一、果品速冻原理
果品腐败变质的主要原因是微生物(细菌、酵母和霉菌)的生长繁殖和果品内部酶活动引起的生化变化。因此抑制微生物及酶的活性是果品保藏的主要手段。许多试验资料表明,低温可以抑制微生物和酶的活性,一般细菌在-5~-10℃,酵母在-10~-12℃,霉菌在-15~-18℃下生长极为缓慢,故而控制温度在-10℃以下,可以有效抑制微生物的活性。但对于酶而言,不少酶耐冻性较强,如脂肪氧化酶、催化酶、过氧化酶、果胶酶等在冻结的果品中仍继续活动,只有将温度控制在-18℃以下,酶的活性才受到较大的抑制。
通过快速冷冻在短时间内排除果品的热量,迅速达到-18℃以下,使果品细胞内外形成大小均匀的冰结晶,从而控制微生物和酶的活性,大大降低果品内部的生化反应,较好地保持了果品的质地、结构及风味,达到长期保藏的目的。
二、果品速冻工艺
原料→分选→洗涤→去皮去核→切分→加糖→包装→冻结→装箱→冻藏
操作要点:
1、原料:用于速冻的果品应具备以下几个特性:第一,具有突出的风味和色泽,耐贮性和加工适应性(耐热、抗氧化、抗褐变、机械化操作性能)好;第二,质地坚实,解冻时很少变软、变松、变烂;第三,解冻时果汁流失少。
适于速冻的果品有草莓、桃、樱桃、苹果、梨、葡萄、西瓜、李、杏、黑莓、醋栗、杨莓、荔枝、龙眼等。但必须选择适于加工的优良品种,在适宜的成熟度采摘。
2、分选:根据标准选择大小均匀、形态完整、新鲜饱满、成熟度适宜的果子,剔除病、虫、伤、烂及生青果和畸形果。
3、洗涤:通过漂洗槽洗去果实表面的泥沙、尘土及污物。为了除去果皮上附着的农药,可用0.5-1%盐酸浸洗后以水冲净,对质地柔软的果品如草莓、葡萄、西瓜等可用万分之五的高锰酸钾消毒5-10分钟。
4、去皮、去核、切分:有些水果需去皮、去核,如板栗、桃、苹果等。去皮常用的方法是机械去皮(如苹果、梨等)。机械去皮是利用旋皮机配合手工将果皮削去,去皮时用力均匀,既削去果皮又尽量少带果肉,去皮后的果实应立即投入1%食盐+0.1%柠檬酸液中护色。也可用0.1%的NaHSO3液护色。化学去皮通常采用烧碱去皮。在不锈钢双层锅内配制浓度8-12%的烧碱,加热至沸,倒入果子,浸入碱液,保持90℃下30-60秒。同时轻轻搅动,当果皮变兰黑色时捞出。用手戴橡胶手套,在不锈钢花篓中,搅拌摩擦果实,同时用水冲去果面残皮及残碱,再以清水洗净。现代化生产均采用淋碱去皮机。果实在不锈钢输送带上运行,先蒸汽预热,后以95℃热碱喷淋,再以尼龙刷及搅棒搅拌摩擦,用强力喷射的水冲去果面的残皮残碱,再行护色。
需要去核的水果如苹果、梨、桃可用挖核刀人工去核,注意控净果核尽量少带果肉,如遇到核部有红色果肉需同时挖除。
5、烫漂:速冻果品在原料预处理中,由于果品内部含有多种酶类,极易引起变色和品质恶化,即使在冻结条件下酶仍具有活性。尤其在解冻后温度升高其活性更加剧烈,导致褐变和品质下降。因此不少果品需在速冻前进行烫漂。烫漂是将原料放入沸水或蒸汽中进行短时间的加热,达到全部或部分破坏过氧化物酶的活性,也起到部分杀菌作用。
烫漂不仅能破坏酶的活性,而且还具有以下作用:
(1)消灭果面的微生物,提高新鲜度。
(2)排除果肉中部分空气,从而使果实冻结时产生的冻结膨胀压减少,冻藏时氧化程度降低。
(3)排除部分水分,体积缩小有利于包装
(4)除去表面不良氧化产物(可漂白部分变色的果肉),溶出果肉中红色素,改善果块色泽。
烫漂的方法有蒸汽烫漂和沸水烫漂两种,一般控制温度90-98℃。烫漂时间应根据品种、果实大小、质地等确定。烫漂后果实应立即用冷水或冷风迅速冷到10℃左右。
6、加糖:一般水果在冻结前需要加糖,水果浸渍在糖液或果面撒糖粉可防止氧化变色,防止芳香成分的挥发,改善水果的风味。一般加糖浆浓度40-50%,加的比例是糖:水果=1:3。糖浆必须完全浸没水果,撒糖粉的比例1:2至1:10,糖粉和果片分层交叉均匀的铺放在容器中。加糖后水果的冰点可降到-3~-5℃,如加30%和50%浓度的糖浆冰点分别为-2.7℃和-7.3℃。一般加糖浆比加糖粉的效果好。为了增强糖液的护色效果,可以在糖浆或糖粉中加0.03-0.15%的维生素C。
7、包装:水果在冻结前采用各种容器包装后进行冻结。也有产品先冻结后包装的。常用的包装容器有马口铁罐、涂塑纸杯(筒),衬铝箔纸盒、聚乙烯、聚丙烯等。
8、冻结:速冻的关键是要求快速深冷冻结,冻结速度要在30分钟内通过最大冰晶形成区。速冻可使90%水分在原位置冻结成细小的冰晶,这样可以保持果皮组织不致因冻结而破坏。同时也有利于维生素C的保存和色泽的保护。
目前冻结的方法主要有间接冻结和直接冻结两种。
(1)间接冻结:冻结时用冷空气作为冷冻介质,采用风机使冷风流动,从而提高冻结速度,常见的送风冻结装置有隧道式、流化床式等。
隧道式:在长方形的隧道中装置风机,使-30~-40℃的冷风以3-5m/s速度在隧道中循环,果品放在车架上各层的筛网上通过隧道,冷风由风机吹过蒸发器而到产品,冷风与产品成逆向运动而冻结。
悬浮冻结(流化床冻结):适合小颗粒产品的冻结,如草莓、樱桃等。悬浮装置使食品在冻结时呈流化状,因此冻结后彼此不粘结,从而食用很方便。流化床冻结装置由一个冻结隧道和多孔带组成,高速的冷风由下向上吹,把冻结物吹起形成悬浮状,故又称单体快速冻结。一般蒸发温度在-40℃以下,垂直向上的风速为6-8m/s,在冻结室的风速为1.5-5m/s,一般5-10分钟内就可使食品冻结到-18℃以下。
(2)直接冻结:是利用蒸发温度极低的液氮或液体CO2喷淋冻结。液氮常压小于-195.8℃沸腾蒸发,液氮与食品接触时可吸收198.6kJ/kg的蒸发潜热,如再升至-20℃还可吸收183.5kJ/kg的热量,二者合计可吸收382.1kJ/kg的热量。液氮喷淋冻结1-3cm厚的食品在10-15分钟即可冻到-18℃以下,其冻结速度是平板冻结的5-6倍。液氮喷淋冻结的优点是:冻结速度快,与食品产生200℃以上的热交换,使食品降温速度达7-15℃/min,一般6-12分钟可完成;冻结质量好;抗氧化;干耗小,平均在0.6-1%。缺点是成本偏高,且冻结食品厚度超过10cm时易造成食品表面龟裂。一般每公斤果品需消耗液氮1Kg。液体CO2在101325Pa(1atm)下蒸发温度为-78.9℃,此时可吸收574 kJ/kg的蒸发潜热,当蒸发温度升至-20℃还可吸收49.2kJ/kg的热量,二者合计可吸收623.2kJ/kg的热量。用液态CO2喷淋冻结时每冻结1Kg果品耗CO21-2Kg。
9、冻藏:一般冻藏温度在-18~-20℃。在此温度下微生物生长发育几乎完全停止,酶的活性大大减弱,食品的水分蒸发减少,一般在此温度下贮藏一年,食品的品质和营养成分都能得到良好的保持。
三、几种水果的速冻工艺
(一)速冻草莓
1、工艺流程:原料→洗果→消毒→淋洗→除萼→拣选→水洗→控水→称重→加糖→摆盆→速冻→装袋→密封→装箱→冻藏
2、操作要点
(1)原料:选用果实新鲜饱满、个中大、匀称整齐、果肉红色、质地硬,有香气,风味浓郁,果萼易于脱落的优良品种。如宝交早生、春香、全明星、达娜、哈尼等。当果实8成熟、果面有80%着色,具有品种固有风味时采收,一般采摘当天应加工处理,如处理不完应在0-5℃冷库内摊晾保存,保持原料的新鲜度。如远距离运输,必须用冷藏车。速冻果实横径不小于2cm,约7-12克重,过大过小均不合适。选用果个完整、大小均匀、果形端正的果实。剔除病、虫、伤、烂及未熟果和畸形果。
(2)洗果:
将草莓放入流动水槽,漂洗去泥沙杂质。也可以经输送带以流水喷淋洗涤。洗前先以0.05%高锰酸钾水溶液浸洗4~5分钟。浸洗中要轻轻搅动。
(3)除萼:人工将萼柄、萼片摘除干净,对除萼时可带出果肉的品种,可用薄刀片切除花萼。
(4)拣选:将不符合标准的果实及清洗中损伤的果实捡出另作它用,同时除去残留的萼柄、萼片。
(5)控水:将果实在筛上控去表面水分,一般控15分钟左右,按照产品要求,如冻品呈粒状时,控水时间宜长,如要求冻品呈块状时,控水时间宜短。
(6)称重:出口速冻草莓一般冻成块状,每块5kg。在38cm×30cm×8cm的金属盘中,装5kg草莓,为防止解冻时缺重,可加2%~3%的水。
(7)加糖、摆盘:按草莓重的30%加糖,一层草莓、一层白糖然后搅拌均匀。可以在加糖时加0.1%的Vc。对于作为加工原料的冻品一般不加糖只加Vc。草莓摆盘时一定要平整、紧实。
(8)速冻:摆好盘后立即进行速冻。在-30℃以下速冻至果心温度-18℃为止,一般经4~6小时即可达到果品冻结。
(9)包装:速冻后的草莓冻盘拿到冷却间包装,冷却间温度0~5℃,将速冻好的草莓块从盘中倒出,装入备好的塑料袋,用封口机密封放入纸箱中。
(10)冷藏:将包装好的纸箱立即送入-18℃的冷库贮藏。贮藏期可达一年半。运销时必须使用冷藏车、船运输,冷藏柜销售。
(二)速冻桃
1、工艺流程:原料→分选→切半→去皮、去核→烫漂→加糖→包装→冻结→冻藏
2、操作要点
(1)原料:采用新鲜饱满、香味浓、酸甜适口肉质较硬的硬溶质桃,要求果实大小均匀,成熟度在8成左右,果肉红色少且不易褐变的黄桃或白桃。如丰黄桃、砂子早生等。剔除病、虫、伤、畸形或未熟果。按果实大小、色泽进行分级。
(2)切分、去皮、去核:用烧碱(NaOH)在不锈钢双层锅内配成浓度10%的碱液,煮沸,倒入纵切两半的桃片浸没处理30秒~1分钟,处理温度保持90℃左右。迅速捞出桃片,洗去残留的果皮和碱液,在0.2%HCl液中浸泡,中和碱液防止褐变。漂洗后挖去桃核,注意挖净核窝处的红色果肉。
(3)漂烫:为防止在速冻加工中酶褐变,将挖出核的桃片在不锈钢锅内用0.1%柠檬酸液漂烫(90℃)2~4分钟至果肉无生心为止。也可以用98~100℃蒸汽热烫2~4分钟。
(4)加糖:在桃片中加入浓度40%~50%的糖浆,按桃片∶糖浆=7∶3的比例加。为防止桃片变色可在糖浆中加入0.1%~0.2%的Vc进行护色。
(5)包装、冻结:用聚乙烯塑料袋或马口铁罐包装,送入-30℃以下的冷冻隧道中冻结至-18℃。
(6)冻藏:在-18℃的冷库中冻藏。
(三)速冻荔枝
1、工艺流程:原料→分选→热烫→冷却→护色→风干→二次护色→风冷→冻结→包装→冻藏
2、操作要点
(1)原料:要求新鲜饱满、果皮坚硬、无腐坏、无破损、无病虫害。成熟度8成熟。剪去果枝,剔除伤、烂等不合格果。
(2)热烫:用蒸汽热烫,温度98~100℃,时间10~20秒,操作要快速准确,以破坏果皮氧化酶活性而不伤果肉为度。热烫后立即用冷风冷却散去余热。
(3)护色:冷却后的果实喷洒3%柠檬酸液使发暗的果实变成鲜红色,用冷风进一步降温并吹干水分,再用3%柠檬酸液进行第二次喷洒,用量比第一次少。一般每1000千克荔枝喷酸2~3次,约用柠檬酸1.2千克。处理后用冷风降温并使果面干燥。
(4)冻结:果实在-30℃的流化床冻结器中进行悬浮速冻,一般10分钟即可使果心温度降至-18℃。
(5)包装、贮藏:用聚乙烯袋包装,每袋0.25~0.5千克,真空密封,装入纸箱,每箱20千克,封箱后在-18℃贮藏。