工业化生产取汁 螺旋压榨机压榨取汁。

1.4 鲜(未冻)果取汁

把果实破碎后以螺旋压榨机压榨取汁。

1.5 果实细胞结构变化的解剖切片观察

采用解剖切片显微镜观察未冻果、缓冻果及速冻果细胞结构变化与出汁率的关系[8]。

2 试验结果与讨论

2.1 冷冻贮藏保鲜效果

2.1.1 小试和中试 我们曾将刺梨鲜果以塑料薄膜袋装置于0℃温度环境下经77 d贮藏,好果率为63.7%[6],离我们研究应达到的目标差距甚远。本次小试、中试冷冻贮藏结果显示,无论是果块,还是全果,分别进行一年时间的贮藏,除了在冷冻期间因水分自然损耗(重量计)0.1% ~0.2%之外,好果率均达100%,即没有一个腐烂果。

2.1.2 推广应用 我们将中试冷冻贮藏保鲜技术向黔西南州果品加工厂(贮果120.2万kg)、贵定县冷冻厂(贮果30万kg)、遵义市肉联厂(贮果82万kg为务川县刺梨加工厂代贮)、贵州省平塘县刺梨酒厂(贮果80.8万kg)等单位推广应用,共计贮果313万 kg,经一年之久的冻藏保鲜,好果率均达100%。

综上所述,本试验之所以能取得显著的保鲜效果,主要原因在于采用了果实细胞全部彻底地冷冻结冰以后以-12℃ ~-23℃(以-18℃为最适宜)的冻藏库贮藏,使果实细胞始终处于结冰冻结而未出现被解冻的果实;同时果实自身存在的氧化酶类及黏附着的微生物会受到很大程度的抑制[7],这是刺梨果实保鲜期能够达到一年之久的根本原因。

2.2 冷冻结冰对果实出汁率的影响

2.2.1 手工挤压取汁 果实经解冻以后,以多层纱布包装手工挤压取汁,其中去籽果实出汁率高达68%以上,而全果出汁率为61% ~62%见表1。果实破碎程度与解冻温度虽然不同,但对出汁率影响不明显,其中出汁率的差异在于是否用袋装果,经袋装果的果实出汁率略高。原因是果实在贮藏及解冻等过程中水分被蒸发损失度较少。

去籽果实出汁率高的原因在于去除了非可食部分的种籽(约占全果的10%),如果加上种籽计算出汁率,亦与全果冻藏的出汁率基本相近。

表1 解冻果手工挤压取汁的出汁率

2.2.2 螺旋压榨机压榨取汁 表2数据是经工业化生产用的螺旋压榨机一次性压榨取汁的结果,其中速冻装袋贮果和速冻未装袋贮果出汁率分别为61%和58.09%,缓冻装袋贮果和缓冻未装袋贮果出汁率分别为55.61%和52%,未冻果出汁率为39%。将速冻装袋贮果取汁后的果渣以手工挤压取汁还有8%左右的出汁率,如果采用压榨性能良好的压榨机压榨解冻果,其出汁率可达65%左右。

表2 解冻果螺旋压榨机压榨取汁的出汁率

在此需要说明的是,去籽果块冷冻贮藏保鲜取汁方法虽简单易行,然而作为工业化生产,我们仍主张以全果冷冻贮藏保鲜为宜。因全果冷冻贮藏保鲜既能迅速将鲜果冷冻结冰入库贮藏,降低成本,又有利于解决加工原料周年供应的难题。

2.3 冻结速度不同对果实出汁率的影响

据罗马尼亚报道,果蔬采用冷冻压榨取汁法,出汁率比惯用的压榨法提高10%左右,汁液含的营养物质也比惯用的压榨法高[9]。在国内采用惯用的压榨法提取刺梨鲜果汁,出汁率仅为35%左右,而冷冻压榨取汁法出汁率比惯用的(未冻果)压榨法高出206%以上,比国外先进的取汁法高出10%以上。因此,冷冻保鲜压榨取汁法是目前刺梨果实最先进的取汁技术。然而由于冻结速度不同,对刺梨果实出汁率有很大的影响,其中速冻果(装袋果和未装袋果)出汁率比缓冻果(装袋果和未装袋果)分别高出9.69% ~11.71%,比未冻果高出48.94% ~56.41%。导致其出汁率差异的原因,经显微切片观察发现,冷冻速度不同能改变果实细胞结构,因而导致速冻果、缓冻果与未冻果出汁率的差距。

2.3.1 未冻果(鲜果) 从图版1.2看出,未冻结的果实细胞排列较为紧密,细胞间隙小,细胞形态、结构均未发生变化。这就是未冻果实出汁率低的根本原因。

图版1 刺梨果实的解剖结构※示冰晶形成区。↑示破损细胞。

2.3.2 缓冻果 从图版1.5、6看出,缓冻果内冰结晶形成区非常大,这是由于缓冻果在缓慢冻结时,水分首先在细胞间隙内形成冰晶,随着时间的推移,冰晶也随之增大,最后形成既长、宽而又厚的冰晶带,大部分细胞被粗大的冰晶损伤,一旦解冻果汁大量外流,既降低了出汁率又造成营养物质流失,果汁亦易褐变,质量降低[8]。

上述研究从理论上阐明了刺梨果实冻藏虽能极大的延长贮藏寿命,但缓冻果实贮藏保鲜不可取。例如我们曾在贵州省贵定县冷冻厂推广应用刺梨果实贮藏保鲜时,采用-17℃以下的静态空气缓冻刺梨果实,经一个月左右冷冻,果实细胞才达到全部结冰,虽然亦能达到一年之久的贮藏保鲜期,但解冻取汁时,果实出汁率、营养成分含量均降低了,而且果汁褐变较为严重。

2.3.3 速冻果 从图版1.7、8看出,刺梨速冻果冰晶形成区很小,冰晶形成带很狭窄。这是由于速冻时,果实水分多在细胞内形成冰晶体,而且细小量多,分布均匀,细胞受损程度较轻,这就是速冻果实色、香、味俱佳,营养物质保存和出汁率高的主要原因[8]。

这项研究为刺梨果实冻藏保鲜时必须采用速冻处理提供了科学理论依据。我们在贵州省平塘县刺梨酒厂、黔西南州果品加工厂及遵义市肉联厂等单位推广应用刺梨冻藏保鲜及取汁技术中,完全证实了上述研究的正确性及其实用价值。

2.4 防止褐变及自然损耗的基本措施

刺梨果实在解冻及解冻之后,有时会产生褐变,特别是在解冻之后褐变更为迅速,究其原因,乃是冰冻或冷冻并不能破坏酶的活性,只能降低酶活性化学反应的速度,一旦解冻,保持着活性的酶将重新活跃起来,特别是含酚类物质多的果实(如刺梨)解冻后更易引起褐变,而致使压榨出的果汁褐变、变味。防止褐变的基本措施是,在果实解冻之前(或冷冻贮果时)或在解冻取汁时,采用抗氧化剂处理果实,并采用低热的条件迅速解冻,快速压榨取汁和加工处理,不但能有效地缩短了解冻时间,防止了褐变,而且也消除了微生物生长活动的可能性[7]。

果实在冻藏及解冻过程中,由于水分蒸发而导致果实自然损耗。为此,最好采用果实装袋冻藏及装袋解冻的方法,既能控制水分蒸发又能起到相应的防止褐变作用。

[1] 中国科学院.中国高等植物图鉴(第二册)[M].北京:科学出版社,1972:254.

[2] 牟君富.刺梨果实生理变化与加工适应性的研究[J].农业工程学报,1985,1(1):66-75.

[3] 牟君富.刺梨果实维生素C含量分析[J].贵州农业科学,1983(6):59 -62.

[4] 罗登义.营养丛论[M].上海:上海中华书局,1948:64-69.

[5] 牟君富,雷基祥,谭书明,等.刺梨果实最适采收期的研究[J].贵州农学院学报,1995,14(4):50 -56.

[6] 牟君富.解决刺梨加工原料周年供应的途径[J].农业工程学报,1988,4(2):49 -59.

[7] 无锡轻工业学院,天津轻工业学院.食品工艺学(上册)[M].北京:轻工业出版社,1988:118 -251.

[8] 李淑久,牟君富.红子果实冷冻贮藏的解剖研究[J].园艺学报,1994,21(4):339 -343.

[9] 朱庆云译.提取果汁的新方法[J].食品科技,1983(7):32.

Studies on Freezing Fresh Storage and Juice-extracting Technology of Rose roxbughii Fruit

Mou Junfu,Li Shujiu
(College of Life Science ,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

In order to dispose the year-round supply of processing materials and raise the rate of extraction juice of fruit of Rosa roxburghii,the authors had found out the way to storage fruit with quick-frozen and slow -frozen,and did small sized and medium sized tests over a year,and had popularized into the food processing enterprise.The results were as follows:the rate of good fruit has reached 100%;the quick-frozen store fruit in bags extract juice rate to gain on 61%.It is 9.69% -11.71%higher than slow -freeze and 48.94% -56.41%more than the fresh fruit.

Rosa roxburghii;freezing storage;extraction juice techuiques;the rate of extraction juice

TS205.7

A

1006-9690(2012)03-0063-04

10.3969/j.issn.1006-9690.2012.03.018

2011-08-20

牟君富,男,重庆江津人,教授,主要从事农产品贮藏加工研究工作。

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