新疆特色番茄制品深加工工艺技术研究

◎ 李 静，马自强，柴 岳，程志斌，楚 勇

（新疆冠农检测科技有限公司，新疆 铁门关 841000）

番茄含有多种人体所需的维生素和矿物质。其中，番茄红素是目前发现的自然界中最强的抗氧化剂之一，对心血管疾病、癌症、糖尿病、白内障等具有一定的预防和治疗作用。据资料报道，每100 g 番茄中含有番茄红素14 mg，是人类目前发现最强的天然抗氧化剂之一，被称为“植物黄金”。目前，国内外市场上，以番茄为原料加工的番茄酱、番茄汁、番茄粉、番茄丁制品等产品，已经占有一定的市场份额。由于受到加工工艺及储运条件限制，我国大多数番茄加工企业尚处于初级阶段。因此，本研究旨在针对新疆番茄产业发展需要，开发出具有新疆特色的番茄制品深加工产品，即植物基低糖益生菌番茄汁、低糖发酵番茄汁、低糖番茄丁等产品，以期扩大番茄产品种类，提高产品附加值。

1 新疆特色番茄制品深加工工艺技术

1.1 发酵无糖番茄汁制备工艺

番茄汁中含糖量较高，在加工过程中如果不加以控制，会引起糖的发酵，影响产品质量[1]。采用乳酸或乳酸加酵母菌发酵虽然能够有效降低番茄汁中的含糖量，但不能去除番茄汁中的苦味。因此，需对其进行二次处理。在二次处理期间，需要采用酵母菌发酵或乳酸菌加酵母菌联合发酵，将番茄汁中的糖转化为二氧化碳和酒精，继而在煮沸过程中排出，从而实现降糖的目的[2]。

基于此，本研究筛选6 种酵母对番茄汁分别进行发酵，以确定风味最好或对原始风味影响最小的酵母品种，结果如图1 所示。

图1 发酵残糖与可溶性固形物的关系图

（1）发酵降低残糖伴随可溶性固形物的降低。当可溶性固形物降低至1.89%时，残糖为0，但此时有过度发酵气味，初始番茄汁pH 为4.30，经乳酸菌单独发酵后，pH 降低至4.15。经检测，糖含量降低了约0.3%，酵母发酵pH 全程无变化，且无糖条件下，无法继续进行乳酸菌发酵，故残糖应控制在0.6%～0.7%，即可溶性固形物约2.3%～2.4%为宜。

（2）发酵温度对发酵后的风味影响较大。发酵温度高时（36 ℃），发酵后风味较差，但是发酵速度快，只需8 h 就可将残糖降低至0.6%；温度低时（5 ℃），风味较好，但发酵速度慢，需120 h。经实验，确定最佳发酵时间为36 ℃发酵4 h，可溶性固形物降低至2.95，再转移至5 ℃发酵约48 h 为宜。在此基础上，采用植物乳杆菌进行发酵，发酵条件与常规无添加白砂糖发酵番茄汁发酵条件一致，可获得风味较好、残糖含量低于0.5%的发酵“无糖”番茄汁。

由于联合发酵后与常规无添加白砂糖发酵番茄汁相比，糖含量降低，但总酸无变化，即糖酸比发生了变化。因此，可在原有配方的基础上进行微调，选用甜菊糖苷、罗汉果苷、赤藓糖醇、木糖醇等天然甜味剂作为甜味来源替代白砂糖。

初始配方为葡萄糖基甜菊糖苷添加量为0.024%，赤藓糖醇添加量为1.5%，罗汉果苷添加量为0.006%。赤藓糖醇成本较高，罗汉果苷有不良风味。经实验，确定天然甜味剂配方为葡萄糖基甜菊糖苷添加量为0.026%，赤藓糖醇添加量为2%，罗汉果苷添加量为0.006%。

1.2 发酵无糖番茄汁代糖配方制作

根据相关实验，在发酵无糖番茄汁中，糖含量较高，达到20%。为了保证番茄汁的风味以及品质，在生产中需要对糖液进行合理调配，使其能够满足发酵无糖番茄汁的实际需求。在实际生产中，可以采用以下方法进行配方制作：①将糖液与食盐按照一定的比例混合，搅拌均匀，于80 ℃下进行浓缩。②将浓缩液加热到60 ℃，加入还原糖和柠檬酸，进行加热杀菌。③将灭菌后的糖液冷却到50 ℃，加入甜味剂进行调配。④在50 ℃下对发酵番茄汁进行调配，依据上述配方可以将糖含量降低到20%。⑤在200 ℃下进行干燥，最终得到无糖番茄汁。

从发酵无糖番茄汁的生产工艺流程可以看出，主要步骤包括糖液提取、浓缩、调配、干燥以及杀菌等。其中，糖液提取、浓缩是最关键的工艺步骤。在实际生产中，还需结合实际情况对各个工艺环节进行进一步优化和调整。例如，在提取过程中，因为采用的是机械分离方式，所以需要对提取设备进行优化，使其能够在保证清洁度的同时提高效率；在浓缩过程中，应注意温度和时间的控制，避免出现过度浓缩的情况；在调配过程中，要结合发酵番茄汁的风味要求进行合理调配；在干燥过程中，要注重温度和时间的控制，避免出现过度干燥或者过冷等问题。同时，在杀菌环节中，应保证杀菌温度和时间符合相关标准要求，避免出现过热或者过冷等问题。需要注意的是，在产品干燥环节中，应合理控制水分含量，避免出现过度干燥或者过度潮湿等问题[3]。

1.3 开发10～20 kg 番茄丁软包装产品

在传统番茄制品中，包装多以马口铁或者不锈钢制品为主，由于其形状的限制，包装方式多采用静态杀菌方式。在进行静态杀菌时，番茄丁在流动杀菌过程中容易造成部分番茄丁的变形。另外，由于产品形态的限制，客户很难对番茄丁进行二次包装，从而造成浪费[4]。

为了解决传统番茄制品包装过程中存在的问题，本项目开发了新型番茄软包装产品，并进行了中试生产。新型番茄丁产品开发工艺项目主要解决番茄丁产品在生产过程中存在的问题，解决传统马口铁罐杀菌对产品形态造成的破坏，解决传统静态杀菌工艺中存在的问题。

项目根据番茄丁产品特性及B 端客户需求，开发20 L 软包装番茄丁。在工艺上，试验放弃使用马口铁灌装静态杀菌，改为使用4 套管UHT 管道杀菌，后端使用连续无菌灌装机。试验出的番茄丁产品在固形物等方面均达到要求，但由于非静态杀菌，流动杀菌过程对番茄丁的形态有一定破坏，因此，产品适宜对形态要求不高的B 端餐饮市场。

在设备厂家技术指导下，进行了管式杀菌温度试验，分别试用110、113、115 ℃杀菌，确定杀菌时间和固形物含量，最终确定杀菌温度113 ℃，3 kg 番茄丁杀菌试验；试用诸城鼎力机械自动高压杀菌釜进行3 kg 番茄丁高压杀菌试验，杀菌温度分别为105、110、115 ℃，杀菌时间分别为30、40、50 min，最终确定杀菌温度105 ℃，杀菌时间40 min。

番茄丁产品的开发应用，成功解决了传统番茄制品在加工过程中存在的问题，实现了产品形态的多样化。目前已成功开发出10～20 kg 番茄丁软包装产品，并在新疆生产建设兵团各单位、各餐饮企业和部分超市等渠道销售，得到客户的认可和好评。针对新疆特色番茄制品深加工的新工艺技术研究，研发团队将继续深入进行研发，进一步提高产品品质，开发出更多适合市场需求的新产品[5]。

1.4 3 kg 番茄丁杀菌试验

新疆地域辽阔，种植面积广，番茄的品质及产量都很高。番茄丁不仅可以作为主料佐餐，还可以作为原料深加工，提高番茄资源的利用率，提高产品的附加值。目前，国内番茄丁产品的加工技术较为成熟，但产品的品质和风味不够稳定。采用传统的巴氏杀菌工艺，番茄丁经过蒸煮、杀菌处理后，会出现汁液流失、色泽变暗、褐变等现象，产品口感和风味不佳。采用干热杀菌技术对番茄丁进行杀菌处理，本项目研究出3 kg 番茄丁杀菌最佳工艺条件：65 ℃高温60 min，杀菌后番茄丁色差、褐变指数显著下降。

试验结果表明，当干热温度为65 ℃时，3 kg 番茄丁杀菌效果最佳，在此条件下，经3 次冷却后，番茄丁仍具有良好的色泽和风味。同时，本研究得出干热杀菌后番茄丁品质最优工艺为：65 ℃高温30 min、真空包装、杀菌后60 ℃冷却。

2 项目效益情况

①经济效益。项目开发并优化3 种番茄制品，增加番茄花色品种，预计新增番茄丁产值1 600 万元。②社会效益。番茄制品的研究开发及技术改进，将提升产品质量和竞争力，推动产业升级，增加就业机会，提高农民收入。③生态效益。增加番茄产品种类，项目实施转化后，在一定程度上减少因番茄原料集中成熟、采收不及时造成的腐烂、原料浪费等。

3 结语

总而言之，此项目研究的植物基低糖益生菌番茄汁降糖及发酵工艺，解决了番茄中糖分较高的问题，开发了一种低糖发酵番茄汁产品。该产品保留了番茄汁的营养成分和天然风味，并添加了益生菌发酵，口感酸甜可口、营养丰富。在加工工艺中，本研究对传统杀菌技术进行了改进，采用多层管式杀菌技术结合无菌连续冷灌装技术开发了1 种10～20 kg 番茄丁软包装产品，不仅解决了传统杀菌工艺中产品易变软、不易成型、易氧化等问题，而且增加了番茄产品的附加值，意义重大。