專利名稱：一種延長鮮切西瓜保鮮期的方法
技術領域：
本發明提供一種延長鮮切西瓜保鮮期的方法和具有長保鮮期的鮮切西瓜產品，屬于食品加工技術。
背景技術：
西瓜在植物學上屬于葫蘆科(Cucurbitaceae)，西瓜屬(Citrullus)，西瓜種，一年生蔓性草本植物。現代醫學研究表明，西瓜中含有多種人體所需的營養成分和有益物質，如大量的蔗糖、果糖、葡萄糖，豐富的維生素C、有機酸、氨基酸以及鈣、磷、鐵等礦物質，還含有一定量的番茄紅素，但幾乎不含脂肪。除個別和特殊人群，夏季多食西瓜對人體具有非常多的益處。吃西瓜生成的尿液能溶解體內多余的鹽分，預防體內結石形成。西瓜所含的豐富葉酸， 生食即可直接為人體所吸收，對貧血、血液病、造血器官及放射性治療引起的不良影響有療效。西瓜汁中的L(+)瓜氨酸和吡唑丙氨酸有利尿清熱，降血壓和治療腎炎的作用；西瓜中的番茄紅素具有抗氧化、抗癌功能；西瓜中的配糖體具有降血壓作用等等。西瓜種植在世界園藝業中占有重要地位，種植面積和產量在世界十大水果中僅次于葡萄、香蕉、柑橘和蘋果居第五位。我國西瓜年播種面積約在120萬hm2左右，年總產量在3500萬噸以上。2006年我國西瓜種植面積約占世界總面積55%以上，產量約占世界總產量的70%以上。西瓜在農村種植業生產中對增加農民的經濟收入起到舉足輕重的作用。雖然有以上諸多優點，但是西瓜的季節性很強，大量上市主要集中在6月下旬至8 月上旬，而西瓜自身特點也決定其難以適應整體瓜的長途運輸，往往出現旺季供過于求，淡季有求難覓的現象。西瓜的另一個特點是產量大、產期集中、不耐貯存，貯藏時間一般僅為 15-20天，貯藏到后期西瓜品質嚴重下降，常見過熟、倒瓤的現象。即使在正常儲存過程中， 對于儲存條件的要求也非常苛刻。即，西瓜的最適宜貯藏溫度為4-10°C，低溫貯藏很容易引起低溫傷害；而西瓜同時屬于熱敏性水果，受熱風味也很容易發生變化；也就是說，西瓜的保鮮，尤其是比較長時間的保鮮，是西瓜產品延伸應用的瓶頸。鮮切西瓜是將新鮮西瓜經過清洗消毒、去皮、切削成塊或一定規格的顆粒，并包裝成開袋即可食用的西瓜果塊產品，屬于鮮切果蔬產品。此類產品具有風味新鮮、方便的優點。在不經過殺菌的情況下，即使在無菌環境下加工，鮮切產品通常只有10-14天左右的貨架期，而常規殺菌工藝則會嚴重影響西瓜的新鮮風味和口感。所以，如何使鮮切西瓜長時間保鮮，使鮮切西瓜的應用季節被延長，是西瓜加工中急需解決的課題。
發明內容
本發明所解決的主要技術問題是提出一種可延長鮮切西瓜保鮮期的方法，通過可行的處理手段，提供一種貯藏期達到半年且食用方便的鮮切西瓜，使得在非西瓜季節也能提供鮮切西瓜。本發明還提供一種可長時間儲存的鮮切西瓜產品。
本發明提供了一種延長鮮切西瓜保鮮期的方法，所述西瓜為塊狀鮮切西瓜，該方法包括先將西瓜切塊后用鈣離子溶液處理，然后對經鈣離子處理過的西瓜塊依次實施真空處理和超高壓處理后置于5-8°C環境中保存；該方法中，所用鈣離子溶液中鈣離子濃度為 0.01-2mol/L。通常認為西瓜風味的變化與氧氣和酶有關，所以本發明期望通過鈣離子處理，結合真空包裝及超高壓處理(超高壓冷殺菌)，提供一種貯藏期達到半年且食用方便的鮮切西瓜的保鮮方法。根據本發明的實施方案，采用鈣離子溶液處理，通過適當鈣離子的浸入可以提高西瓜的硬度，利于后續的真空處理和超高壓處理。實施抽真空處理則可以有效防止氧氣同西瓜中的風味物質、酶物質發生反應而導致不良風味和不良色澤的產生。超高壓處理主要是達到對西瓜中各種酶類進行滅活或鈍化并且對大部分的微生物進行冷滅菌的效果。試驗結果顯示，按照本發明方法處理后的西瓜在較低溫條件下(5-8°C )保藏，由于隔絕了氧氣作用，可以避免各種酶類的反應和微生物活動，從而實現了保存期的顯著延長。根據本發明的具體實施方案，用于處理西瓜塊的鈣離子溶液可以利用任何食品安全范圍內的鈣鹽溶液，例如，所述鈣離子溶液可以選自乳酸鈣溶液、氯化鈣溶液、L-抗壞血酸鈣溶液、磷酸氫鈣溶液或氨基酸螯合鈣溶液中的一種。綜合考慮處理效果和對西瓜風味及口感的影響，所用鈣鹽溶液中鈣離子濃度優選控制在0. 01-0. lmol/L。本發明的實施方案中，所述對經鈣離子溶液處理過的西瓜塊實施真空處理，可以是將該西瓜塊置于耐壓包裝袋中抽真空，真空度范圍為-0. 005-0. OlMPa0具體操作中，根據情況可以先在常壓條件下采用鈣離子溶液浸泡一定時間，再抽真空處理，也可以先將西瓜置于鈣離子溶液中，在一定的真空條件下，促進鈣離子浸入，隨后將處理過的西瓜塊再次抽真空處理。無論采用哪種處理方式，最終達到的目的是使適當量的鈣離子浸入西瓜組織。本發明所述的“超高壓”處理在食品加工技術中是指利用IOOMPa以上壓力、在常溫或較低的溫度下的處理手段，其效果是使食品中的酶、蛋白質、核糖核酸和淀粉等生物大分子改變活性、變性或糊化(指淀粉)，同時殺死大部分微生物達到滅菌保鮮的目的。并且超高壓處理僅引發氫鍵之類弱結合鍵的變化使分子間結構改變，而食品的天然味道、風味和營養價值不受或很少受影響。根據本發明提供的延長西瓜保鮮時間的方法的具體實施方案，所述超高壓處理為將抽真空后的西瓜塊于0°c以上且基本上不高于室溫的環境中加壓處理10-120分鐘，控制壓力范圍優選為200-690MPa。結合本發明的整體工藝要求，所述超高壓處理的壓力范圍更好為300-690MPa，更佳范圍可以是400-600MPa。所述超高壓處理的加壓時間則優選為30-70分鐘。由于超高壓加工不能夠將全部的酶類進行滅活，在貯藏期內部分酶的活性還能恢復，因此，對于超高壓處理后的西瓜，低溫保藏是必須的，可以利于更顯著延緩切分西瓜的衰老，延長了其保鮮期。可以理解，本發明的方法需要對鮮切西瓜塊實施抽真空和超高壓處理，需要選擇耐壓并且符合食品衛生和安全的包裝材料，例如，各種耐蒸煮復合袋、雙向拉伸聚丙烯 (BOPP)/低密度聚乙烯(LDPE)復合膜袋、雙向拉伸尼龍(BOPA)/低密度聚乙烯(LDPE)復合袋、EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)、PV0H(聚乙烯醇)或其中兩者的聚合物材料等各種食品包裝中常用的包裝袋或復合袋，也可以是由多層塑料與鋁箔復合包裝袋(類似于榨菜包裝用復合袋)。總之，本發明對包裝用材料的要求是在高壓下不會變形，并符合食品安全衛生的要求。實施本發明的處理方法，除了應該滿足食品生產和加工的衛生和安全要求外，所有操作應盡量避免微生物的污染，在空氣潔凈度為10萬級的潔凈車間環境下進行，新鮮西瓜應經過充分流動水清洗，操作人員及所用刀具、儀器、包裝袋均應經過消毒處理。根據本發明的具體實施方案，所述延長鮮切西瓜保鮮時間的處理方法可以包括以下步驟將西瓜切塊后用所述鈣離子溶液浸泡5-15分鐘；浸泡后的西瓜塊置于耐壓包裝袋中抽真空處理；真空處理后的西瓜實施超高壓處理后置于5_8°C環境中保存。根據本發明的具體實施方案，所述延長鮮切西瓜保鮮時間的處理方法也可以包括以下步驟將西瓜切塊后置于耐壓包裝袋中，加入所述鈣離子溶液浸沒西瓜塊；對該浸沒在鈣離子溶液中的西瓜塊實施抽真空處理，并維持真空5-15分鐘；取出西瓜塊置于耐壓包裝袋中再次抽真空處理；上述再次真空處理后的西瓜塊實施超高壓處理后置于5_8°C的環境中保存。本發明的上述方法中，西瓜需要在無污染環境中處理，一般可以切成適當規格的塊狀或片狀。發明人的探索發現，適當濃度的鈣溶液(例如乳酸鈣溶液)處理能顯著抑制鮮切西瓜果實生理生化變化，可能是由于適當濃度的Ca2+浸入能關閉西瓜組織細胞膜上的鈣離子通道，Ca2+累積于細胞膜外表面，起著維持細胞壁結構和穩定細胞膜功能的作用，同時使細胞呼吸強度降低，因而延緩了鮮切西瓜果實的生理生化變化進程。所以，鈣溶液的使用增強了西瓜組織中細胞的結合，增大了細胞壁的完整性，表現出的直接效果是增強了鮮切西瓜組織的機械強度，此外鈣離子還可以通過與細胞壁和中膠層果膠的交聯作用而維持果蔬的硬度，所以鈣處理有利于降低貯藏過程果蔬的硬度損失。同時，從保持西瓜風味，避免引入苦味或異味，以及保持西瓜色澤考慮，乳酸鈣、氯化鈣、L-抗壞血酸鈣等鈣鹽溶液是更好的選擇。另一方面，西瓜的主要呈味物質是順，順_3，6-壬二烯-1-醇，并且該化合物在水溶液中可以被檢測到的閾值極低，大約為lOppb。其他的風味物質還包括反，順-2，6-壬二烯醇、己醛、反-2-壬烯醛、順-2-壬烯醇、壬醛和鄰苯二甲酸二乙酯、6，10- 二甲基-5， 9-十一雙烯-2-酮等。加工中，新鮮西瓜先在流動水中沖洗干凈，隨后在含有有效氯的消毒液中浸泡消毒5分鐘，清洗水中含次氯酸鈉200ppm，隨后再用潔凈水沖洗，晾干。由于西瓜中存在大量的酶類，如過氧化物酶、脂肪氧合酶、果膠磷脂酶、果膠甲基脂酶、果膠酯酶等，果肉在破碎過程中(例如切塊)部分細胞破裂，并有大量的氧氣混入， 導致各種風味物質發生氧化反應，引起西瓜風味的劣變。因此，在正常條件下，果肉漿液的化學成分在酶及氧的存在下發生變化，出現多種不良風味并有褐變產生，而且高溫可以加劇該變化，并且這些風味化合物自身還可以發生一系列的反應使西瓜風味快速劣變。經檢測，不隔絕氧氣條件下90°C，Imin加熱處理后的西瓜汁中又生成了一些在鮮榨西瓜汁中不存在的風味成分，比如壬酸、8-甲基-1-十一烯、2-甲基十三烷、4-己基氨基甲酰基丁酸和3，3_ 二甲基庚烷等，原有風味物質的損失和新生成的風味物質的共同作用，導致了熱處理西瓜汁風味的嚴重劣變。這些生化和生理變化的發生在鮮榨西瓜汁和鮮切西瓜塊中是同樣的，因此采用真空處理與冷殺菌技術結合，及時且盡可能隔絕氧氣與鮮切西瓜的接觸，也是避免鮮切西瓜果塊的氧化作用和風味變劣的有效手段。酶的本質是具有催化活性的蛋白質，其催化活性與蛋白質分子的三級結構密切相關。超高壓處理會影響維持蛋白質三級結構的離子鍵、氫鍵、疏水鍵等次級鍵，使蛋白質的立體結構發生改變，此時就很可能使酶蛋白的活性結構部位發生變化，從而使酶的活性發生變化，例如導致酶的活性降低。多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)和果膠甲基酯酶 (PME)是三種廣泛存在于西瓜中的酶，由于它們的作用，能夠嚴重影響產品的風味和色澤。 PPO在果實受到擦傷、割切、失水、細胞損傷時，將引起酶促褐變，導致色澤變暗。POD主要存在于細胞的過氧化物酶體中，在H2A存在條件下能迅速氧化多酚物質，可與PPO協同作用弓I 起產品發生褐變，并產生不良風味物質，因此，鮮切西瓜風味的變化也與其中所含有的POD 相關。PME是西瓜細胞間質和細胞初生壁中的結構性多糖，西瓜組織的變化多為內源的果膠酶分解果膠所造成的，果膠經PME脫脂后轉化為低酯化的果膠和甲醇。PME的作用將導致西瓜果肉硬度顯著下降，口感變差，商品性降低。新鮮西瓜中上述三種酶的活性均較高，因此鈍化酶的活性是保證鮮切西瓜加工品質的重要手段。總之，本發明的延長鮮切西瓜保鮮時間的方法的提出充分考慮了西瓜的生物學特性，篩選確定利于保存鮮切西瓜品質的處理手段，并進行了科學合理地組合。采用本發明方法對鮮切西瓜進行處理，可使鮮切西瓜保質期達到半年，顯著延長了西瓜果實的使用和適用季節。所以，本發明還提供一種保鮮時間顯著延長的西瓜產品，該西瓜產品是按照本發明上述方法進行處理得到的鮮切塊狀西瓜果塊。本發明提供的鮮切西瓜，采用復合袋抽真空包裝，在低于10°c條件下存放，不僅微生物條件符合鮮切果蔬的要求，而且色澤鮮艷，口感鮮脆，具有西瓜特有的風味，保質期長達180天，在整個貯存過程中西瓜的硬度、色澤、營養成分含量無明顯變化。可以作為即食果品，更可應用于奶昔澆頭、蛋糕裝飾物等制作。
具體實施例方式以下通過具體實施方式
的描述詳細說明本發明的實施和所產生的有益技術效果， 旨在幫助閱讀者更好地理解本發明，不能理解為對本發明可實施范圍的任何限定。實施例1在空氣潔凈度為10萬級的潔凈車間中，將西瓜(品種為京欣-2號)清洗、消毒、切分成大約3cmX 3cmX 3cm的西瓜塊，置于0. 03mol/L乳酸鈣溶液中浸泡IOmin左右，浙去表面水分后放入無菌真空袋中進行抽真空處理，真空度控制在-0. 095MPa,隨后在約600MPa 條件下進行超高壓處理60min左右，得到鮮切西瓜產品。此條件下得到的鮮切西瓜，需要在 5°C條件下存放，保質期可長達180天。產品不僅微生物條件符合鮮切果蔬的要求，而且色澤鮮艷，口感鮮脆，具有西瓜特有的風味與色澤，在整個貯存過程中西瓜的硬度、色澤、營養成分含量無明顯變化。此產品可以應用于鮮榨西瓜汁原料、奶昔澆頭、蛋糕裝飾物等方面。實施例2在空氣潔凈度為10萬級的潔凈車間中，將西瓜(品種為京欣1號)清洗、消毒、切分成厚度10cmX5cmX Icm左右的西瓜片，置于0. 05mol/L濃度的氯化鈣溶液中浸泡lOmin， 浙去表面水分后放入真空袋中進行抽真空處理，真空度控制在-0. 095MPa,隨后在500MPa 條件下進行超高壓處理60min。此條件下得到的鮮切西瓜，需要在5°C條件下存放，保質期可長達180天。產品不僅微生物條件符合鮮切果蔬的要求，而且色澤鮮艷，口感鮮脆，具有西瓜特有的風味與色澤，在整個貯存過程中西瓜的硬度、色澤、營養成分含量無明顯變化。 此產品可以應用于鮮榨西瓜汁原料、奶昔澆頭、蛋糕裝飾物等方面。實施例3在空氣潔凈度為10萬級的潔凈車間中，將西瓜(品種為黑美人)清洗、消毒、 切分成大小為2. 5cmX2. 5cmX2. 5cm左右的西瓜塊，置于0. 05mol/L氯化鈣溶液中浸泡 5min左右，西瓜塊連同氯化鈣溶液一起放入無菌真空袋中進行抽真空處理，真空度控制在-0. 05MPa,隨后放置5min，使鈣分子充分進入西瓜內部，取消真空，倒出多余溶液，再次抽真空。隨后在600MI^條件下進行超高壓處理60min。此條件下得到的鮮切西瓜，在5°C 條件下存放，保質期長達180天。產品不僅微生物條件符合鮮切果蔬的要求，而且色澤鮮艷，口感鮮脆，具有西瓜特有的風味與色澤，在整個貯存過程中西瓜的硬度、色澤、營養成分含量無明顯變化。此產品可以應用于鮮榨西瓜汁原料、奶昔澆頭、蛋糕裝飾物等方面。
權利要求
1.一種延長鮮切西瓜保鮮期的方法，該方法包括先將西瓜切塊后用鈣離子溶液處理，然后對經鈣離子處理過的西瓜塊依次實施真空處理和超高壓處理后置于5-8°C環境中保存；該方法中，所用鈣離子溶液中鈣離子濃度為0. 01-2mol/L。
2.根據權利要求1所述的延長鮮切西瓜保鮮期的方法，其中，所述對經鈣離子溶液處理過的西瓜塊實施真空處理，是將該西瓜塊置于耐壓包裝袋中抽真空，真空度范圍為-0. 005—0. OlMPa。
3.根據權利要求1所述的延長鮮切西瓜保鮮期的方法，其中，所述超高壓處理為將抽真空后的西瓜塊于0°C以上且基本上不高于室溫的環境中加壓處理10-120分鐘，控制壓力范圍 200-690MPa。
4.根據權利要求3所述的延長鮮切西瓜保鮮期的方法，其中，所述超高壓處理的壓力范圍為 300-690MPa。
5.根據權利要求4所述的延長鮮切西瓜保鮮期的方法，其中，所述超高壓處理的壓力范圍為 400-600MPa。
6.根據權利要求3所述的延長鮮切西瓜保鮮期的方法，其中，所述超高壓處理的加壓時間30-70分鐘。
7.根據權利要求1所述的延長鮮切西瓜保鮮期的方法，其中，所述鈣離子溶液選自乳酸鈣溶液、氯化鈣溶液、L-抗壞血酸鈣溶液、磷酸氫鈣溶液或氨基酸螯合鈣溶液中的一種。
8.根據權利要求1-7任一項所述的延長鮮切西瓜保鮮期的方法，其中，該方法包括以下步驟將西瓜切塊后用所述鈣離子溶液浸泡5-15分鐘；浸泡后的西瓜塊置于耐壓包裝袋中抽真空處理；真空處理后的西瓜實施超高壓處理后置于5-8°C環境中保存。
9.根據權利要求1-7任一項所述的延長鮮切西瓜保鮮期的方法，其中，該方法包括以下步驟將西瓜切塊后置于耐壓包裝袋中，加入所述鈣離子溶液浸沒西瓜塊；對該浸沒在鈣離子溶液中的西瓜塊實施抽真空處理，并維持真空5-15分鐘；取出西瓜塊置于耐壓包裝袋中再次抽真空處理；上述再次真空處理后的西瓜實施超高壓處理后置于5-8°C環境中保存。
10.一種具有長保鮮期的鮮切西瓜產品，該鮮切西瓜產品是按照權利要求1-9任一項所述方法進行處理得到的西瓜果塊。
全文摘要
本發明提供了一種延長鮮切西瓜保鮮期的方法，該方法包括先將西瓜切塊后用鈣離子溶液處理，然后對經鈣離子處理過的西瓜塊依次實施真空處理和超高壓處理后置于5-8℃環境中保存；該方法中，所用鈣離子溶液中鈣離子濃度為0.01-2mol/L。本發明還提供按照該方法得到的具有長保鮮期的鮮切西瓜產品。本發明充分考慮了西瓜的生物學和生理學特性，篩選確定利于保存西瓜品質的處理手段，并進行了科學合理地組合。采用本發明方法對鮮切西瓜進行處理，可使西瓜保鮮和保質期達到半年，顯著延長了西瓜果實的使用和適用季節。
文檔編號A23B7/00GK102187893SQ201110137510
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者張超, 趙曉燕, 馬越 申請人:北京市農林科學院