一种用于苹果罐头的辐照灭菌处理方法及应用

技术领域

本发明涉及辐射加工领域，A23B7/01，尤其涉及一种用于苹果罐头的辐照灭菌处理方法及应用。

背景技术

食品辐照保鲜已经成为食品加工的一项产业化技术，一般采用

苹果的种植面积和产量位居我国前列，罐装苹果的出现很好地解决了新鲜苹果运输不便、需低温冷藏的问题，但是苹果表面的易氧化褐变现象会明显影响其产品风味、色泽、保质期等。中国专利CN108606055A公开了一种鲜切苹果的保鲜剂及保鲜方法，通过加入保鲜剂并进行辐照灭菌延长苹果的新鲜度和保质期，但是其处理过程和辐照程序复杂，保鲜效果也不够。中国专利CN103734264B公开了一种鲜切苹果高氧保鲜方法，其依次使用紫外杀菌、正负离子杀菌和臭氧杀菌三种方式，杀菌流程耗时繁琐，另外对切分后的苹果采用涂膜剂涂抹抑制褐变，但是涂膜剂的残留可能会影响苹果的风味。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种用于苹果罐头的辐照灭菌处理方法。

进一步地，所述方法包括以下步骤：

(1)筛选新鲜、无病虫害、无机械损伤的苹果，将选取的苹果经预冷、清洗、去皮、去核、切块后放入保护液；

(2)微波辐照处理，按每500g苹果150-500W的微波输出功率辐照处理5-25分钟；

(3)将辐照后的苹果罐装、加入糖水、加热排气、封罐；

(4)将封装好的罐体进行辐照抗菌，辐照剂量为250-800Gy；

(5)将辐照后的罐体避光储藏，即可。

进一步地，所述苹果包括但不限于红富士、黄元帅、嘎拉、红蛇果、新红星、澳洲青苹、国光、乔纳金、金冠、红玉中的任意一种或多种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述苹果为红富士。

进一步地，本申请对苹果的生长时间不做严格要求，优选为7-9月份的中熟苹果，成熟度为7-8成。

进一步地，所述步骤(1)切块后苹果的平均块重为10-50g；优选为20-40g。

进一步地，所述步骤(1)保护液的组分包括：按总重量计，1-1.5％植酸、0.5-1％维生素C、0.3-1.5％维生素E、0.1-0.2％氯化钙、水补充余量至100％。苹果在切块后果肉曝漏于空气中会发生明显的褐变，归结于其中的邻苯二酚等酚类物质、抗坏血酸和绿原酸等酸类物质的氧化；本申请通过使用植酸、维生素C和维生素E的共同作用抑制苹果果肉的氧化褐变；植酸的分子中含有六对氢原子使自由基的电子形成稳定结构，可有效避免苹果果肉作为氧受体，并且植酸本身对人体具有较好的保健作用，但其对金属离子的络合作用较强，过量使用可能导致果肉中微量元素的下降；维生素C和维生素E可有效抑制捕捉氧自由基抑制果肉的进一步氧化，其被氧化后变成脱氢的维生素C和维生素E，在一定条件下还可接受电子而被还原，有效避免苹果的褐变及后期辐照后维生素的流失；控制三者的相对含量，以达到更好的护色效果、抗营养流失效果。

优选地，所述步骤(1)保护液的组分包括：按总重量计，1.3％植酸、0.8％维生素C、1.0％维生素E、0.15％氯化钙、水补充余量至100％。

进一步地，切块后的苹果在保护液中的浸泡时间为10-60min，优选为30-40min。

在一种优选的实施方式中，所述切块后的苹果在保护液中的浸泡时间为35min。

进一步地，所述步骤(2)中，按每500g苹果200-450W的微波输出功率辐照处理8-15分钟。

在一种优选的实施方式中，所述步骤(2)中，按每500g苹果400W的微波输出功率辐照处理12分钟。

进一步地，所述步骤(3)中，糖水的原料包括糖和氯化钙。

进一步地，所述步骤(3)中，糖水的原料包括：按总重量计，18-23％冰糖、0.03-0.08％柠檬酸、0.02-0.06％氯化钙、水补充余量至总量为100％。

在一种优选的实施方式中，所述糖水的原料包括：按总重量计，20％冰糖、0.06％柠檬酸、0.05％氯化钙、水补充余量至总量为100％。

进一步地，所述加热排气的温度为90-95℃，排气时间为50-60min。

进一步地，加热排气后罐体中心温度在85-90℃时进行封罐。

进一步地，所述罐体的容量为500-800mL；每罐内装入300-400g苹果。

进一步地，所述糖水量为高于苹果果面0.5-1.0cm。

进一步地，所述步骤(4)中辐照抗菌采用

优选地，所述步骤(4)中辐照抗菌分两步进行，首次辐照的剂量为270-290Gy，辐照时间为6-10s，二次辐照的辐照剂量为30-110Gy，辐照时间为4-8s。通过采用双面辐照以避免一次辐照剂量过大对苹果果肉中的营养元素含量造成影响，并且控制辐照计量以达到优异的杀菌效果，延长保质期。

本申请意外发现，当所述步骤(4)中，首次辐照的剂量为280Gy，辐照时间为8s，二次辐照的辐照剂量为80Gy，辐照时间为6s时，此辐照条件下还可明显提高苹果果肉的钙元素含量，并改善苹果果肉的脆性口感；分析原因为：此辐照剂量下可有效损伤苹果果肉的呼吸反应，进而抑制抑制病菌的生长和营养物质的消耗，通过抑制苹果酶的活性并改变其结构，进而影响酶与钙离子的结合，从而调控内部钙离子在果肉中的流动通道，促进外部钙离子向果肉内的有效渗透；当钙离子含量多时，果肉的口感也稍变脆，改善了罐装果肉结构或组织松散软化的情况。

进一步地，本申请中的苹果可替换为梨、桃、石榴中的任意一种。

本申请所述辐照灭菌处理方法还可用于苹果片、苹果干、苹果饮品等苹果产品的制备过程中，用于产品保鲜杀菌，延长产品保质期或提升产品品质。

有益效果

1、本申请通过优化辐照灭菌处理工艺，在保证优异的杀菌效果、延长产品保质期的同时，还不会对产品的色泽、风味和营养物质造成不良影响。

2、本申请优化保护液体系，有效抑制苹果的氧化褐变；进一步优化糖水中的有效成分及含量，调控苹果果肉内外环境中钙离子的渗透作用，并结合特定情况下的辐照工艺，所处理的产品不仅拥有优异的外观，还拥有更高钙元素含量和食用口感。

3、本申请的辐照灭菌工艺简单，操作方便，还可用于苹果片、苹果干、苹果饮品等苹果产品的制备过程中，对产品保鲜杀菌，延长产品保质期或提升产品品质。

具体实施方式

实施例

实施例1

本实施例提供了一种用于苹果罐头的辐照灭菌处理方法，包括以下步骤：

(1)筛选新鲜、无病虫害、无机械损伤的苹果，将选取的苹果经预冷、清洗、去皮、去核、切块后放入保护液：

所述苹果为山东烟台中熟红富士苹果，成熟度为7成，平均直径约为80mm，切块后苹果的平均块重为30g；将苹果切块后立即浸入保护液中，常温常压下浸泡35min。

所述保护液的组分包括：按总重量计，1.3％植酸、0.8％维生素C、1.0％维生素E、0.15％氯化钙、去离子水补充余量至100％。

(2)微波辐照处理，按每500g苹果400W的微波输出功率辐照处理12分钟；

(3)将辐照后的苹果罐装、加入糖水、加热排气、封罐：

罐体为玻璃材质，容量为500mL；每罐内装入约400g苹果块，再向其中填充糖水，使糖水量高于苹果果面0.8cm，在93℃的温度下加热排气55min，罐体中心温度为90℃时封罐；

所述糖水的原料包括：按总重量计，20％冰糖、0.06％柠檬酸、0.05％氯化钙、水补充余量至总量为100％。

(4)将封装好的罐体进行辐照抗菌：

辐照抗菌分两步进行，首次辐照的剂量为280Gy，辐照时间为8s；二次辐照的辐照剂量为80Gy，辐照时间为6s。

(5)将辐照后的罐体避光储藏，即可。

实施例2

本实施例提供了一种用于苹果罐头的辐照灭菌处理方法，包括以下步骤：

(1)筛选新鲜、无病虫害、无机械损伤的苹果，将选取的苹果经预冷、清洗、去皮、去核、切块后放入保护液：

所述苹果为山东烟台中熟红富士苹果，成熟度为7成，平均直径约为80mm，切块后苹果的平均块重为40g；将苹果切块后立即浸入保护液中，常温常压下浸泡30min。

所述保护液的组分包括：按总重量计，1％植酸、0.5％维生素C、1.5％维生素E、0.1％氯化钙、水补充余量至100％。

(2)微波辐照处理，按每500g苹果200W的微波输出功率辐照处理15分钟；

(3)将辐照后的苹果罐装、加入糖水、加热排气、封罐：

罐体为玻璃材质，容量为500mL；每罐内装入约400g苹果块，再向其中填充糖水，使糖水量高于苹果果面1.5cm，在90℃的温度下加热排气60min，在罐体中心温度为90℃时封罐；

所述糖水的原料包括：按总重量计，18％冰糖、0.03％柠檬酸、0.02％氯化钙、水补充余量至总量为100％。

(4)将封装好的罐体进行辐照抗菌：

辐照抗菌分两步进行，首次辐照的剂量为270Gy，辐照时间为10s；二次辐照的辐照剂量为110Gy，辐照时间为4s。

(5)将辐照后的罐体避光储藏，即可。

实施例3

本实施例提供了一种用于苹果罐头的辐照灭菌处理方法，包括以下步骤：

(1)筛选新鲜、无病虫害、无机械损伤的苹果，将选取的苹果经预冷、清洗、去皮、去核、切块后放入保护液：

所述苹果为山东烟台中熟红富士苹果，成熟度为8成，平均直径约为90mm，切块后苹果的平均块重为30g；将苹果切块后立即浸入保护液中，常温常压下浸泡40min。

所述保护液的组分包括：按总重量计，1.5％植酸、1％维生素C、0.5％维生素E、0.2％氯化钙、水补充余量至100％。

(2)微波辐照处理，按每500g苹果450W的微波输出功率辐照处理10分钟；

(3)将辐照后的苹果罐装、加入糖水、加热排气、封罐：

罐体为玻璃材质，容量为800mL；每罐内装入400g苹果块，再向其中填充糖水，使糖水量高于苹果果面1.0cm，在95℃的温度下加热排气50min，在罐体中心温度为90℃时封罐；

所述糖水的原料包括：按总重量计，23％冰糖、0.08％柠檬酸、0.06％氯化钙、水补充余量至总量为100％。

(4)将封装好的罐体进行辐照抗菌：

辐照抗菌分两步进行，首次辐照的剂量为290Gy，辐照时间为6s；二次辐照的辐照剂量为50Gy，辐照时间为8s。

(5)将辐照后的罐体避光储藏，即可。

对比例1

与实施例1基本一致，区别在于：所述步骤(4)为：辐照抗菌为一步进行，辐照剂量为360Gy，辐照时间为14s。

对比例2

与实施例1基本一致，区别在于：所述步骤(4)为辐照抗菌分两步进行，首次辐照的剂量为200Gy，辐照时间为10s；二次辐照的辐照剂量为30Gy，辐照时间为6s。

对比例3

与实施例1基本一致，区别在于：所述糖水的原料包括：按总重量计，20％冰糖、0.06％柠檬酸、0.01％氯化钙、水补充余量至总量为100％。

对比例4

与实施例1基本一致，区别在于：所述保护液的组分包括：按总重量计，2.5％植酸、0.8％维生素C、1.0％维生素E、0.15％氯化钙、去离子水补充余量至100％。

对比例5

与实施例1基本一致，区别在于：所述苹果的块重为80g。

对比例6

与实施例1基本一致，区别在于：所述保护液的组分包括：按总重量计，1.3％植酸、0.8％维生素C、0.15％氯化钙、去离子水补充余量至100％。

性能测试方法：

1、无菌检验：按照GB/T 4789.26-2003标准执行。

2、菌落总数：将实施例的罐装产品常温避光储存180天后，按照国家标准GB4789.2-2016测定其储存前后苹果果肉的菌落总数；

3、钙含量：将实施例的产品常温放置7天后，取各实施例中的苹果果肉，按照GB5009.92-2016标准进行果肉中钙含量的检测；

4、褐变情况：实施例中的罐装产品常温避光储存180天后，取出其中果肉，在25℃，85RH％的环境下放置1h，观察表面褐变情况；

5、整体评价：分别对不同实施例的产品进行评价，主要为外观、罐体是否出现账气、是否具有异味、风味纯正度、口感；经180天常温储存后实施例中产品均未出现账气、异味等不良现象，但是口感存在差异。

性能测试结果：

测试结果见表1。

表1

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