特殊保障水果罐头的技术研究

孟祥永，陈吉江，夏 晗，姚凤宏

（1.中粮福临门食品营销有限公司，北京 100020；2.中粮营养健康研究院，北京 102209）

0 引言

水果罐头作为传统食品，具有干净、卫生，不受季节限制，食用方便等特点[1-3]，消费者普遍食用，尤其深受儿童、老年人喜爱。

蒸煮袋食品（也称软罐头） 是罐头行业的换代新产品，目前盛行于日本、美国、意大利、德国、法国、丹麦等地，产量及技术领先的国家为日本和美国[1]。

平时消费者大多食用当季新鲜水果时需要经过清洗、去皮、去核等繁琐步骤[4-6]，一些反季水果具有营养价值低、品质差、价格高和不易贮藏等缺点，水果罐头可以满足消费者的大多需求。

市售常见水果罐头为玻璃瓶、马口铁罐、塑料杯等包装[7-11]，玻璃瓶质量大、易破碎，马口铁罐成本高、废弃包装物不易处理、不方便携带，当外出旅行、军工、航天等特殊领域人员亟需补充水果时，市售水果罐头难以满足需求。市售水果罐头固形物含量一般为45%～55%，即近50%为糖水，50%是水果，存在摄入水果不足的问题。

为实现小包装、便携、食用方便、吃到更多水果、避免食用后废弃物处理等技术难题，研究固形物含量高达90%以上的软包装水果罐头可以满足特殊保障人员的需求。

张永茂等人[12]详细研究了软包装水果罐头的杀菌温度、杀菌时间和真空度的最佳工艺参数，是对传统水果罐头（固形物含量45%～55%）采用软包装替换的研究，但并没有对固形物含量高达90%以上的软包装水果罐头进行护色技术和抽空浸渍技术进行研究。将固形物含量提高到90%以上，需要对水果进行护色，同时采用真空浸渍的方法将水果组织中的空气排除，避免水果氧化褐变，以获得更好的色泽、口感，具有运输方便、营养丰富、废弃包装物易处理的优点。

1 材料与方法

1.1 材料

红富士苹果、雪花梨，购于北京物美超市；香水菠萝，购于北京家乐福超市；白砂糖（一级），中粮福临门食品营销有限公司提供；VC（含量≥99%），石药集团维生药业提供；食用盐，中盐安徽润华盐业发展有限公司提供；柠檬酸，潍坊英轩实业有限公司提供；PET12/Al7/NY15/CPP70型复合铝箔蒸煮袋，平遥县福龙包装彩印有限责任公司提供。

1.2 仪器

FP-200型切丁机，ITW食品设备集团产品；20L型不锈钢盆，市购；SX-ZKJTG型真空浸渍锅，诸城市三信食品机械产品；DZ-600/2S型真空包装机，山东小康机械有限公司产品；800型杀菌锅，诸城市润成机械产品；8601型酸度计，北京昶信科技发展产品；WAY-3S型阿贝折射仪，上海仪电物理光学仪器产品；LHS-250HC-II型恒温恒湿试验箱，上海圣科仪器设备产品。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

生产工艺流程：

①水果筛选→去皮、去核→烫煮→护色、切分；

②白砂糖、纯净水；

③柠檬酸、VC；

①+②+③→抽空浸渍→装袋→真空封口→杀菌→冷却→成品。

1.3.2 操作要点

（1）水果筛选。红富士苹果、赵县雪花梨要求直径在8 cm以上，成熟度为八成以上，组织紧密、风味良好、糖酸度适宜、无畸形、无霉烂、无冻伤、无病虫害和机械损伤；香水菠萝要求个大饱满，单个质量1.5～2.0 kg适宜，成熟度为八成以上。

（2）去皮、去核。用手工或去皮机消除果皮，将苹果和梨去皮后纵切成2瓣，然后用刀挖净籽巢、果柄、花萼[13]；菠萝切除头尾、剥皮、去芯、去芽目[13]。

（3）护色。将去皮、去核后的苹果、梨、菠萝及时投入到0.3%VC护色溶液中，要求苹果、梨、菠萝完全浸入护色溶液中，严禁与空气接触。

（4）切丁。采用切丁机，将苹果、梨、菠萝切割成15 mm×15 mm×15 mm立方块，符合一口大小。

（5）浸渍液配制。白砂糖用纯净水溶解，添加0.16%柠檬酸和0.03%VC溶解均匀，配制的浸渍液可溶性固形物（Brix） 为12%，pH值为3.2～3.5。

（6） 抽空浸渍。真空锅中装有步骤（5） 配制的20～30℃浸渍液，切分后的苹果、梨、菠萝块投入到浸渍液中，果块与浸渍液质量比为1∶1.2（以浸没为准），在果块上压不锈钢滤网，防止果块露出液面[14]，真空度0.08 MPa以上，时间2 min，以抽透为准。常温常压条件下再次浸渍4～6 h。

（7） 装袋。向复合铝箔蒸煮袋中装入步骤（6）完成抽空浸渍后的90 g苹果或梨或菠萝水果块，然后补加入10 g浸渍液，得到固形物含量90%的水果罐头。

（8） 真空封口。设定真空包装机封口温度为220～230℃，封口时间5 s，冷却时间5 s，抽真空时间5～6 s，真空度0.06 MPa，封口要求平整美观、封口牢固，真空度合适无浸渍液被抽出。

（9）杀菌及冷却。水果罐头pH值一般在3.7以下，属于高酸性食品，采用巴氏杀菌即可以达到商业无菌的要求。真空封口后应迅速杀菌，杀菌公式：5 min-25 min-30 min，杀菌温度95℃，即升温时间5 min，杀菌时间25 min，冷却时间30 min，杀菌完成迅速进行分段冷却至38～40℃，冷却后及时擦干表面的冷却水，并逐袋检查，剔除不合格品[15]，产品做保温检测，保温条件为30±1℃/10 d，商业无菌检验合格后即是成品。

1.4 评价方法

水果品种试验感官评价由15位经对水果罐头感官评价训练合格的专业评价员进行测试。

水果罐头的感官评价标准[16-17]见表1。

2 结果与分析

2.1 水果品种筛选

铝箔袋包装的水果罐头相比玻璃瓶、马口铁罐、塑料杯装的水果罐头耐压性差，在外力挤压的作用下水果块易变形或破碎，影响食用口感，因此需要对水果品种、成熟度进行筛选。

对红富士、国光、黄元帅3个苹果品种进行对比试验，综合评价红富士苹果在口感、气味、滋味上更适合加工成软包装水果罐头；红富士苹果要求直径 8 cm以上，成熟度90%以上，表面光亮、口感硬脆、无疤痕、无破损。

对赵县雪花梨、丰水梨、鸭梨、皇冠梨4个品种进行对比试验，综合评价可知赵县雪花梨口感硬脆，加工的水果罐头汤汁清澈，适合加工成软包装水果罐头；雪花梨要求直径8 cm以上，成熟度90%以上，表面光亮、口感硬脆、无疤痕、无破损。

表1 水果罐头的感官评价标准

对卡因菠萝、香水菠萝、台湾凤梨、都乐金菠萝4个品种进行对比试验，综合评价香水菠萝具有更优的口感、气味和滋味，更适合加工成软包装水果罐头，香水菠萝要求个大饱满，单个质量1.5～2.0 kg适宜，成熟度90%以上。

水果品种试验感官评价结果见表2。

2.2 护色研究

表2 水果品种试验感官评价结果/分

2.2.1 护色剂对比研究

水果罐头在生产中存在的主要问题是水果的氧化褐变，梨、苹果、菠萝所含多酚氧化酶活性高，在加工去皮后，一旦与空气接触，短时间内极易发生氧化褐变，严重影响水果罐头的感官品质。

试验分别采用质量分数3%食盐、0.5%柠檬酸、0.3%VC水溶液浸泡护色，来抑制氧化酶活性。最后在罐汁中添加适量的柠檬酸，调节产品pH值3.3～3.8，控制水果罐头在贮藏期间非酶褐变，采用优化护色技术来控制褐变。

常温试验条件：室温贮藏18个月，每月取样感官评价；

加速试验条件：温度36±1℃，湿度75%的恒温恒湿箱中贮藏2个月，每周取样感官评价。

护色剂研究见表3。

表3 护色剂研究

结果表明，0.03%VC水溶液护色效果优于食盐溶液和柠檬酸溶液。

2.2.2 不同质量分数VC溶液对水果氧化褐变的影响

不同质量分数的VC溶液对水果氧化褐变的影响，加速试验条件下贮藏2个月，常温试验条件下贮藏18个月后取样感官评价。

加速试验条件下贮藏2个月后VC对水果氧化褐变的影响见表4。

表4 加速试验条件下贮藏2个月后VC对水果氧化褐变的影响VC/mg·kg-1

结果表明，VC质量分数越高，对水果抗氧化褐变效果越好，综合护色效果与成本考虑，300 mg/kg VC护色液对红富士苹果、雪花梨具有较好护色效果，200 mg/kg VC护色液对香水菠萝具有较好护色效果。

2.3 水果块切分

在军工、航天等特殊环境下，不方便二次加工，为开袋后方便食用，要求将水果块切割成一口大小（约15 mm×15 mm×15 mm立方块），为提高切分效率，使用切丁机对苹果、梨、菠萝进行切割。

2.4 浸渍液配制

为保持菠萝、苹果、梨罐头的良好风味，减少糖分的摄入量，试验配制的浸渍液同原料水果的可溶性固形物基本一致，以保持水果原有气味和滋味，经检测此次采购的菠萝可溶性固形物糖度为11.3%，苹果可溶性固形物糖度为12.06%，梨可溶性固形物糖度为11.83%，研究配制的浸渍液可溶性固形物糖度为12%。每80 kg水加白砂糖20 kg，柠檬酸150 g，VC 30 g，在锅内加热煮沸并开启搅拌，待完全溶解后用200目筛过滤，浸渍液应澄清透明，无杂质，装袋时糖水温度不低于85℃。

2.5 抽真空浸渍

软包装水果罐头的固形物含量高达90%以上，如在常温常压条件下添加量10%的浸渍液短时间内不能将水果组织中含13%～20%空气置换掉，因此在灌装前，切分后的水果块应在浸渍液中采用抽真空浸渍的方法将水果组织中的空气排除，以避免水果氧化褐变。

真空锅中装有可溶性固形物糖度为12%，温度20～30℃的浸渍液，切分后的苹果、梨、菠萝块投入到浸渍液中，果块与浸渍液比为1∶1.2（以浸没为准），真空度0.08 MPa以上，时间1 min，时间因水果品种、成熟度而有差异，以水果块抽透为准（果块渗透度达2/3以上）。在常温常压条件下再次浸渍4～6 h；抽空后，果实肉质紧密，可防止加热膨胀和煮融现象，有利于保持罐头的真空度，减轻果肉变色，改进感官品质。

抽真空浸渍效果见表5。

表5 抽真空浸渍效果

2.6 真空封口

为保证封口牢固、平整美观、防止袋口污染，采用专用工具撑开袋子装袋，必要时用干布擦净袋口，封口时要求封口位置距袋口1 cm以上，封口宽度8～10 mm，针对研究使用的复合铝箔蒸煮袋（PET12/Al7/NY15/CPP70） 的适合封口温度为220～230℃，封口时间4～6 s，在此封口条件下，封口牢固、平整美观、无过封褶皱现象。通过调整抽真空时间来控制真空度分别为0.04，0.05，0.06，0.07 MPa，当真空度小于0.06 MPa时装有水果块及浸渍液的包装袋内残留的空气不能完全抽出，当真空度大于0.07 MPa时虽然装有水果块及浸渍液的包装袋内残留的空气完全被抽出，但发现当浸渍液被抽出时，影响产品固形物含量，抽出的浸渍液黏附在封口处造成污染且影响封口效果。封口工序是整个工艺过程的关键控制点，应严格检验，谨防封口不良或漏封。

2.7 产品品质标准

2.7.1 感官指标

块形大小均匀齐整，具有果肉应有色泽，无褐变；具有水果纯正的香味，无异味，酸甜适口，水果块组织软硬度适中，糖水较透明，允许有少量果肉碎屑，无外来杂质。

2.7.2 理化指标

净质量≥100 g，固形物含量≥90%，糖度（以折光计） 11%～13%，真空度0.06～0.07 MPa，pH值3.3～ 3.8，铅≤1.0 mg/kg，锡≤250 mg/kg，砷≤0.5 mg/kg，袋内空气残留量≤3 mL。

2.7.3 卫生指标

微生物指标应符合罐头食品商业无菌的要求。

3 结论

（1）筛选出合适的水果品种。筛选出红富士苹果、赵县雪花梨、香水菠萝，更适合加工成软包装水果罐头。

（2）确定护色剂配方。对食盐溶液、柠檬酸溶液、VC溶液3种护色液进行对比试验，VC溶液的护色效果优于食盐溶液和柠檬酸溶液。对VC溶液进行单因素试验，依据护色效果和成本考虑，0.3%VC水溶液具有良好护色效果。

（3）确定抽真空浸渍工艺条件。采用铝箔袋软包装形式，固形物含量达90%以上，为提升果肉口感、防止氧化褐变，需采用真空浸渍工艺，用浸渍液来置换水果组织中的空气，避免水果氧化褐变，浸渍液可溶性固形物糖度为12%，真空浸渍条件为真空度0.08 MPa，时间3 min，常温常压条件下再次浸渍 4～6 h。

（4）确定真空封口参数。真空封口为去除袋中残留空气，真空度在0.06～0.07 MPa时基本将袋中残留空气去除；当真空度小于0.06 MPa时袋内残留空气未能全部抽除；当真空度大于0.07 MPa时浸渍液有被抽出袋外。

（5）满足特殊领域需求。依照此工艺技术生产的软包装水果罐头能够很好地满足军工、航天等特殊领域人群食用，具有便携、食用方便、固形物含量高、食用后包装废弃物易处理、占用空间小等优点，在室温下放置18个月后对产品开袋检查，其果肉色泽良好、质地脆嫩、酸甜适口，品质与卫生指标无明显变化。