山楂改性储藏工艺研究

2022-04-06 08:22:16 | 浏览次数：

摘要本研究通过制作浓缩山楂泥对山楂进行改性加工储藏，经灭菌、灭酶处理，使山楂果实各种物质特性固定化，再低温储藏，以延长生产周期。试验以山楂泥浓缩方式、浓缩比、储藏温度和储藏时间作为影响山楂泥品质变化的4个因素，开展4因素3水平的正交试验，并以制作山楂糕为载体进行感官质量评价。优化试验结果表明，采用真空浓缩，浓缩至可溶性固形物含量45%，-15 ℃储藏360 d，浓缩山楂泥各种性状稳定，制作的山楂糕感官质量良好。储藏浓缩山楂泥可以代替新鲜山楂开展系列产品加工，满足企业常年生产原料供应和产品市场需求，提高企业经济效益水平。

关键词山楂泥；改性加工；低温储藏；山楂糕

中图分类号 S661.5；TS255.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）12-0259-03

山楂具有丰富的营养价值，果实（鲜果）每100 g可食部分中含脂類0.6 g、膳食纤维3.1 g、糖分22.0 g、鞣质0.56 g、蛋白质0.5 g，及铁、钙、胡萝卜素、核黄素、苹果酸、枸椽酸等有益成分，其中以VC含量最为突出，果实可食部分VC含量达890 mg/kg，铁、钙、果胶及黄酮类物质含量均居各种鲜果之首[1-2]。此外，山楂还具有良好的保健功能，如消食、化积、健胃、抗氧化、降血脂、抗癌、助消化、抗菌等。山楂有收敛作用，对痢疾杆菌和绿脓杆菌有较强的抑制作用。《本草纲目》记载，山楂能散瘀、化痰、解毒、提神、止血、清胃、醒脑、增进食欲。现代医学研究证明，山楂中的类黄酮和萜类等物质具有抗心率不齐、降血脂、降胆固醇、降血压等功效，对糖尿病、高血压、冠心病有一定辅助疗效[3-5]。

山楂具有独特的加工性能，其果胶含量高，达到3%～4%[4]，山楂中果胶的凝胶特性赋予了山楂良好的加工性能，从而形成山楂系列产品，如山楂糕、山楂条、山楂片、山楂球、果丹皮等，产品形态各异、风味独特，深受广大消费者喜爱[1，5-9]。

传统方法是储藏山楂鲜果，满足常年生产需要。但是山楂鲜果储藏受到时间限制，即使在0～5 ℃温度条件下储藏，山楂果实也会由于缓慢的呼吸和酶解作用而使组织发生变化，果胶、糖类等营养物质会代谢降解，从而失去食用特性和加工性能。山楂鲜果储藏方法多种多样[8，10]，储藏期限一般为5～6个月，无法保证生产原料的常年供应。

本研究采用山楂果实改性储藏方法，即对山楂果实组织进行灭酶失活处理，将营养物质有效固定下来，并在较低的温度下储藏，不仅保证了其食用特性和加工性能，而且延长了保质期，能够实现加工原料的周年供应和生产，满足市场需要。改性储藏就是通过储藏浓缩山楂泥，作为山楂制品的生产原料，化日常的原料处理为一次性集中处理，化松散的鲜果储藏为紧凑的山楂泥储藏，节约储藏空间和储藏能耗。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器设备

试验材料为新鲜山楂，白砂糖（市售一级）；仪器设备为手持糖度仪，pH计，不锈钢盘，电子秤，打浆机，烘房，蒸汽夹层锅，真空浓缩锅，低温冰柜，保鲜冰箱等。试验在徐州市淮海果脯蜜饯厂进行，原料及生产仪器、设施均由该厂提供。

1.2 试验方法

1.2.1 正交试验因素水平的确定。山楂泥的品质对山楂糕的感官质量有决定性作用。以制作山楂糕为载体，评价不同状态的山楂泥对制作山楂糕产品感官质量的影响。浓缩方式决定山楂泥的受热方式、受热程度、氧化程度，从而影响山楂泥的品质；浓缩比影响物料的含水量及pH值，从而影响其储藏期限；山楂泥的储藏温度和时间直接影响山楂泥的品质。按浓缩方式的不同，可分为热风干燥浓缩、常压浓缩和真空浓缩，浓缩状况或浓缩比以可溶性固形物含量（百分比浓度）表示。为此，确定了山楂糕正交试验因素水平，如表1所示。

1.2.2 工艺流程。

（1）热风干燥。山楂泥热风干燥工艺流程为山楂→清洗→打浆→装盘→烘烤→包装→冷却→储藏。

（2）常压浓缩。山楂泥常压浓缩工艺流程为山楂→清洗→烫煮→打浆→常压浓缩→包装→冷却→储藏。

（3）真空浓缩。山楂泥真空浓缩工艺流程为山楂→清洗→烫煮→打浆→真空浓缩→包装→冷却→储藏。

（4）山楂糕常规生产工艺。山楂糕生产常规工艺流程为新鲜山楂→清洗→烫煮→打浆→调配→混合→注模→冷却→山楂糕。

（5）山楂泥制作山楂糕工艺。利用浓缩山楂泥生产山楂糕的工艺流程为浓缩山楂泥→加水还原→调配→混合→注模→冷却→山楂糕。

1.2.3 工艺要点。

（1）热风干燥。山楂打浆后，摊于不锈钢盘中，山楂浆体厚度1 cm左右，置于烘箱中，烘烤温度65 ℃。烘烤期间用铲子翻拌浆体数次，至达到可溶性固形物含量要求。

（2）常压浓缩。山楂打浆后，采用带刮板的夹层锅，在常压下进行加热蒸发浓缩，浓缩至设定的可溶性固形物含量状态。浓缩后，趁热包装并快速冷却至40 ℃以下。

（3）真空浓缩。山楂打浆后，采用真空浓缩锅在-0.095～0.100 MPa压力下浓缩至设定的可溶性固形物含量要求。浓缩后趁热包装并快速冷却至40 ℃以下。有的研究采用真空度为-0.09 MPa条件浓缩山楂浆，使含水量降到20%左右[5]制作山楂糕，其浓缩比更高。

（4）调配。以山楂果实为原料制作山楂糕，按照山楂果实与白砂糖1.0∶1.0～1.2的比例进行山楂浆与白砂糖调配混合；利用山楂泥制作山楂糕，将浓缩山楂泥加水复原至山楂原固形物含量状态后，再按照1.0∶1.0～1.2的比例与白砂糖进行调配混合。

（5）糖液的熬煮。将调配用的白砂糖于夹层锅中加适量的水溶解、过滤、熬煮，浓缩至折光度（百分比浓度）达85%为止。

（6）混合。山楂浆与浓缩糖液要趁热混合。混合时，要将山楂浆徐徐倒入糖液中，边加热边搅拌，至混合均匀，否则产品会出现“窝浆”现象。充分混合均匀后，立即注入不锈钢或塑料容器中，然后于通风处冷却。

1.2.4 原料样品的保质储藏。按照正交试验，不同形式的原料分别有3个不同的储藏时间段。为了保证产品感官质量评价的一致性，山楂糕的制作需要在同一时间内进行，为此，试验将不同储藏阶段的原料进行真空包装，并置于 -30 ℃条件保质储藏，待全部样品试验完成后，再开展山楂糕制作及感官质量评价工作。由于试验周期较长，为防止意外情况发生，原料样品采用乘法原理进行4因素组合试验，山楂糕的制作按照正交试验组合进行。

1.2.5 山楂糕感官质量评价方法。山楂糕感官质量分为色泽、透明度、弹性和口感4个方面的指标，每项指标权值25分，总分100分。某样品的最终评分是将该样品各项感官指标评分累计相加，按参评人数取平均分，分值的大小反映感官质量的高低。

2 结果与分析

2.1 正交试验结果

从山楂糕感官质量评价结果（表2）可以看出，山楂糕感官质量评价得分最高的是7号样品，组合为A3B1C3D2，同时显示，最佳组合为A3B3C3D1，該组合不在试验序列中，为此，开展验证试验。验证试验结果显示，组合A3B3C3D1稍优于组合A3B1C3D2，2个样品品质差异不大，显然，储藏时间较短者，品质也较好；影响因素大小顺序：C>B>D>A，储藏温度因素影响最大，浓缩比因素影响最小。

2.2 储藏温度的影响

储藏温度是最重要的影响因素，温度低，微生物及酶的活性受到抑制，有利于储藏；温度高，促进了微生物繁殖并提高了酶的活性，造成品质腐败，也会影响色泽。因此，相同条件下，山楂泥的储藏温度越低，制成山楂糕的感官品质越好。

2.3 储藏期限的影响

为了延长山楂泥的储藏期限，在较低温度下开展山楂泥的储藏期试验。基于以上试验结果，仅采用真空浓缩至45%的山楂泥，在-15 ℃的条件下进一步开展储藏试验和山楂糕的制作及感官评价，结果如表3所示。

试验结果显示，不同储藏期限对山楂糕感官质量评价结果的影响差异微小，也没有明显的趋向性。因此，在较低的温度下，适当延长储藏期限，几乎不影响产品质量。优化后最佳试验条件为山楂泥采用真空浓缩，浓缩至可溶性固形物含量为45%，在低温-15 ℃条件下，储藏期360 d，制作的山楂糕品质良好。

2.4 浓缩方式的影响

山楂泥浓缩过程是山楂泥受热脱水的过程，浓缩方式不同，受热方式不同，山楂泥成分中的糖、酸、蛋白质、氨基酸等会发生各种不同程度的变化，从而影响山楂泥的品质。热风干燥浓缩方法，不仅受热时间长、效率低，而且山楂与空气过度接触，氧化褐变严重，影响物料色泽和风味；常压浓缩，物料受热温度高（超过100 ℃），不仅加速焦糖褐变和美拉德反应，影响色泽，而且也会加剧果胶物质的酸降解，从而影响其凝胶作用，降低山楂糕的弹性和韧性；真空浓缩方法，物料与空气隔绝，减轻或避免了氧化褐变，减轻了美拉德反应，也有利于VC的保存[10-13]。同时，真空浓缩时物料受热温度较低（不超过100 ℃），且水分蒸发快，受热时间短，果胶热降解影响小，凝胶效果好，产品弹性、韧性强，品质好。因此，真空浓缩是最佳的浓缩方式。

2.5 浓缩比对含水量的影响

试验测得原料不同浓缩比下含水量变化情况如图1所示，可以看出，随着浓缩比的增加，原料中可溶性固形物的含量提高，而含水量逐步降低。可溶性固形物增加，则渗透压增高；水分含量的减少降低了水分活度，有利于延长储藏期限。

2.6 浓缩比对pH值的影响

随着浓缩比的提高，pH值缓慢降低（图2）。随着浓缩比的提高，pH值逐渐降低，较低的pH值更有利于山楂泥的储藏；同时，浓缩温度也逐渐提高，果胶物质热酸降解加剧，影响其凝胶性能或使其凝胶作用丧失，进而导致无法制作山楂糕产品。因此，适当的浓缩，既有利于产品储藏，也在一定程度上降低了果胶物质降解对产品加工性能和质量的影响。

3 结论

以制作浓缩山楂泥的方式对山楂进行改性加工和储藏，再对制作的山楂糕进行感官质量评价，结果表明，山楂泥采用真空浓缩，浓缩至可溶性固形物含量达45%，在低温-15 ℃条件下，可延长储藏期至360 d，制作的山楂糕品质良好，有效解决了山楂产品常年生产原料的供应问题。

新鲜山楂是制作山楂糕最好的原料，但是山楂的储藏是周年生产面临的难题。山楂经过适当的工艺改性加工后，提高了耐储藏能力，保留了良好的加工性能，比储藏新鲜山楂果实更具优势。

浓缩山楂泥不仅有利于储藏，也能够减少储藏空间，节约储藏成本。每年山楂鲜果收获季节开展浓缩山楂泥集中加工处理，相比利用储藏的鲜果进行分散处理，提高了效率。工业化生产中，一般采用大桶灌装，这需要解决灌装后山楂泥的冷却问题，若不及时冷却，灌装后热量集中，长时间难以散发，可能导致果胶物质的降解，影响凝胶和加工性能。为提高冷却效率，应采用先水冷后风冷，然后入冷库，并加强库内空气流通。有条件情况下还可采用螺杆推进物料的列管冷却方式，冷却速度快、效果好，可连续化生产，提高效率。

4 参考文献

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