果脯渗糖工艺研究进展

李勤勤，李佳慧，马晓敏，苗文娟，董艺凝

滁州学院生物与食品工程学院（滁州 239000）

果脯，又称蜜饯，是以果蔬为原料，用糖或蜂蜜腌制后加工制成的食品[1]。在中国果脯有2 000多年历史，是中国特有的传统食品[2-3]，果脯除了作为休闲食品可以直接食用以外，还可以在饼干、酸奶、蛋糕等加工食品上进行装饰或改善风味[4]，市场空间广阔。

渗糖是果脯制作工序中的关键控制点之一，果脯渗糖是在一定温度下，将果蔬浸入高渗透压的糖液中，利用细胞膜的半透性，使食糖渗入果蔬组织内部并使果蔬组织中水分转移到溶液中，达到降低果蔬水分活度的目的[5]。传统渗糖方式存在时间久、渗糖率低、营养损失严重等问题[6-7]，因此，利用真空、超声波、微波等新型技术，探究不同渗糖工艺对果脯品质的影响的研究增多，但目前尚未有研究对果脯的渗糖工艺进行总结。

从果脯的常压渗糖、真空渗糖、微波渗糖、超声波渗糖等渗糖方式对果脯品质的影响展开论述，为果脯渗糖工艺的深入研究提供参考。

1 果脯渗糖工艺

1.1 常压渗糖

果脯的传统渗糖方式一般采用常压渗糖，在加工过程中，用蜂蜜或糖液长时间反复浸煮果块，经烘晒上糖衣制得。常压渗糖所得果脯含糖量高，渗糖时间长，渗糖速度慢，原果风味差。所以近年来诸多研究对常压渗糖工艺进行优化，以期降低其含糖量或者改善其风味。

张绍阳等[8]以沙子空心李和木糖醇等为主要原料，采用常温常压渗糖技术加工低糖沙子空心李果脯，探讨其加工工艺，结果表明低糖沙子空心李果脯的最佳常压常温渗糖时间为12 h，干燥时间为40 h，该条件下沙子空心李果脯的含糖量为43%，酸甜可口，组织饱满、硬度适宜、表面光泽、无返砂现象。赵文红等[9]探究如何改善常压渗糖白果果脯品质，结果发现在渗糖前将白果用20%糖液高压煮沸20 min进行预处理，采用梯度浓度的糖液连续常压渗糖2 d，可显著改善白果果脯品质，经此常压渗糖工艺制得的果脯颗粒饱满度、色泽、口感均较佳，且克服常压渗糖时间过长和真空渗糖成本过高的缺点。

1.2 真空渗糖

真空渗糖是通过抽真空将果实周围环境及果实内的气体排除，减小果实组织对糖分渗透的阻力，同时利用细胞膜的半透性，使果实内的水分快速转移到渗透液，从而完成渗糖[5]。

李斌等[10]研究不同真空度、真空维持时间、充气时间等因素对蓝莓真空渗糖效果的影响，研究发现果实组织内部的空气逸出量在一定的范围内随真空度的增大而增大，因而当真空度增加时渗糖量也在增加；但真空度过大时，果粒皱缩，其组织内部结构致密，糖液不易渗入，最终确定蓝莓果脯真空渗糖技术的最佳技术参数：温度45 ℃、真空度0.08 MPa、维持真空时间36 min、充气时间70 min。在此条件下蓝莓渗糖效果好、产品品质高。

何金兰等[11]研究真空度、真空维持时间、真空渗糖温度对南瓜渗糖效果的影响，结果发现真空度对真空渗糖效果的影响最大。随着真空度增加，南瓜果肉真空渗糖后质量会显著增加，所以在不影响产品外形的前提下，应尽量选取高真空度。确定低糖南瓜果脯的最佳真空渗糖工艺：在28 ℃、0.09 MPa条件下渗糖处理40 min，解除真空后继续在常压下浸渍3 h，经烘干后所得产品品质较好。

孙海涛等[12]为保证糖液均匀、快速地渗透到软枣猕猴桃组织内部，对其真空渗糖工艺进行优化，结果表明，采用质量分数50%蔗糖和木糖醇混合溶液，在真空度0.075 MPa条件下，真空渗糖12 h，常压糖渍2 h，在此条件下制得的软枣猕猴桃果脯可最大限度地保持果实固有的营养成分，且含糖量低，组织形态佳。

与传统渗糖工艺相比较，真空渗糖技术能够缩短果脯生产周期，提高糖液的渗透效率[13]，因渗糖过程中减少与空气中氧的接触，从而降低多酚氧化酶和过氧化物酶的活性，且较大程度地保持原果风味[14]。但是真空渗糖技术仍存在很多不足，经真空渗糖后的果脯，其总糖含量较高，使果脯的口感较差[4]，且真空渗糖工艺难以准确控制真空度，真空度过大会使果蔬片皱缩效应增大，结构致密，糖不易渗入[10]，果坯饱满度差。

1.3 微波渗糖

微波辐射具有穿透力强、加热速度快的特点，采用微波渗糖时果蔬组织内部水分可快速升温汽化、因组织内汽化产生膨胀力和物料的质构变化而形成网状多孔结构，有利于糖分的渗入，提高渗糖效率，并可以较好地保持水果的营养品质[7]，因此微波渗糖是一种非常适宜于低糖果脯加工的渗糖技术。

桑田[15]利用正交旋转试验和层次分析法优化低糖黑莓果脯微波渗糖工艺，得出最佳微波渗糖工艺条件：微波功率210 W、糖液浓度35%、微波渗糖时间12 min。与水浴加热渗糖样品相比，经扫描电镜可见微波渗糖黑莓样品的表面更加平滑，表明微波渗糖适合于黑莓果脯的加工生产。但是由于微波加热不均匀性的缺点，渗糖过程中很难严格控制黑莓的温度，一定程度上会影响产品的品质，后续可针对该问题开展微波渗糖果脯的相关研究。

王愈等[16]在探讨微波功率和微波处理时间对橙皮果脯的影响中发现，橙皮经不同微波功率和不同微波渗糖时间处理后，产品品质发生很大变化，马艳弘等[17]对蓝莓的微波渗糖研究时也得到相似结论。袁芳等[7]通过优化芒果果脯微波渗糖工艺所得出的结果与王愈等[16]相似，随着微波功率升高，渗糖速率增大，但微波功率过高，会使糖液褐变凝固进而影响果脯品质；微波功率过小，渗糖速率变慢，渗糖效果不好。随着微波处理时间增加，果脯含糖量增加，渗糖均匀，颜色透明。但微波处理时间过长时，导致果脯色泽变暗，甜度加重，果脯风味被掩盖，且组织软烂，不利于果脯形成良好果脯质地。

张观飞等[18]研究椰子角果脯微波渗糖工艺，结果发现在280 W微波功率下，随着渗糖时间延长，椰子角的含糖量快速增加，但是渗糖时间超过30 min时，椰肉部分组织出现褐变，说明过度的微波处理容易引发椰肉发生美拉德反应，通过工艺优化确定微波渗糖条件：在350 W功率条件下微波渗糖24 min，加入糖液中浸渍10 h，含糖量可达46%以上，微波渗糖工艺可较好提高椰子角的感官品质和含糖量。

由此可见，微波渗糖虽然具有渗糖时间短、渗糖效率高等优点，但随着微波功率增加和微波加热时间延长，可能导致果脯组织软烂变色、糖液褐变，进而影响果脯品质。因此在选择使用微波渗糖工艺时，不能过度加热，否则引起果脯褐变及过度膨胀而破烂，进而影响产品品质。

1.4 超声波渗糖

近年来，作为一种优良的传质方法，超声波技术在果脯渗糖加工中得到快速发展。超声波渗糖是基于超声波空化作用、微搅拌作用和热效应进行的一种新型渗糖技术，超声波在发射时所产生的射流强度及冲击波足以在瞬间击穿植物细胞的细胞膜，但并不产生破坏作用[19]，可以在较低温度及较短时间内大幅提高果蔬渗糖效率[20]。超声波渗糖处理具有渗糖速率快、破坏力小等优点，处理后的果脯单位能耗较低、质地品质较好，超声波可以显著提高果蔬组织的渗糖速率，同时可以明显降低糖煮对果蔬组织细胞结构的破坏作用[21]。

马空军等[22]研究超声场强化渗透脱水传质机理模型，结果显示传质界面边界层在超声波作用下会变薄，进而提高渗糖速率，Soria等[23]也得到类似结果，即超声波处理可以使细胞通透性增强，降低传质阻力。

伍亚华等[24]研究超声波法加工低糖保健型宣木瓜果脯工艺，结果发现将宣木瓜片放在益寿糖液中，超声波产生空化效应，通过超声波的微流效应，加快渗糖速度。超声波渗糖最佳工艺为超声波功率300 W，温度45 ℃，糖渍时间5 h。在此条件下，益寿糖糖液浓度45%，制得的宣木瓜果脯外形饱满，色泽均匀，有宣木瓜特殊的香味。

刘静娜等[25]探讨超声波渗糖对柚皮果脯品质的影响，经试验表明超声波渗糖的柚皮果脯在质构特性方面优于传统渗糖产品，这与李宁等[26]对牡丹花脯的超声波渗糖研究结论一致。同时研究发现柚皮果脯的感官评分随着超声波功率的增大呈先上升后逐渐下降趋势，总糖含量呈逐渐上升趋势。超声波渗糖柚皮果脯最佳条件：糖液质量浓度5.5 g/L、超声波处理时间30 min、超声波功率300 W、渗糖温度60 ℃。在此工艺条件下制得的柚皮果脯含糖量为69.26%，含水量为18.84%，果脯组织饱满透明，质地均匀，柚果风味浓郁。

卢红霞等[27]研究超声波对青梅低聚果糖和总糖渗透效果的影响，结果发现在7 d的糖渍过程中超声波辅助渗糖有利于提高青梅糖渍速度及低聚果糖的渗透，尤其是在糖渍的前96 h内，经超声波处理的青梅，其糖渍速度显著高于对照组。

曾祥媛等[28]通过因子分析法和响应面回归模型，确定猴桃片超声渗糖的最佳工艺参数：渗糖时间58 min、超声温度47 ℃、蔗糖浓度40 °Brix、超声声能密度0.7 W/mL。超声波渗糖速率快，且能获得感官品质良好的产品。

综上所述，超声波处理可使果肉形成微细通道，从而加快渗透脱水[19,25]，且超声波渗糖能耗较低、对果蔬组织破坏小[28]，可以改善果脯品质，更好地保留其中营养成分[24]，因此超声波渗糖是最佳渗糖工艺之一。

1.5 联合渗糖

分析表明，不同渗糖工艺各有优缺点。由于果蔬原料的多样性及复杂性，单一的渗糖工艺已经难以满足最终产品的质量要求，因此在不断完善和探索各种渗糖工艺条件之外，将不同的渗糖技术组合优化进行联合渗糖是果脯加工的研究方向。

齐治国等[29]对比常压渗糖和真空渗糖2种渗糖方式对籽瓜皮果脯的渗糖效果，结果显示常压渗糖过程中，果脯发生美拉德反应，外观色泽较差；真空渗糖的果脯具有瓜皮原有色泽，外观饱满，口感较好；而两者组合进行渗糖所得的果脯质量较单独的常压或真空渗糖，质量要更高。得出的最佳试验条件为：0.5%的Ca(HSO4)2硬化处理3 h，渗糖浓度30%，真空度-0.065 MPa，真空渗糖时间50 min，常压浸糖3 h，烘干温度60 ℃，烘干时间11～14 h，利用常压和真空的组合式渗糖技术能够达到更好的渗糖效果。

王顺民等[30]研究微波和真空联合渗糖对紫薯果脯渗糖效果的影响，结果表明微波功率、微波处理时间、真空度等因素均对渗糖效果有显著影响，经单因素试验及响应面优化确定的紫薯果脯最佳渗糖工艺为微波功率560 W、渗糖时间7 min和真空度0.05 MPa。在该条件下制得的紫薯果脯品质较好。与单独使用微波渗糖相比，微波真空渗糖显著缩短渗糖时间。但该工艺是在真空条件下进行的，故对微波设备的要求较高，因此，采用该工艺进行工业化连续生产尚需一定时间。

2 不同渗糖方式对果脯品质的影响

张绍阳等[31]对比研究常压渗糖和超声波渗糖对沿河沙子空心李果脯品质的影响，结果表明常压渗糖效果不如超声波渗糖，常压渗糖的果脯颜色偏暗不均匀，口感不佳，沿河沙子空心李果香味不明显，且渗糖时间长。

盛金凤等[20]在常温条件下研究了超声波、微波和真空3种渗糖方式对芒果果脯品质的影响，由其结果可知，与对照组常压渗糖相比，真空渗糖方式对芒果色泽和质构影响最显著，得到的芒果果脯色泽红度值降低；而超声波和微波渗糖方式对芒果果脯色泽和质构影响较小，超声波渗糖最有利于促进芒果果脯的渗糖，并且能明显降低渗糖对芒果组织细胞结构的破坏作用。孙海涛等[32]在优化软枣猕猴桃果脯工艺中也发现超声波渗糖效果优于真空渗糖。

Luo等[33]对比研究超高压（50 MPa、1 min、24℃）和加热处理（100 ℃、1 min）对乌梅蜜饯的渗透脱水速率和活性成分的影响，结果发现超高压和加热预处理均可以加速乌梅蜜饯的渗透脱水速率。与热处理相比，超高压可以显著提高乌梅中抗氧化活性成分的保留率并促进各种挥发性成分的释放，从而促使乌梅蜜饯具有更丰富的挥发性成分。因此，超高压作为非热加工方法来生产具有高营养和感官品质更好的乌梅蜜饯具有很好的潜力。

李兴武等[34]分别研究常压、真空、微波、超声波4种渗糖方式对脆红李果脯品质及香气的影响，其结果表明常压渗糖对果脯的营养与香气破坏最大，感官品质最差；真空渗糖可以较好地保留脆红李的营养成分、香气成分，但得到脆红李果脯的含糖量及感官品质稍差；微波渗糖对果脯香气破坏稍多，能较好保留脆红李中的营养，且有利于后期的果脯干燥；超声波渗糖后果脯感官品质最高，也能较好地提高脆红李果脯的含糖量及减少营养成分破坏。经综合评价，超声波渗糖脆红李果脯品质最好且能较好保留脆红李的风味及营养，而微波渗糖在生产成本、生产效率及后期干燥等方面可以做到较好平衡。

李明娟等[4]分别采用常压、真空、微波和超声波4种渗糖技术加工果脯，研究不同渗糖技术对龙滩珍珠李果脯感官、理化、质构及细胞结构的影响。结果表明，真空渗糖制备的龙滩珍珠李果脯色泽最佳、褐变度最低，但组织状态和口感差；而微波渗糖过程中温度升高导致果脯褐变，并且严重破坏果实细胞结构。超声波渗糖获得的龙滩珍珠李果脯感官总分、总糖含量、硬度、咀嚼性、弹性和胶着性均为最高，且明显降低对龙滩珍珠李果实细胞结构的破坏。可见，超声波渗糖技术对龙滩珍珠李果脯品质及果实细胞结构的保护效果最好，该结果与颜娜等[35]研究的结果一致。颜娜等[35]研究常压、真空、微波和超声波4种不同渗糖方法对徐香猕猴桃果脯品质的影响，结果显示，与常压渗糖相比，微波和超声波渗糖可以显著提高徐香猕猴桃果脯的总糖含量，而真空渗糖制备徐香猕猴桃果脯的含糖量与常压渗糖差异不显著。由4种渗糖技术所得果脯的感官品质可知超声波渗糖方式制备果脯的复水率、硬度和韧性显著偏高，超声波渗糖制备的果脯品质较佳。

从多篇渗糖工艺对果脯品质影响的分析可见，4种渗糖工艺中超声波渗糖对果脯品质的保持效果最好。微波渗糖过程中需控制好微波功率和渗糖温度，防止微波的高温热效应对果蔬组织细胞产生不可逆的破坏。同时，将微波或超声波等新型渗糖技术与常压渗糖等传统渗糖工艺联合是新的发展方向。

3 结语

果脯渗糖技术和工艺参数的选取直接影响到果脯的品质，经过多年发展，果脯渗糖技术在保持传统工艺的基础上得到不断创新。但基于不同果脯原材料性质特点不一，以及果脯蜜饯生产过程中对微生物控制的要求，单一的渗糖工艺不能满足现在市场对高品质果脯的需求。因此，有待开展更多关于新型渗糖技术对果脯品质影响的研究，或开展多种渗糖工艺组合的联合渗糖工艺研究，以进一步提高果脯品质。