青島農(nóng)業(yè)大學(xué)果蔬加工學(xué) 第一章 果蔬加工原料及預(yù)處理

第一章果蔬加工原料及預(yù)處理1第一節(jié)加工對原料的要求果蔬加工的方法很多，產(chǎn)品性質(zhì)差別很大，不同的加工方法和制品對原料有不同的要求。優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的加工品，除受工藝、設(shè)備影響外，還與原料的品質(zhì)好壞及加工適應(yīng)性有密切的關(guān)系。在加工工藝技術(shù)和設(shè)備條件一定的情況下，原料好壞直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量2一、原料品質(zhì)與產(chǎn)品質(zhì)量感官指標(biāo)數(shù)量指標(biāo)隱蔽指標(biāo)3二、加工用水的要求一、過濾法二、軟化法三、除鹽法四、消毒法

果蔬加工用水量遠(yuǎn)大于其他食品加工的用水，除日常的鍋爐用水和場地、設(shè)備的清潔用水外，大量的是直接加工產(chǎn)品用水，如原料清洗、燙漂、硬化、護(hù)色、制漿等用水。加工直接用水是許多果蔬加工產(chǎn)品中的主要成分，水質(zhì)的好壞直接影響到加工產(chǎn)品的品質(zhì)，因此，水的質(zhì)量控制是果蔬加工過程中的一個(gè)十分重要環(huán)節(jié)。果蔬加工用水，前提是必須符合國家規(guī)定的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,即完全透明、無雜物、無異味、無致病菌、無耐熱性微生物及寄生蟲卵、不含對人體有害的物質(zhì)等。除此以外，為提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量，不同的生產(chǎn)廠家對不同的加工產(chǎn)品，對水質(zhì)采用不同的再處理。目前工廠中常用的再處理方法有過濾法、軟化法、除鹽法和消毒法等。4一、過濾法

砂棒過濾器

砂石過濾器

砂石過濾是以砂石、木炭作濾層，一般濾層的構(gòu)建方法,從上至下的填充料順序?yàn)樾∈?、粗砂、木炭、?xì)砂、中砂等。水源從上而下自流,雜質(zhì)則被阻隔在不同的濾層中,過濾后的水由濾層底部流出。砂石過濾器在我國水處理設(shè)備中已開發(fā)出許多定型的產(chǎn)品，根據(jù)水的處理量和處理要求，選擇其適用型號。5一、過濾法

砂石過濾器

砂棒過濾器采用細(xì)微顆粒的硅藻土和骨灰做原料，經(jīng)成型后在高溫下焙燒而形成的一種帶有極多毛細(xì)孔隙的中空濾筒。工作時(shí)具有一定壓力的水由砂棒毛細(xì)孔進(jìn)入濾筒內(nèi)腔，由砂棒內(nèi)腔流出，而雜質(zhì)則被阻隔在砂棒外表面，從而完成過濾操作。砂棒過濾比砂石過濾要求的水質(zhì)更高。無論是砂石過濾還是砂棒過濾，隨著阻隔的雜質(zhì)量增加過濾的效能降低，因此，過濾一定時(shí)間后必須對砂石層或砂棒進(jìn)行再生處理。6二、軟化法

暫時(shí)硬水軟化

離子交換法可加熱過濾或加入適量的氫氧化鈣、碳酸鈉使水的鈣、鎂鹽沉淀而除去暫時(shí)性硬水，但是此方法對永久性硬水不能軟化。

7◆原理是硬水通過離子交換器內(nèi)的離子交換劑進(jìn)行軟化?！綦x子交換劑的再生其離子交換劑再生反應(yīng)原理如下：R—Ca+NaCl→R—Na+CaC12

R—Mg+NaCl→R—Na+MgC12

◆離子交換法軟化率高，也比較經(jīng)濟(jì)。但是,對離子交換劑的再生需要消耗大量的食鹽或硫酸，排出的酸、堿廢液對環(huán)境會造成一定污染。二、軟化法

暫時(shí)硬水軟化

離子交換法8三、除鹽法

電滲析法

反滲透法原理是將兩種半滲透膜(半滲透膜只能通過離子而不通過水分子)即一個(gè)陽離子膜和一個(gè)陰離子膜，使容器空間分為3個(gè)區(qū)域，一個(gè)陽極區(qū),一個(gè)陰極區(qū)和一個(gè)被分隔的中間區(qū)。待處理的水首先進(jìn)入中間區(qū),通電后水中的陽離子如:Ca2+

、Mg2+、Na+

等向陰極移動，通過半滲透膜，進(jìn)入陰極區(qū)。同樣陰離子如:Cl-、SO42-、HC03-、C03

2-等向陽極移動，通過半透膜，進(jìn)入陽極區(qū),從而使中間區(qū)的水含鹽量減少，而得到除鹽的無離子中性軟水。9三、除鹽法

電滲析法

反滲透法◆反滲透法的主要工作部件是一種半透膜，它將容器分隔成兩部分。分別流入凈水和鹽水，兩邊液位相等，在正常情況下，凈水中的水分子會經(jīng)過薄膜滲透進(jìn)入鹽水中,使鹽水濃度降低。如果在鹽水側(cè)施加壓力，水分子便會在壓力作用下從鹽水側(cè)穿過薄膜反滲透進(jìn)入凈水中，而鹽水中的各種雜質(zhì)被阻留下來，鹽水即得到凈化，從而達(dá)到排除各種離子的目的。

◆可除去90％～95％的固形物、除去產(chǎn)生硬度的各種離子、氯化物和硫酸鹽；可100％地除去相對分子質(zhì)量大于100的可溶性有機(jī)物，并能有效地除去細(xì)菌、病毒等。同時(shí),在操作時(shí)能直接從含有各種離子的水中得到凈水。優(yōu)點(diǎn)是在常溫下操作、腐蝕性小、設(shè)備體積小、操作簡便。但是，反滲透設(shè)備投資大。10四、消毒法

氯消毒法

臭氧消毒法

紫外線消毒法◆通過向水中加入氯氣或其他含有效氯的化合物，如漂白粉、氯胺、次氯酸鈉等，依靠氯原子的氧化作用破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)，使細(xì)菌無法吸收養(yǎng)分而自行死亡。氯的殺菌效果以游離氯為主，因微生物種類、氯濃度、水溫和pH等因素的不同，殺菌效果也不同。因此，要綜合考慮氯的添加量。11四、消毒法

氯消毒法

臭氧消毒法

紫外線消毒法◆臭氧(03)是由3個(gè)氧原子組成，很不穩(wěn)定，在水中極易分解成氧氣和氧原子。氧原子性質(zhì)極為活潑，有強(qiáng)烈的氧化性，能使水中的微生物失去活性，同時(shí)，可以除水中的鐵和錳等。臭氧具有很強(qiáng)的殺菌能力，不僅可殺滅水中的細(xì)菌，同時(shí)也可消滅細(xì)菌的芽孢。它的瞬間殺菌能力優(yōu)于氯。由臭氧發(fā)生器通過高頻、高壓電極放電產(chǎn)生臭氧，將臭氧泵入氧化塔，在塔內(nèi)與水充分接觸、混合，達(dá)到一定濃度后，即可起到消毒的作用。

12四、消毒法

氯消毒法

臭氧消毒法

紫外線消毒法◆微生物在受紫外線照射后，其蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生變性，引起微生物死亡。目前使用的紫外線殺菌裝置多為低壓汞燈。應(yīng)根據(jù)殺菌裝置的種類和目的來選擇燈管，才能獲得最佳效果。用紫外線殺菌，操作簡單，殺菌速度快(幾乎在瞬間完成)，效率高，不會帶來異味。因此，得到了廣泛的應(yīng)用。紫外線殺菌器成本較低，投資也少，但對水質(zhì)自身的要求較高，處理的水應(yīng)無色、無混濁、微生物數(shù)量較少，且盡量少帶氣體。13果蔬品質(zhì)果蔬的品質(zhì)包括色澤、風(fēng)味、質(zhì)地和營養(yǎng)，而其化學(xué)組成是構(gòu)成品質(zhì)的最基本的成分，其在加工過程中的變化直接影響加工品的品質(zhì)化學(xué)成分分類：色素類、營養(yǎng)物質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)、質(zhì)地因子14果蔬中主要呈色物質(zhì)有：葉綠素綠色類胡蘿卜素橙色、黃色花青素紅色、紫色、藍(lán)色類黃酮素白色、黃色色素類物質(zhì)15色素類物質(zhì)葉綠素（chlorophyll

）不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑酸性介質(zhì)中形成脫鎂葉綠素，呈褐色堿性介質(zhì)中或加熱條件下分解生成葉綠酸、甲醇和葉綠醇，色澤穩(wěn)定，與堿進(jìn)一步結(jié)合形成更為穩(wěn)定的鹽，氧化或光解加工綠色蔬菜時(shí)，加鹽或堿護(hù)綠16類胡蘿卜素（carotenoid）胡蘿卜素、番茄紅素、番茄黃素、辣椒紅素、辣椒黃素、葉黃素等脂溶性色素耐熱性強(qiáng)遇堿穩(wěn)定易氧化色素類物質(zhì)17花青素（anthocyanin）水溶性色素（水洗流失）

性質(zhì)很不穩(wěn)定，顏色隨pH變化：酸紅，中紫，堿藍(lán)加熱受破壞，遇金屬變色（涂料罐）感光色素色素類物質(zhì)紫甘薯在不同ｐＨ下的顏色變化18黃酮類色素（flavonoids）水溶性色素水溶液呈澀味或苦味與鐵鹽作用變綠色或紫褐色色素類物質(zhì)19風(fēng)味物質(zhì)香味物質(zhì)(aromaticmatter)醇、酯、醛、酮、萜等化合物是構(gòu)成果蔬香味的主要物質(zhì)大多是揮發(fā)性的具芳香氣味水果的香味物質(zhì)以酯類、醇類、酸類物質(zhì)為主，而蔬菜中主要是一些含硫化合物和高級醇、醛和萜類。(鹽漬、加熱）加工過程中不穩(wěn)定，容易揮發(fā)或分解20物質(zhì)甜味甜味物質(zhì)主要是糖及衍生物，果糖最甜大多水果的含糖量在7-15%之間，蔬菜低于5%果蔬的甜度與含糖量、含糖種類及糖酸比有關(guān)以淀粉為貯藏性物質(zhì)的果蔬，在成熟或完熟過程中，含糖量增加，甜度上升，隨著果蔬衰老，糖量減低風(fēng)味物質(zhì)21酸味物質(zhì)果酸：檸檬酸、蘋果酸、酒石酸蔬菜中含酸量少，但有些蔬菜如菠菜、莧菜、竹筍等含有較多的草酸風(fēng)味物質(zhì)22果蔬中有機(jī)酸的存在對果蔬加工影響顯著：降低微生物致死溫度抑制酶的活性，防止酶促褐變利于維生素C的保存促進(jìn)果膠水解，影響果膠凝膠穩(wěn)定性使糖轉(zhuǎn)化，促進(jìn)非酶促褐變腐蝕金屬罐23果蔬的澀味主要來自于單寧類物質(zhì)，分為水解型（可溶性）和縮合型單寧（不溶性單寧）澀味的產(chǎn)生是由于可溶性的單寧使口腔粘膜蛋白凝固，使之發(fā)生收斂作用而產(chǎn)生的一種味感脫澀：使果蔬發(fā)生無氧呼吸，溫水浸泡、乙醇或高濃度的二氧化碳風(fēng)味物質(zhì)24單寧在有氧的條件下極易氧化發(fā)生酶促褐變（enzymaticbrowning

）酶促褐變:是指在有氧存在時(shí)，酚酶（多酚氧化酶、兒茶酚酶）很容易將果蔬中含有的酚類物質(zhì)氧化成醌，再進(jìn)一步形成羥醌，羥醌進(jìn)行聚合，形成黑色素物質(zhì)。

遇到鐵等金屬離子加劇色變與堿變黑，因此在果蔬堿液去皮后，一定要盡快洗去堿液。25苦味物質(zhì)主要是一些糖苷類物質(zhì)?？嘈尤受眨捍嬖谟谔摇坠?、李、櫻桃、蘋果等果實(shí)的果核及種仁中，本身無毒，分解為2分子葡萄糖、1分子苯甲醛和1分子的氫氰酸黑芥子苷：普遍存在于十字花科蔬菜中，水解成芥子油和葡萄糖等，苦味消失（腌制）茄堿苷：茄科植物中。分解后產(chǎn)生有毒的茄堿柚皮苷和新橙皮苷：柑橘水解脫苦風(fēng)味物質(zhì)26辛辣味物質(zhì)生姜、辣椒中的辛辣味成分主要由C、H、O、N組成的基團(tuán)產(chǎn)生的蔥、蒜種的辛辣味物質(zhì)含有S芥菜中的刺激性辛辣味成分是芥子油風(fēng)味物質(zhì)27鮮味物質(zhì)氨基酸類風(fēng)味物質(zhì)28營養(yǎng)成分維生素C和維生素A礦物質(zhì)：大多數(shù)為鉀、鈉、鈣等金屬成分果蔬在營養(yǎng)學(xué)上成為堿性食品，谷類、肉類和魚、蛋被稱為酸性食品(酸中毒）淀粉嫩玉米、豌豆作罐頭，淀粉少，含糖量高油炸薯?xiàng)l則需淀粉量高，易糊化馬鈴薯的貯藏（3-5℃）29果蔬質(zhì)地水分：影響果蔬的新鮮度、脆度和口感果蔬中水分含量高，同時(shí)也是果蔬貯存性差，易腐爛變質(zhì)的原因之一為了便于更好的加工，一定要保證果蔬進(jìn)廠的新鮮品質(zhì)30果膠的變化是影響果蔬硬度的主要原因果膠物質(zhì)原果膠原果膠酶纖維素可溶性果膠果膠酶甲醇果膠酸還原糖半乳糖醛酸31纖維和纖維素決定細(xì)胞壁的彈性、伸縮程度和可塑性在果蔬加工中，要求原料的纖維和纖維素的含量越低越好32二、果蔬的敗壞及加工保藏措施食品變質(zhì)、變味、變色、生霉、酸敗、腐臭、軟化、膨脹、混濁、分解、發(fā)酵等現(xiàn)象統(tǒng)稱敗壞。造成食品敗壞的原因是復(fù)雜的，往往是生物、物理、化學(xué)等多種因素綜合作用的結(jié)果。33生物學(xué)敗壞:

我們把微生物引起的食品敗壞稱為生物學(xué)敗壞。物理性敗壞:

由于光、溫度、機(jī)械傷等物理因素直接引起敗壞為物理性敗壞。例如，日光直射促使加工品成分的分解，引起變色，變味和抗壞血酸的損失；受機(jī)械傷的果蔬會引起腐爛變質(zhì)?；瘜W(xué)性敗壞:由于化學(xué)因素的作用引起的敗壞為化學(xué)性敗壞。例如，鐵皮罐頭的腐蝕穿孔、維生素被破壞等都是由氧化還原反應(yīng)所致。34食品保藏方法（一）抑制微生物和酶的保藏方法

利用某些物理化學(xué)因素抑制食品中微生物活動和酶的活性，這是一種暫時(shí)性的保藏措施。屬于這類保藏方法的有冷凍保藏（如速凍食品等）、高滲透壓保藏（如腌制品，糖制品，干制品等）。干制品腌制品糖制品35（二）利用發(fā)酵原理的保藏方法

發(fā)酵保存又稱生物化學(xué)保存。利用某些有益微生物生長繁殖過程中積累的代謝產(chǎn)物，來抑制其它有害微生物的活動，如乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵的產(chǎn)物乳酸、酒精、醋酸，對有害微生物有顯著的毒害作用。36（三）運(yùn)用無菌原理的保藏方法

通過熱處理、微波、輻射、過濾等工藝處理食品，使食品中的腐敗菌數(shù)量減少或消滅到使食品長期保存所允許的最低限度，保證食品的安全性。罐藏是將食品經(jīng)排氣，密封，殺菌保存在不受外界微生物污染的容器中，可長期保存。

37（四）應(yīng)用防腐劑保藏方法

主要用在半成品保存上，利用防腐劑殺死或防止食品中微生物的生長和繁殖。（五）維持食品最低生命活動的保藏法：

采收后的新鮮果蔬仍進(jìn)行著生命活動，通過創(chuàng)造合適的貯藏環(huán)境使正常衰老進(jìn)程被抑制到最緩慢的程度，盡可能降低其物質(zhì)消耗水平。

在實(shí)際應(yīng)用中，各種保藏方法應(yīng)綜合地或有機(jī)地配合使用。38二、加工保藏對原料的要求及預(yù)處理（一）原料選用（二）原料成熟度、新鮮度與加工（三）原料預(yù)處理

我國的果蔬原料種類和品種繁多，雖然大都可以作為加工原料，但考慮到有些種類風(fēng)味不特別、加工難度較大、加工附加值不高、加工成本高等因素不利于加工。另外,同類原料品種間的理化性質(zhì)各異，適宜加工品的種類亦不同。還有加工原料的收獲期不同其成分組成亦有差異，因此,各種加工制品選擇適合的種類和品種作為原料是加工優(yōu)良制品的首要條件。39加工原料的選用加工制品種類加工原料特性果蔬原料種類干制品干物質(zhì)含量較高，水分含量較低，可食部分多，粗纖維少，風(fēng)味及色澤好的種類和品種棗、柿子、山楂、龍眼、杏、胡蘿卜、馬鈴薯、辣椒、南瓜、洋蔥、姜及大部分的食用菌等罐藏制品糖制制品冷凍制品肉厚、可食部分大、耐煮性好、質(zhì)地緊密、糖酸比適當(dāng)，色香味好的種類和品種一般大多數(shù)的果蔬均可進(jìn)行此類加工制品的加工果醬類含有豐富的果膠物質(zhì)、較高的有機(jī)酸含量、風(fēng)味濃、香氣足水果中的山楂、杏、草莓、蘋果等，蔬菜類的番茄等果蔬汁制品果酒制品汁液豐富，取汁容易，可溶性固形物高，酸度適宜、風(fēng)味芳香獨(dú)特，色澤良好及果膠含量少的種類和品種葡萄、柑橘、蘋果、梨、菠蘿、番茄、黃瓜、芹菜、大蒜、胡蘿卜及山楂等腌制品一般應(yīng)以水分含量低、干物質(zhì)較多、內(nèi)質(zhì)厚、風(fēng)味獨(dú)特、粗纖維少為好原料的要求不太嚴(yán)格，優(yōu)良的腌制原料有芥菜類、根菜類、白菜類、榨菜、黃瓜、茄子、蒜、姜等40原料成熟度、新鮮度與加工◆通常將水果的成熟度分為三個(gè)階段，即可采成熟度、加工成熟度和生理成熟度?！艨刹沙墒於仁侵腹麑?shí)充分膨大長成，但風(fēng)味還未達(dá)到頂點(diǎn)。這時(shí)采收的果實(shí)，適合于貯運(yùn)，經(jīng)后熟方可達(dá)到加工的要求。◆加工成熟度是指果實(shí)已具備該品種應(yīng)有的加工特征，又可分為適當(dāng)成熟與充分成熟。根據(jù)加工類別不同而要求成熟度也不同?！羯沓墒於仁侵腹麑?shí)質(zhì)地變軟，風(fēng)味變淡，營養(yǎng)價(jià)值降低，一般稱這個(gè)階段為過熟。這種果實(shí)除了可做果汁和果醬外，一般不適宜加工其他產(chǎn)品。

原料新鮮度與加工

原料成熟度與加工41原料成熟度、新鮮度與加工◆加工原料越新鮮，加工的品質(zhì)越好，損耗率也越低?！艄肥卟艘髲牟墒盏郊庸さ臅r(shí)間盡量短，如果必須放置或進(jìn)行遠(yuǎn)途運(yùn)輸，則應(yīng)采用一系列的保藏措施?！裟⒐?、蘆筍要在采后2～6ｈ內(nèi)加工，青刀豆、蒜苔不得超過1～2ｄ；大蒜生姜采后3～5ｄ；甜玉米采后30h，就會迅速老化，含糖量下降近一半，淀粉含量增加，水分也大大下降，影響加工品的質(zhì)量。◆水果如桃采后若不迅速加工，果肉會迅速變軟，因此要求在采后1d內(nèi)進(jìn)行加工；葡萄、杏、草莓及櫻桃等必須在12h內(nèi)進(jìn)行加工；柑橘、梨、蘋果應(yīng)在3～7ｄ內(nèi)進(jìn)行加工。

原料新鮮度與加工

原料成熟度與加工42原料預(yù)處理◆原料的選別、分級◆原料洗滌◆原料去皮◆原料的切分、去心、去核和修整

常規(guī)處理regulartreatment

熱燙處理

硬化處理

護(hù)色處理43常規(guī)處理◆原料的選別、分級粗選：霉?fàn)€、殘次、機(jī)械損傷按大小、成熟度和色澤◆原料洗滌泥沙、灰塵、無機(jī)雜質(zhì)附著有微生物蟲卵及部分殘留的化學(xué)藥物洗滌用水洗滌設(shè)備44常規(guī)處理◆原料去皮手工、機(jī)械去皮堿液去皮：最廣泛利用堿液的腐蝕性來使果蔬表皮內(nèi)的中膠層溶解，從而使果皮分離。浸減法淋減法熱力去皮、真空去皮：成熟的果蔬酶法去皮：柑橘脫囊衣45常規(guī)處理◆原料的切分、去心、去核和修整體積大的原料切分，核果類去核，仁果類去心劃縫、刺孔46原料預(yù)處理

常規(guī)處理

熱燙處理

blanching

硬化處理

護(hù)色處理◆破壞酶的活性，減少氧化變色和營養(yǎng)物質(zhì)的損失◆增加細(xì)胞透性，利于水分蒸發(fā)