槟榔保鲜及深加工工艺研究进展

2021-04-17 14:26:36黄群高晓婷简小鹏
食品工业 2021年2期
关键词:干果鲜果深加工

黄群,高晓婷,简小鹏

湖南伍子醉食品有限公司(湘潭 411100)

槟榔是棕榈科乔木槟榔树的干燥成熟种子[1],中国种植区域主要在海南、台湾、广东、福建等地,其中海南产量占大陆地区总产量的99%[2]。据海南省统计局数据显示,2019年海南槟榔产量28.92万 t[3],其中,除小部分药用与鲜食外,大部分经过采收、杀青、烘干至较低水分值后,贮运至湖南,经原果分级筛选,继续烘烤至企业所需水分值后,以冷冻或冷藏的方式进行贮藏,用于湖南食用槟榔产品的加工制作。湖南的槟榔行业历经400余年发展壮大,其生产经营模式也由最初的手工作坊式转变为现代化工厂加工,2019年全国槟榔产业年产值超过400亿元[4],带动物流、包装、食品添加剂等相关产业产值超500亿元[5]。槟榔加工成为海南省种植业及湖南食品深加工行业不可或缺的一部分[2]。随着槟榔产业突飞猛进的发展,嚼食槟榔日趋流行,槟榔功能性认识引发多方争议,吸引越来越多学者、专家、研发团队投入到对槟榔的多方位研究中,其中槟榔鲜果、干果、成品的保鲜贮藏技术、深加工工艺的研究与开发,为槟榔加工企业由传统型向经济科技型转变,推动产业高端化、精细化发展注入强大动力。

1 槟榔保鲜技术研究进展

1.1 槟榔鲜果保鲜技术研究

海南槟榔鲜果的采收具有一定季节性,一般为8月至翌年2月。鲜果采摘后在普通贮藏条件下,2~3 d便出现果仁褐化内腐[6],5~7 d发生果皮变黄、果肉纤维化、味变劣、霉变、腐烂等,失去咀嚼价值,严重制约槟榔的销售和流通[7]。对此,较多学者对槟榔鲜果贮藏保鲜技术展开研究,其保鲜方向集中体现在采用低温、涂膜、气调、改变包装形式等方面。

在探究温度对槟榔鲜果保鲜方面,有研究[8]显示低温条件下可以推迟呼吸高峰的出现,对槟榔鲜果保鲜具有一定效果。张彪等[9]在11~20 ℃条件下研究槟榔鲜果贮藏品质变化,指出35 d内13 ℃条件下贮藏的槟榔综合评价最佳,腐烂率为21.39%,20 ℃果实贮藏品质最差。何艾等[10]研究湿度与温度共同作用表明在温度7 ℃,相对湿度90%条件下,1个月内能较好地保持鲜果品质。

在探究涂膜处理对槟榔鲜果保鲜方面,李尚斌等[11]发现采用赤霉素、苄胺基腺嘌呤、果蜡复配涂膜联合低温处理可以有效地降低槟榔果实失水,延缓黄化劣变。张薇薇[7]证实低温联合复配果蜡涂膜处理能较好地保持槟榔外观形态和果肉超显微结构,有效延缓失水劣变。张姣姣等[12]将果蜡-SO2联合应用,显著降低鲜果腐烂率,贮藏期至60 d时为15.4%。

在探究气调联合包装形式等处理对槟榔鲜果保鲜方面,潘嘹等[13]在姚小玲[14]气调贮藏槟榔鲜果技术基础上,采用壳聚糖、脱氢乙酸钠涂膜处理,发现可在30 d内延缓果皮变黄。黄水生等[15]研究表明,气调和1-甲基环丙烯处理对延缓槟榔鲜果转黄有显著效果。姚小玲[14]发现气调联合20 kPa低压预处理可保持最高商品品质,同时微孔调湿包表现出很好的保鲜效果。夏兵等[16]指出SO2缓释保鲜剂可防止果蒂发霉,涂膜剂和PVC包装均对果实贮藏品质有益,在最佳参数温度8 ℃、相对湿度70%~80%条件下,采用0.03 mm PVC袋3.0 kg包装贮藏条件下,可将槟榔贮藏期延长到40 d以上。

在其他物理、化学方法对槟榔鲜果保鲜方面,李喜宏等[17]采用茉莉酸甲酯熏蒸处理槟榔鲜果,发现其能显著抑制槟榔果实表皮冷害症状和果核褐变。段振华[18]发现用钙处理后对真空封口包装的槟榔鲜果速冻,可提高槟榔果实硬度,用亚硫酸氢钠溶液和柠檬酸溶液可改善解冻后槟榔的色泽。

1.2 槟榔干果及成品保鲜技术研究

槟榔深加工企业在槟榔鲜果的量产季节大量采购预处理后的槟榔干果,将其冷冻或冷藏囤放,作为1年的槟榔加工原料。槟榔干果经过长时间的低温贮藏后,易造成纤维木质化、老化,水分及有效成分流失,直接影响槟榔产品口感。槟榔干果经过加工制成成品后货架期内也易出现起霉、卤水返卤、返白、产品口味衰变、纤维变硬等品质劣变现象。因此,槟榔干果及成品防腐保鲜方法的开发,既可以提升槟榔口感,延长产品货架期,减小品质劣变的经济损失,也可以降低槟榔纤维木质化对消费者口腔的磨损,保证消费者安全,在槟榔深加工中具有极其深远的意义。

在槟榔干果贮藏保鲜方面,严聃等[19]提出用保鲜液处理可防止槟榔干果果中长霉。周文菊等[20]建议将槟榔干果用自封袋包装在低温低湿环境中贮藏,可以延长槟榔储存时间,保证质量。吴硕等[21]研究表明采用8~10 kGy辐照剂量杀灭槟榔干果中微生物,可使槟榔干果储存时间延长60 d。庄光辉等[22]将槟榔干果微波处理后采用密封袋封口,常温贮藏180 d,发现菌落总数、霉菌数目和大肠菌群数均未检出,理化性质无显著影响。

在槟榔成品保鲜方面,王友水等[23]表示加强食用槟榔加工过程中的卫生管理,有利于控制成品微生物污染指标。金海燕等[24]研究发现复配槟榔防腐剂能有效防止槟榔的长霉变质。徐远芳[25]发现使用剂量范围在3.65~9.77 kGy的60Coγ射线对食用槟榔进行杀菌,效果明显,既可延长保质期,也未对食用槟榔的外观、滋味、口感、香气及可接受性产生明显的影响。李智等[26]发现采用阿拉伯胶、甘油、氯化钠复配剂降低槟榔产品的水分活度有利于成品防霉保鲜。行业目前主要采用脱氧剂对槟榔成品进行保鲜,其在防止槟榔长霉、卤水返白,延长产品货架期方面具有一定作用。

2 槟榔深加工工艺研究进展

2.1 槟榔深加工工艺研究概况

槟榔深加工主要由槟榔干果→选籽分级除杂→泡籽复水→清洗→煮制杀菌去涩→蒸籽软化→烤制去水→发制入味→烤制持味去水→上表赋香→压籽塑型→被胶增亮→晾胶干爽→切籽→去核→点卤→晾片干卤→包装→入库等近20道繁杂工序组成。随着创新技术的引进与设备机械化自动化发展,槟榔深加工工艺也在逐步优化,其中以去水、纤维软化、精细自动化为目标方面的研究居多。

在以去水、干卤为目标的工艺改进与研究方面,龚茵茵等[27]研究得出分程干燥有利于减少生物碱的损失。吴耀森等[28]研究表明晾片阶段采用常温高湿缓苏→高温低湿干燥→缓苏的干燥方式,缓苏干燥比3∶1,能较好促进槟榔入味,防止卤水表面结壳严重。娄正等[29]研究表明水煮温度对槟榔干燥后水分比、长径比的变化影响显著,较优工艺为100 ℃水煮10 min后采用60 ℃、装载质量24 kg/m2热风干燥。

在槟榔纤维软化方法研究方面,黄群等[30]采用蒸汽爆破技术替代煮籽、蒸籽优化槟榔加工工艺,有效提高产品的咀嚼性并降低碎渣性,为改善槟榔纤维品质提供新方法。李智等[31]认为高温干蒸工艺能较好软化槟榔纤维,对槟榔原籽内生菌有很好的灭菌效果,可用其替代煮籽工序。王晓东[32]开发的微波设备膨化槟榔,巢雨舟等[33]研究的超声酶解工艺,均可起到有效软化槟榔粗纤维的作用。何京亮[34]建立的抗粉碎度评价槟榔软化效果的方法,可较为宏观地对槟榔纤维软化及蓬松效果进行评价。

在精细自动化方面,较为全面地实现槟榔切籽、去核、点卤、包装工序段的自动化生产,亦有槟榔企业几年前便实现槟榔全工序自动化生产线的投建与运营。

2.2 槟榔深加工工艺研究方向

随着企业在槟榔深加工工艺方面的不断改革创新,槟榔深加工工艺也逐步向工艺简化、技术引进创新化、品质优化方向迈进。其中,泡籽、发制工序作为整个工艺中至关重要的环节,或将成为继纤维软化工序开发与优化之后的主要研究方向。

泡籽,即将槟榔干果与一定比例的水放至泡籽罐内,通过固定的转罐,控温浸泡一定时间,以提高槟榔干果水分,有些企业会选择在泡籽时加入食用纯碱或生物酶,用于降低槟榔中的酸涩味或软化槟榔纤维,利于后续加工。泡籽作为一直延用的槟榔深加工第一道工序,加之其工序目标简单易行,目前关于它的工艺研究及优化方面的报道很少。按现有泡籽方式处理,会产生约干果重3~5倍即6~10 t每罐的污水,污水处理量较大,泡籽过程温度控制耗能高,槟榔有效成分损失较多,影响槟榔的食用口感。因此,优化合适的泡籽工艺,如采用常温浸泡、探究温度与水分吸收线性关系、调整籽水比、添加辅料降低有效成分流失等,均对节约成本、环保节能、提升产品品质具有重要意义。

发制,即软化灭菌后的槟榔于发制罐内加入甜味剂、香精香料、防腐剂等辅料料液进行渗透入味的过程,各企业通过固定转罐频率、温度与时间,以控制渗透的均一性与入味的完全性,其周期一般为2~7 d[2]。发制的长周期既加大微生物控制难度,料液渗透至槟榔核降低了料液利用率,同时核内色素、鞣酸等物质的渗出影响产品切口色泽和口味口感,直接影响生产效能及厂区布局。对此,以省时、省料、均一、不穿腔为目标的发制工艺开发,成为发制工艺的改进方向。真空渗透发制、连续发制闷香技术、发制装备改进等相关技术的研究与开发,发制终点相关判定指标及评价体系的建立等或将成为研究热点。

2.3 槟榔深加工前景及产品趋势

槟榔深加工工艺优化,为消费者提供丰富且具更佳品质的产品,一直是槟榔行业追求的目标。近年来,随着各槟榔企业对科研投入力度不断加大,以及产学研合作的长期发展,槟榔深加工前景广阔。在纤维软化、精细自动化、产品保鲜方面取得的研究成果,为槟榔深加工企业解决生产实际问题提供良好的理论与技术支撑。槟榔深加工存在生产周期长、产品货架期短、纤维硬化易老化等问题仍未得到全面、根本上的解决。各个企业产品的差异化仅体现在口味、加芯情况、包装等方面,拥有技术壁垒性产品较少,产品附加值低,相关衍生产品的开发较少。对此,集力解决槟榔深加工工艺简化、产品保鲜、纤维防老化等技术问题,充分挖掘形式多样、功能多样、种类多样的槟榔深加工产品,对促进槟榔产业长远发展具有深远意义。如:(1)在其他相关食品、化工领域可沿用的新型技术引进与开发应用;(2)简单有效、节能降耗为目标的工艺改进;(3)各生产工序智能化控制及自动化生产工艺的突破;(4)准确、客观、完善的产品评价体系的建立;(5)原理、机理性基础研究的深入与开发等都将成为槟榔深加工发展的方向。随着深加工技术的创新优化,高精尖技术的引入,产品形式多样化及衍生制品的开发、有效成分的保留及品质优异化产品的开发,或许会成为槟榔深加工产品开发新趋势。

3 结语与展望

食用槟榔加工作为在手工制作基础上发展起来的极具地方特色、传统型食品加工行业,因其工业化时间较短,产品的优劣缺乏客观准确的评价手段,加之行业内推崇口味调配研发,在工艺革新、基础研究、新技术引进方面的重视力度不够,以及社会各界对槟榔认识的偏差,导致大部分科研工作者更多地专注于槟榔中的物质成分及其生理、毒理学方面的研究,少有涉及槟榔研究与开发,槟榔行业新型专业技术应用型人才匮乏。

随着行业规模的迅速发展,技术创新领先的优势日益明显,其中槟榔保鲜技术的开发以提高槟榔果贮藏性能、延长产品货架期,优化创新槟榔深加工技术以改善产品品质、降本增效,将成为槟榔企业技术攻关的两大关键性前进方向。槟榔产品行业标准的不完善、行业传统思想的禁锢、社会各界对槟榔与人体健康关联性的认识偏差是行业发展前行中鲜明的问题。创新性人才的大力引进、与高校、科研机构的技术合作与交流、政府与企业对技术开发的大力支持、是槟榔加工技术创新、夯实基础研究的强有力举措。持续不断的技术创新与绿色环保、高品质、安全的产品输出是槟榔加工长远发展的坚实基础。槟榔行业正朝着科技化、现代化和标准化的路线发展,通过行业及社会各界的一致努力,将创造更大的经济价值和社会效益。

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