食品加工技术
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项目三 果蔬的糖制技术

【必备知识】

果蔬糖制技术是利用高浓度糖液的渗透和扩散作用,使糖液渗入组织内部,从而降低水分活度,有效地抑制微生物的生长繁殖,防止腐败变质,达到长期保藏的目的。我国的果蔬糖制技术历史悠久,并在发展过程中逐步形成了风味、色泽独特的,以北京、苏州、广州、福州为代表的传统蜜饯四大流派。果蔬糖制品具有高糖、高酸的特点,这不仅提高了产品的贮藏性能,而且改善了果蔬的食用品质,赋予产品良好的风味和色泽。

一、糖制品分类

糖制品按其加工方法和状态分为两大类,即果脯蜜饯类和果酱类。果脯蜜饯类属于高糖食品,保持果实或果块原形,大多含糖量在50%~70%;果酱类属高糖高酸食品,不保持原来的形状,含糖量多在40%~65%,含酸量约在1%以上。

1.果脯蜜饯类

(1)干态果脯 在糖制后进行晾干或烘干而制成表面干燥不粘手的制品,也有的在其外表裹上一层透明的糖衣或形成结晶糖粉,如各种果脯、某些凉果、瓜条及藕片等。

(2)湿态蜜饯 在糖制后,不行烘干,而是稍加沥干,制品表面发黏,如某些凉果,也有的在糖制后,直接保存于糖液中制成罐头,如各种带汁蜜饯或糖浆水果罐头。

2.果酱类

果酱类主要有果酱、果泥、果冻、果糕及果丹皮等。

(1)果酱 呈黏稠状,也可以带有果肉碎块,如杏酱、草莓酱等。

(2)果泥 呈糊状,果实须在加热软化后打浆过滤,其酱体细腻,如苹果泥、山楂泥等。

(3)果冻 将果汁和食糖加热浓缩而制成的透明凝胶制品。

(4)果糕 将果泥加糖和增稠剂后加热浓缩而制成的凝胶制品。

(5)果丹皮 将果泥加糖浓缩后,刮片烘干制成的柔软薄片即为果丹皮。山楂片是将富含酸分及果胶的一类果实制成果泥,刮片烘干后制成的干燥的果片。

二、糖制原理

果蔬糖制保藏主要是利用食糖抑制微生物的活动,而食糖的保藏作用在于其强大渗透压,使微生物细胞原生质脱水失去活力。因此,一般糖制品最终糖浓度都在65%以上,如是中、低浓度的糖制品,则需利用糖、盐的渗透压或辅料产生抑制微生物的作用,使制品得以保藏。

1.食糖的保藏作用

(1)高渗透压作用 糖溶液有一定的渗透压,通常1%的蔗糖溶液可产生70.9kPa的渗透压,若浓度在65%以上时,则远远大于微生物的渗透压,从而抑制微生物的生长,使制品能较长期保存。

(2)降低水分活度 微生物吸收营养要在一定的水分活度条件下。而糖浓度越高,其水分活度就越小,微生物就不易获得所需的水分和营养。新鲜水果的水分活度大于0.99,而糖制品的水分活度约为0.75~0.80,故有较强的保藏作用。

(3)抗氧化作用 糖溶液中的含氧量较低。在20℃时,60%蔗糖溶液溶解氧的能力仅为纯水的1/6,因此,高糖制品可减少氧化程度。

2.果胶及其凝胶作用

果胶是多半乳糖醛酸的长链,其中部分羟基为甲醇所酯化,具有凝胶特性。通常甲氧基含量在7%以上的果胶称为高甲氧基果胶,而甲氧基含量低于7%的果胶称为低甲氧基果胶。

(1)高甲氧基果胶凝胶 高甲氧基果胶的凝胶多为果胶、糖、酸凝胶,常应用于生产果酱、果冻。但凝胶形成的基本条件是必须含有一定比例的糖、酸及果胶。一般认为形成良好果胶凝胶所需的果胶、糖、酸三者的最佳条件是:糖65%~70%,pH2.8~3.3,果胶0.6%~1%。

(2)低甲氧基果胶凝胶 低甲氧基果胶(指相当于50%的羧基游离存在)在用糖很少甚至不用糖的情况下,可用加入钙(10~30mg/g)或其他二价、三价离子(如铝)的方法,把果胶分子中的羧基相连生成凝胶,它是离子键结合而相连成的网状结构。一般认为低甲氧基果胶凝胶形成的条件是:低甲氧基果胶1%,pH为2.5~6.5时,每1g低甲氧基果胶加入钙离子25mg。注意加钙盐前必须先将低甲氧基果胶完全溶解。

【关键技能】

一、糖制的加工工艺

(一)蜜饯加工工艺

1.工艺流程

2.工艺要点

(1)原料选择 根据产品的特性,正确地选择适宜的加工原料,是保证产品质量的基本条件。一般选择组织致密、硬度较高的果蔬为原料,以防止糖制过程中的煮烂变形。

(2)预处理 按照产品对原料的要求进行选择、分级处理。分级多为大小分级,目的是达到产品大小相同、质量一致和便于加工。分级标准可根据原料实际情况、产品特点而定。并进行洗涤、去皮、切分、去芯和划缝等处理。

划缝可增加成品外观纹路,使产品美观。更重要的是加速糖制过程中的渗糖。划缝有手工划缝或划纹机划缝两种,划纹要纹路均匀,深浅一致。

(3)硬化(保脆) 在糖煮前进行硬化处理,可以提高原料的硬度,增强其耐煮性。通常将原料投入一定浓度的石灰、明矾、氯化钙或氢氧化钙等水溶液中,进行短时间浸渍,达到硬化的目的。硬化剂的选择、用量和处理时间必须适当,若用量过大会生成过多的果胶酸钙盐,或引起纤维素钙化,而使产品粗糙,品质下降。一般明矾溶液为0.4%~2%,亚硫酸氢钙溶液为0.5%,石灰溶液0.15%。可用pH试纸检查是否浸泡合格,并用清水彻底漂洗。

(4)护色 果脯原料大多数需要护色处理,主要是抑制氧化变色,使制品色泽鲜明。其方法主要有熏硫和浸硫。

熏硫在熏硫室或熏硫箱中进行。熏硫室或熏硫箱既能严格密封,又可方便开启。熏硫时,将分级、切分的原料装盘送入熏硫室,分层码放。一般1t原料用硫黄2kg,或1m3容积用200g,熏制时间因品种而异:梨16~18h,苹果、桃16~20h,杏8~10h,樱桃14~16h,李子12~14h,青橄榄16~24h。

浸硫时先配制好含0.1%~0.2%SO2的亚硫酸或亚硫酸氢钠溶液,将原料置入溶液中浸泡10~30min,取出立即在流水中冲洗。

(5)着色 果蔬在糖制过程中易使所含色素遭到破坏,失去原有的色泽。为恢复原颜色,可进行着色。所用色素有天然色素和人工合成色素。目前,可供糖制品着色的天然食用色素有红紫色的苏木色素、玫瑰茄色素,黄色的姜黄色素、栀子色素,绿色的叶绿素铜钠盐(可用微量)。人工合成色素有柠檬黄、胭脂红、苋菜红和靛蓝等。所有色素使用量不许超过0.05g/kg。

着色时,把果蔬原料用1%~2%明矾溶液浸泡,然后糖渍,或把色素液调成糖渍液进行染色。或在最后制成糖制品时以淡色溶液在制品上着色。着色务求淡雅、鲜明、协调,切忌过度。

(6)糖制 糖制有蜜制和煮制两种。

①煮制 一般耐煮的原料采用煮制可迅速完成加工过程,但色、香、味差,并有维生素C的损失。煮制在生产实践中有以下几种方法。

a.一次煮制法 对于组织疏松易于渗糖的原料,将处理后的原料与糖液一起加热煮制,从最初糖液浓度40%一直加热蒸发浓缩至结砂为止。这样一次性完成糖煮过程的方法称为“一次糖煮法”。

b.多次煮制法 对于组织致密难以渗糖,或易煮烂的含水量高的原料,将处理过的原料经过多次糖煮和浸渍,逐步提高糖浓度的糖煮方法。一般每次糖煮时间短,浸渍时间长。

c.变温煮制法 利用温差悬殊的环境,使组织受到冷热交替的变化。组织内部的水蒸气分压,有增大和减小的变化,由压力差的变化,迫使糖液透入组织,加快组织内外糖液的平衡,缩短煮制时间,称为“变温糖煮法”。

d.减压煮制法 在减压条件下糖煮,组织内的蒸汽分压随真空度的变化而变化,促使组织内外糖液浓度加速平衡,缩短糖煮时间,品质稳定,制品色泽浅淡鲜明、风味纯好。减压煮制法需要在真空设备中进行,先将处理后的原料投入25%的糖液中,在真空度为83.5kPa,60℃下热处理4~6min,消压、浸渍一段时间,然后提高糖液浓度至40%,再重复加热到60℃时,开始抽真空减压,使糖液沸腾,同时进行搅拌,沸腾约5min后改变真空度,可使糖液加速渗透,每次提高糖浓度10%~15%,重复3~4次,最后使产品糖液浓度达到60%~65%时解除真空,完成糖煮过程,全部时间需1天左右。

e.扩散煮制法 它是在减压煮制的基础上发展的一种连续化煮制方法,其机械化程度高,糖制效果好。先将原料密闭在真空扩散器内,抽真空排除原料组织中的空气,然后加入95℃的热糖液,待糖分子扩散渗透后,将糖液顺序转入另一扩散器内,再向原来扩散器内加入较高浓度的糖液,如此连续几次,并不断提高不同扩散器内的糖浓度,最后使产品的糖浓度达到规定的要求,完成渗糖过程。

②蜜制 蜜制是蜜饯加工的传统糖制方法,适用于肉质疏松、不耐煮制的原料。其特点是分次加糖,不加热。由于糖有一定的稠度,在常温下渗透速度慢,产品加工需要较长时间,但制品能保持原有的色、香、味和完整的外形及质地,营养损失少。

其方法就是把经处理的原料逐次增加干砂糖进行腌渍。先用原料质量30%的干砂糖与原料拌均匀,经12~14h后,再补20%的干砂糖翻拌均匀。再放置24h,又补加10%的干砂糖腌渍。由于采用干砂糖腌渍,组织中水分大量渗出,使原料体积收缩到原来的一半左右,透糖速度降低。糖制时间1周左右,将原料捞出,沥干表面糖液或洗去表面糖液,即成制品。

(7)烘晒和上糖衣

①烘晒 干态果脯和“返砂”蜜饯制品,要求保持完整和饱满状态,不皱缩、不结晶,质地紧密而不粗糙,水分一般不超18%~20%,因此要进行干燥处理,即烘干或晾晒。

烘干多用于果脯和返砂蜜饯,烘干在烘房中进行,人工控制温度,升温速度快,排湿通气性好,卫生清洁,原料受热均匀。烘烤中要注意通风排湿和产品调盘,烘烤时间在12~24h。烘烤至手感不黏、不干硬为宜。

晾晒多用于甘草、凉果类制品。晾晒在晒场进行,设有专门的晾架,晒至产品表面干燥或萎蔫皱缩为止。因产品受自然条件影响大,卫生条件较差。

②上糖衣 糖衣蜜饯需在干燥后上糖衣,即用配制好的过饱和糖液处理干态蜜饯,干燥后使其表面形成一层透明状糖质薄膜。糖衣不仅外观好,并且保藏性强,可以减少蜜饯保藏期中吸湿和“返砂”现象。

(8)整形、包装

①整形 由于原料进行一系列处理后,使果脯和干态蜜饯出现收缩、破碎、折断等,在包装前要进行整形、回软。

整形按原有产品的形状、食用习惯和产品特点进行。

②包装 包装的目的是防潮防霉,一般先用塑料薄膜包装后,再用其他包装。可用大包装或小包装,以利于保藏、运输、销售为原则,带汁蜜饯以罐头包装为宜。挑选后装罐,加入糖液,封罐,在90℃下杀菌20~40min,取出冷却即为成品。

(二)果酱类加工工艺

1.工艺流程

2.果酱、果泥的工艺要点

(1)原料处理 原料进行洗涤、去皮、切分、去心等处理。为软化打浆做准备。

(2)软化打浆 软化的目的是破坏酶的活性;防止变色和果胶水解;软化果肉组织,便于打浆;促使果肉中果胶渗出。预煮时加入原料10%~20%的水进行软化,也可以用蒸汽软化,软化时间为10~20min,然后进行粗打浆。

(3)配料 果酱的配方按原料分类及产品标准要求而异,一般要求果肉占总原料量的40%~55%,砂糖占45%~60%。必要时配料中可适量添加柠檬酸及果胶。柠檬酸补加量一般以控制成品含酸量为0.5%~1%,果胶补加量以控制成品含果胶量0.4%~0.9%为宜。

注意配料使用前应配成浓溶液过滤后备用。白砂糖配成70%~75%的溶液;柠檬酸配成50%的溶液;果胶粉不易溶于水,可先与其质量4~6倍的白砂糖充分混合均匀,再以10~15倍的水在搅拌下加热溶解。

(4)加糖浓缩 浓缩是果酱类产品的关键工艺,其目的是排除果肉原料中的大部分水分;破坏酶的活性及杀灭有害微生物,有利于制品保存;同时使糖、酸和果胶等配料与果肉煮制渗透均匀,改善组织状态及风味。常用的浓缩方法有常压浓缩法和真空浓缩法。

①常压浓缩 将原料置于夹层锅内,在常压下加热浓缩。将原料与糖液充分混合后,用蒸汽加热浓缩,前期蒸汽压力较大,后期为防止糖液变褐焦化,蒸汽压力要降低。每次蒸汽量不要过多。再次下料量以控制出品50~60kg为宜,浓缩时间以30~60min为宜。操作时注意不断搅拌,终点温度为105~108℃、含糖量达60%以上。

②真空浓缩(又称减压浓缩) 指原料在真空条件下加热蒸发一部分水分,提高可溶性固形物浓度,达到浓缩的目的。浓缩有单效浓缩和双效浓缩两种。具体操作为先通入蒸汽于锅内赶出空气,再开动离心泵,使锅内形成真空,当真空度达0.035MPa以上时,开启进料阀,待浓缩的物料靠锅内的真空吸力吸入锅中,达到容量要求后,开启蒸汽阀门和搅拌器进行浓缩。加热蒸汽压力保持在0.098~0.147MPa时,锅内真空度为0.087~0.096MPa,温度为50~60℃。浓缩过程中若泡沫上升剧烈,可开启锅内的空气阀,使空气进入锅内抑制泡沫上升,待正常后再关闭。浓缩时应保持物料超过加热面,防止焦锅。当浓缩接近终点时,关闭真空泵开关,解除锅内真空,在搅拌下将果酱加热升温至90~95℃,然后迅速关闭进气阀出锅。

(5)灌装与杀菌 将浓缩后的果酱、果泥直接装入包装容器中密封,在常温或高压下杀菌,冷却后为成品。

3.果冻的工艺要点

(1)原料处理 原料进行洗涤、去皮、切分、去芯等处理。

(2)加热软化 目的是便于打浆和取汁。依原料种类加水或不加水,多汁的果蔬可不加水。肉质致密的果实如山楂、苹果等则需要加果实质量1~3倍的水。软化时间为20~60min,以煮后便于打浆或取汁为原则。

(3)打浆、取汁 果酱可进行粗打浆,果浆中可含有部分果肉。取汁的果肉打浆不要过细,过细反而影响取汁。取汁可用压榨机榨汁或浸提汁。

(4)加糖浓缩 在添加配料前,需对所制得的果浆和果汁进行pH和果胶含量测定,形成果冻凝胶的适宜pH为3~3.5,果胶含量为0.5%~1.0%。如含量不足,可适当加入果胶或柠檬酸进行调整。一般果浆与糖的比例是1∶(0.6~0.8)。浓缩到可溶性固形物含量65%以上,沸点温度达103~105℃。

(5)冷却成形 将达到终点的黏稠浆液倒入容器中冷却成果冻。

二、糖制品加工中常见的质量问题及控制措施

1.变色

糖制品在加工过程及贮存期间都可能发生变色,在加工期间的前处理中,变色的主要原因是氧化引起酶促褐变,同时在整个加工过程和贮藏期间还伴随着非酶促褐变,其主要影响因素是温度,即温度越高变色越深。

控制措施:针对酶促褐变主要是做好护色处理,即去皮后要及时浸泡于盐水或亚硫酸盐溶液中,有的含气高的还需进行抽空处理,在整个加工工艺中尽可能地缩短与空气接触的时间,防止氧化。而防止非酶促褐变技术在加工中要尽可能缩短受热处理的过程,特别是果脯类在贮存期间要控制在较低的温度,如12~15℃,对于易变色品种最好采用真空包装,在销售时要注意避免阳光暴晒,减少与空气接触的机会。注意加工用具一定要用不锈钢制品。

2.返砂和流汤

返砂和流汤的产生主要是由于糖制品在加工过程中,糖液中还原糖的比率不合适或贮藏环境条件不当,引起糖制品出现糖分结晶(返砂)或吸湿潮解(流汤)。

控制措施:在加工中要注意加热的温度和时间,控制好还原糖的比例;在贮藏时一定要注意控制恒定的温度,且不能低于12~15℃,否则由于糖液在低温条件下溶解度下降引起过饱和而造成结晶。糖制品一旦发生返砂或流汤将不利于长期贮藏,也影响制品外观。

3.煮烂和干缩

果脯加工中,由于果实种类选择不当,加热有温度和时间不准,预处理方法不正确以及浸糖数量不足,会引起煮烂和干缩现象。原料质地较软的果品常发生煮烂现象。干缩现象产生的主要原因是果实成熟度低而引起的渗糖不足、煮制浸渍过程中糖液的浓度不够等。

控制措施:对于煮烂现象主要是选择具有理想适宜成熟度的果品,煮前用1%食盐水热烫几分钟、注意煮制的温度和时间。对于干缩现象主要是酌情调整糖液浓度和浸渍时间。

4.果酱类产品的汁液分泌

由于果块软化不充分、浓缩时间短或果胶含量低未形成良好凝胶。

控制措施:原料软化充分,使果胶水解而溶出果胶;对果胶含量低的可适当增加糖量、添加果胶或其他增稠剂增强凝胶作用。

5.微生物败坏

糖制品在贮藏期间最易出现的微生物败坏是长霉和发酵产生酒精味。这主要是由于制品含糖量没有达到要求的浓度(65%~70%)。

控制措施:加糖时一定按要求添加糖量。但对于低糖制品一定要采取防腐措施,如添加防腐剂、真空包装、必要时加入一定的抗氧化剂、保证较低的贮藏温度等。对于罐装果酱一定要注意封口严密,以防止表层残氧过高为霉菌提供生长条件,另外杀菌要彻底。