专利名称：一种延长鲜切西瓜保鲜期的方法
技术领域：
本发明提供一种延长鲜切西瓜保鲜期的方法和具有长保鲜期的鲜切西瓜产品，属于食品加工技术。
背景技术：
西瓜在植物学上属于葫芦科(Cucurbitaceae)，西瓜属(Citrullus)，西瓜种，一年生蔓性草本植物。现代医学研究表明，西瓜中含有多种人体所需的营养成分和有益物质，如大量的蔗糖、果糖、葡萄糖，丰富的维生素C、有机酸、氨基酸以及钙、磷、铁等矿物质，还含有一定量的番茄红素，但几乎不含脂肪。除个别和特殊人群，夏季多食西瓜对人体具有非常多的益处。吃西瓜生成的尿液能溶解体内多余的盐分，预防体内结石形成。西瓜所含的丰富叶酸， 生食即可直接为人体所吸收，对贫血、血液病、造血器官及放射性治疗引起的不良影响有疗效。西瓜汁中的L(+)瓜氨酸和吡唑丙氨酸有利尿清热，降血压和治疗肾炎的作用；西瓜中的番茄红素具有抗氧化、抗癌功能；西瓜中的配糖体具有降血压作用等等。西瓜种植在世界园艺业中占有重要地位，种植面积和产量在世界十大水果中仅次于葡萄、香蕉、柑橘和苹果居第五位。我国西瓜年播种面积约在120万hm2左右，年总产量在3500万吨以上。2006年我国西瓜种植面积约占世界总面积55%以上，产量约占世界总产量的70%以上。西瓜在农村种植业生产中对增加农民的经济收入起到举足轻重的作用。虽然有以上诸多优点，但是西瓜的季节性很强，大量上市主要集中在6月下旬至8 月上旬，而西瓜自身特点也决定其难以适应整体瓜的长途运输，往往出现旺季供过于求，淡季有求难觅的现象。西瓜的另一个特点是产量大、产期集中、不耐贮存，贮藏时间一般仅为 15-20天，贮藏到后期西瓜品质严重下降，常见过熟、倒瓤的现象。即使在正常储存过程中， 对于储存条件的要求也非常苛刻。即，西瓜的最适宜贮藏温度为4-10°C，低温贮藏很容易引起低温伤害；而西瓜同时属于热敏性水果，受热风味也很容易发生变化；也就是说，西瓜的保鲜，尤其是比较长时间的保鲜，是西瓜产品延伸应用的瓶颈。鲜切西瓜是将新鲜西瓜经过清洗消毒、去皮、切削成块或一定规格的颗粒，并包装成开袋即可食用的西瓜果块产品，属于鲜切果蔬产品。此类产品具有风味新鲜、方便的优点。在不经过杀菌的情况下，即使在无菌环境下加工，鲜切产品通常只有10-14天左右的货架期，而常规杀菌工艺则会严重影响西瓜的新鲜风味和口感。所以，如何使鲜切西瓜长时间保鲜，使鲜切西瓜的应用季节被延长，是西瓜加工中急需解决的课题。
发明内容
本发明所解决的主要技术问题是提出一种可延长鲜切西瓜保鲜期的方法，通过可行的处理手段，提供一种贮藏期达到半年且食用方便的鲜切西瓜，使得在非西瓜季节也能提供鲜切西瓜。本发明还提供一种可长时间储存的鲜切西瓜产品。
本发明提供了一种延长鲜切西瓜保鲜期的方法，所述西瓜为块状鲜切西瓜，该方法包括先将西瓜切块后用钙离子溶液处理，然后对经钙离子处理过的西瓜块依次实施真空处理和超高压处理后置于5-8°C环境中保存；该方法中，所用钙离子溶液中钙离子浓度为 0.01-2mol/L。通常认为西瓜风味的变化与氧气和酶有关，所以本发明期望通过钙离子处理，结合真空包装及超高压处理(超高压冷杀菌)，提供一种贮藏期达到半年且食用方便的鲜切西瓜的保鲜方法。根据本发明的实施方案，采用钙离子溶液处理，通过适当钙离子的浸入可以提高西瓜的硬度，利于后续的真空处理和超高压处理。实施抽真空处理则可以有效防止氧气同西瓜中的风味物质、酶物质发生反应而导致不良风味和不良色泽的产生。超高压处理主要是达到对西瓜中各种酶类进行灭活或钝化并且对大部分的微生物进行冷灭菌的效果。试验结果显示，按照本发明方法处理后的西瓜在较低温条件下(5-8°C )保藏，由于隔绝了氧气作用，可以避免各种酶类的反应和微生物活动，从而实现了保存期的显著延长。根据本发明的具体实施方案，用于处理西瓜块的钙离子溶液可以利用任何食品安全范围内的钙盐溶液，例如，所述钙离子溶液可以选自乳酸钙溶液、氯化钙溶液、L-抗坏血酸钙溶液、磷酸氢钙溶液或氨基酸螯合钙溶液中的一种。综合考虑处理效果和对西瓜风味及口感的影响，所用钙盐溶液中钙离子浓度优选控制在0. 01-0. lmol/L。本发明的实施方案中，所述对经钙离子溶液处理过的西瓜块实施真空处理，可以是将该西瓜块置于耐压包装袋中抽真空，真空度范围为-0. 005-0. OlMPa0具体操作中，根据情况可以先在常压条件下采用钙离子溶液浸泡一定时间，再抽真空处理，也可以先将西瓜置于钙离子溶液中，在一定的真空条件下，促进钙离子浸入，随后将处理过的西瓜块再次抽真空处理。无论采用哪种处理方式，最终达到的目的是使适当量的钙离子浸入西瓜组织。本发明所述的“超高压”处理在食品加工技术中是指利用IOOMPa以上压力、在常温或较低的温度下的处理手段，其效果是使食品中的酶、蛋白质、核糖核酸和淀粉等生物大分子改变活性、变性或糊化(指淀粉)，同时杀死大部分微生物达到灭菌保鲜的目的。并且超高压处理仅引发氢键之类弱结合键的变化使分子间结构改变，而食品的天然味道、风味和营养价值不受或很少受影响。根据本发明提供的延长西瓜保鲜时间的方法的具体实施方案，所述超高压处理为将抽真空后的西瓜块于0°c以上且基本上不高于室温的环境中加压处理10-120分钟，控制压力范围优选为200-690MPa。结合本发明的整体工艺要求，所述超高压处理的压力范围更好为300-690MPa，更佳范围可以是400-600MPa。所述超高压处理的加压时间则优选为30-70分钟。由于超高压加工不能够将全部的酶类进行灭活，在贮藏期内部分酶的活性还能恢复，因此，对于超高压处理后的西瓜，低温保藏是必须的，可以利于更显著延缓切分西瓜的衰老，延长了其保鲜期。可以理解，本发明的方法需要对鲜切西瓜块实施抽真空和超高压处理，需要选择耐压并且符合食品卫生和安全的包装材料，例如，各种耐蒸煮复合袋、双向拉伸聚丙烯 (BOPP)/低密度聚乙烯(LDPE)复合膜袋、双向拉伸尼龙(BOPA)/低密度聚乙烯(LDPE)复合袋、EVOH(乙烯/乙烯醇共聚物)、PV0H(聚乙烯醇)或其中两者的聚合物材料等各种食品包装中常用的包装袋或复合袋，也可以是由多层塑料与铝箔复合包装袋(类似于榨菜包装用复合袋)。总之，本发明对包装用材料的要求是在高压下不会变形，并符合食品安全卫生的要求。实施本发明的处理方法，除了应该满足食品生产和加工的卫生和安全要求外，所有操作应尽量避免微生物的污染，在空气洁净度为10万级的洁净车间环境下进行，新鲜西瓜应经过充分流动水清洗，操作人员及所用刀具、仪器、包装袋均应经过消毒处理。根据本发明的具体实施方案，所述延长鲜切西瓜保鲜时间的处理方法可以包括以下步骤将西瓜切块后用所述钙离子溶液浸泡5-15分钟；浸泡后的西瓜块置于耐压包装袋中抽真空处理；真空处理后的西瓜实施超高压处理后置于5_8°C环境中保存。根据本发明的具体实施方案，所述延长鲜切西瓜保鲜时间的处理方法也可以包括以下步骤将西瓜切块后置于耐压包装袋中，加入所述钙离子溶液浸没西瓜块；对该浸没在钙离子溶液中的西瓜块实施抽真空处理，并维持真空5-15分钟；取出西瓜块置于耐压包装袋中再次抽真空处理；上述再次真空处理后的西瓜块实施超高压处理后置于5_8°C的环境中保存。本发明的上述方法中，西瓜需要在无污染环境中处理，一般可以切成适当规格的块状或片状。发明人的探索发现，适当浓度的钙溶液(例如乳酸钙溶液)处理能显著抑制鲜切西瓜果实生理生化变化，可能是由于适当浓度的Ca2+浸入能关闭西瓜组织细胞膜上的钙离子通道，Ca2+累积于细胞膜外表面，起着维持细胞壁结构和稳定细胞膜功能的作用，同时使细胞呼吸强度降低，因而延缓了鲜切西瓜果实的生理生化变化进程。所以，钙溶液的使用增强了西瓜组织中细胞的结合，增大了细胞壁的完整性，表现出的直接效果是增强了鲜切西瓜组织的机械强度，此外钙离子还可以通过与细胞壁和中胶层果胶的交联作用而维持果蔬的硬度，所以钙处理有利于降低贮藏过程果蔬的硬度损失。同时，从保持西瓜风味，避免引入苦味或异味，以及保持西瓜色泽考虑，乳酸钙、氯化钙、L-抗坏血酸钙等钙盐溶液是更好的选择。另一方面，西瓜的主要呈味物质是顺，顺_3，6-壬二烯-1-醇，并且该化合物在水溶液中可以被检测到的阈值极低，大约为lOppb。其他的风味物质还包括反，顺-2，6-壬二烯醇、己醛、反-2-壬烯醛、顺-2-壬烯醇、壬醛和邻苯二甲酸二乙酯、6，10- 二甲基-5， 9-十一双烯-2-酮等。加工中，新鲜西瓜先在流动水中冲洗干净，随后在含有有效氯的消毒液中浸泡消毒5分钟，清洗水中含次氯酸钠200ppm，随后再用洁净水冲洗，晾干。由于西瓜中存在大量的酶类，如过氧化物酶、脂肪氧合酶、果胶磷脂酶、果胶甲基脂酶、果胶酯酶等，果肉在破碎过程中(例如切块)部分细胞破裂，并有大量的氧气混入， 导致各种风味物质发生氧化反应，引起西瓜风味的劣变。因此，在正常条件下，果肉浆液的化学成分在酶及氧的存在下发生变化，出现多种不良风味并有褐变产生，而且高温可以加剧该变化，并且这些风味化合物自身还可以发生一系列的反应使西瓜风味快速劣变。经检测，不隔绝氧气条件下90°C，Imin加热处理后的西瓜汁中又生成了一些在鲜榨西瓜汁中不存在的风味成分，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，原有风味物质的损失和新生成的风味物质的共同作用，导致了热处理西瓜汁风味的严重劣变。这些生化和生理变化的发生在鲜榨西瓜汁和鲜切西瓜块中是同样的，因此采用真空处理与冷杀菌技术结合，及时且尽可能隔绝氧气与鲜切西瓜的接触，也是避免鲜切西瓜果块的氧化作用和风味变劣的有效手段。酶的本质是具有催化活性的蛋白质，其催化活性与蛋白质分子的三级结构密切相关。超高压处理会影响维持蛋白质三级结构的离子键、氢键、疏水键等次级键，使蛋白质的立体结构发生改变，此时就很可能使酶蛋白的活性结构部位发生变化，从而使酶的活性发生变化，例如导致酶的活性降低。多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和果胶甲基酯酶 (PME)是三种广泛存在于西瓜中的酶，由于它们的作用，能够严重影响产品的风味和色泽。 PPO在果实受到擦伤、割切、失水、细胞损伤时，将引起酶促褐变，导致色泽变暗。POD主要存在于细胞的过氧化物酶体中，在H2A存在条件下能迅速氧化多酚物质，可与PPO协同作用弓I 起产品发生褐变，并产生不良风味物质，因此，鲜切西瓜风味的变化也与其中所含有的POD 相关。PME是西瓜细胞间质和细胞初生壁中的结构性多糖，西瓜组织的变化多为内源的果胶酶分解果胶所造成的，果胶经PME脱脂后转化为低酯化的果胶和甲醇。PME的作用将导致西瓜果肉硬度显著下降，口感变差，商品性降低。新鲜西瓜中上述三种酶的活性均较高，因此钝化酶的活性是保证鲜切西瓜加工品质的重要手段。总之，本发明的延长鲜切西瓜保鲜时间的方法的提出充分考虑了西瓜的生物学特性，筛选确定利于保存鲜切西瓜品质的处理手段，并进行了科学合理地组合。采用本发明方法对鲜切西瓜进行处理，可使鲜切西瓜保质期达到半年，显著延长了西瓜果实的使用和适用季节。所以，本发明还提供一种保鲜时间显著延长的西瓜产品，该西瓜产品是按照本发明上述方法进行处理得到的鲜切块状西瓜果块。本发明提供的鲜切西瓜，采用复合袋抽真空包装，在低于10°c条件下存放，不仅微生物条件符合鲜切果蔬的要求，而且色泽鲜艳，口感鲜脆，具有西瓜特有的风味，保质期长达180天，在整个贮存过程中西瓜的硬度、色泽、营养成分含量无明显变化。可以作为即食果品，更可应用于奶昔浇头、蛋糕装饰物等制作。
具体实施例方式以下通过具体实施方式
的描述详细说明本发明的实施和所产生的有益技术效果， 旨在帮助阅读者更好地理解本发明，不能理解为对本发明可实施范围的任何限定。实施例1在空气洁净度为10万级的洁净车间中，将西瓜(品种为京欣-2号)清洗、消毒、切分成大约3cmX 3cmX 3cm的西瓜块，置于0. 03mol/L乳酸钙溶液中浸泡IOmin左右，浙去表面水分后放入无菌真空袋中进行抽真空处理，真空度控制在-0. 095MPa,随后在约600MPa 条件下进行超高压处理60min左右，得到鲜切西瓜产品。此条件下得到的鲜切西瓜，需要在 5°C条件下存放，保质期可长达180天。产品不仅微生物条件符合鲜切果蔬的要求，而且色泽鲜艳，口感鲜脆，具有西瓜特有的风味与色泽，在整个贮存过程中西瓜的硬度、色泽、营养成分含量无明显变化。此产品可以应用于鲜榨西瓜汁原料、奶昔浇头、蛋糕装饰物等方面。实施例2在空气洁净度为10万级的洁净车间中，将西瓜(品种为京欣1号)清洗、消毒、切分成厚度10cmX5cmX Icm左右的西瓜片，置于0. 05mol/L浓度的氯化钙溶液中浸泡lOmin， 浙去表面水分后放入真空袋中进行抽真空处理，真空度控制在-0. 095MPa,随后在500MPa 条件下进行超高压处理60min。此条件下得到的鲜切西瓜，需要在5°C条件下存放，保质期可长达180天。产品不仅微生物条件符合鲜切果蔬的要求，而且色泽鲜艳，口感鲜脆，具有西瓜特有的风味与色泽，在整个贮存过程中西瓜的硬度、色泽、营养成分含量无明显变化。 此产品可以应用于鲜榨西瓜汁原料、奶昔浇头、蛋糕装饰物等方面。实施例3在空气洁净度为10万级的洁净车间中，将西瓜(品种为黑美人)清洗、消毒、 切分成大小为2. 5cmX2. 5cmX2. 5cm左右的西瓜块，置于0. 05mol/L氯化钙溶液中浸泡 5min左右，西瓜块连同氯化钙溶液一起放入无菌真空袋中进行抽真空处理，真空度控制在-0. 05MPa,随后放置5min，使钙分子充分进入西瓜内部，取消真空，倒出多余溶液，再次抽真空。随后在600MI^条件下进行超高压处理60min。此条件下得到的鲜切西瓜，在5°C 条件下存放，保质期长达180天。产品不仅微生物条件符合鲜切果蔬的要求，而且色泽鲜艳，口感鲜脆，具有西瓜特有的风味与色泽，在整个贮存过程中西瓜的硬度、色泽、营养成分含量无明显变化。此产品可以应用于鲜榨西瓜汁原料、奶昔浇头、蛋糕装饰物等方面。
权利要求
1.一种延长鲜切西瓜保鲜期的方法，该方法包括先将西瓜切块后用钙离子溶液处理，然后对经钙离子处理过的西瓜块依次实施真空处理和超高压处理后置于5-8°C环境中保存；该方法中，所用钙离子溶液中钙离子浓度为0. 01-2mol/L。
2.根据权利要求1所述的延长鲜切西瓜保鲜期的方法，其中，所述对经钙离子溶液处理过的西瓜块实施真空处理，是将该西瓜块置于耐压包装袋中抽真空，真空度范围为-0. 005—0. OlMPa。
3.根据权利要求1所述的延长鲜切西瓜保鲜期的方法，其中，所述超高压处理为将抽真空后的西瓜块于0°C以上且基本上不高于室温的环境中加压处理10-120分钟，控制压力范围 200-690MPa。
4.根据权利要求3所述的延长鲜切西瓜保鲜期的方法，其中，所述超高压处理的压力范围为 300-690MPa。
5.根据权利要求4所述的延长鲜切西瓜保鲜期的方法，其中，所述超高压处理的压力范围为 400-600MPa。
6.根据权利要求3所述的延长鲜切西瓜保鲜期的方法，其中，所述超高压处理的加压时间30-70分钟。
7.根据权利要求1所述的延长鲜切西瓜保鲜期的方法，其中，所述钙离子溶液选自乳酸钙溶液、氯化钙溶液、L-抗坏血酸钙溶液、磷酸氢钙溶液或氨基酸螯合钙溶液中的一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的延长鲜切西瓜保鲜期的方法，其中，该方法包括以下步骤将西瓜切块后用所述钙离子溶液浸泡5-15分钟；浸泡后的西瓜块置于耐压包装袋中抽真空处理；真空处理后的西瓜实施超高压处理后置于5-8°C环境中保存。
9.根据权利要求1-7任一项所述的延长鲜切西瓜保鲜期的方法，其中，该方法包括以下步骤将西瓜切块后置于耐压包装袋中，加入所述钙离子溶液浸没西瓜块；对该浸没在钙离子溶液中的西瓜块实施抽真空处理，并维持真空5-15分钟；取出西瓜块置于耐压包装袋中再次抽真空处理；上述再次真空处理后的西瓜实施超高压处理后置于5-8°C环境中保存。
10.一种具有长保鲜期的鲜切西瓜产品，该鲜切西瓜产品是按照权利要求1-9任一项所述方法进行处理得到的西瓜果块。
全文摘要
本发明提供了一种延长鲜切西瓜保鲜期的方法，该方法包括先将西瓜切块后用钙离子溶液处理，然后对经钙离子处理过的西瓜块依次实施真空处理和超高压处理后置于5-8℃环境中保存；该方法中，所用钙离子溶液中钙离子浓度为0.01-2mol/L。本发明还提供按照该方法得到的具有长保鲜期的鲜切西瓜产品。本发明充分考虑了西瓜的生物学和生理学特性，筛选确定利于保存西瓜品质的处理手段，并进行了科学合理地组合。采用本发明方法对鲜切西瓜进行处理，可使西瓜保鲜和保质期达到半年，显著延长了西瓜果实的使用和适用季节。
文档编号A23B7/00GK102187893SQ201110137510
公开日2011年9月21日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者张超, 赵晓燕, 马越 申请人:北京市农林科学院