¿Cómo procesar frutas?
Panorama del desarrollo
El procesamiento de frutas en China tiene una larga historia. Ya en la dinastía Han, existían frutas confitadas, frutas secas y vino, pero han sido operaciones manuales durante mucho tiempo. tiempo. Antes de la fundación de la República Popular China, el nivel de producción industrial en el procesamiento de frutas era muy bajo y no se lograron avances significativos hasta finales de los años cincuenta.
El secado es el método de conservación de alimentos más antiguo del mundo. La producción industrial de frutas en condiciones de secado artificial no apareció hasta finales del siglo XVIII. La producción de conservas comenzó a principios del siglo XIX, el jugo y la congelación rápida incluso más tarde. Sin embargo, desde la década de 1960, los jugos de frutas y sus bebidas entre los productos procesados de frutas se han desarrollado rápidamente, superando con creces a otros productos procesados. Al mismo tiempo, la industria vitivinícola mundial también ha logrado grandes avances.
El procesamiento de frutas pertenece a la categoría de procesamiento de productos agrícolas o procesamiento de alimentos, con base en botánica, química, física, fisiología vegetal, bioquímica vegetal, mejoramiento de árboles frutales, nutrición alimentaria, microbiología alimentaria, ingeniería alimentaria, base alimentaria. sobre inspección sanitaria y fruticultura. En el siglo XX, el desarrollo de disciplinas básicas aceleró el desarrollo del procesamiento de frutas. En el almacenamiento de materias primas para el procesamiento de frutas, construcción de bases de materias primas, variedades de frutas enlatadas, variedades de producción de jugos, selección de variedades de vino de uva, desarrollo de latas de plástico para sándwiches, latas de dos piezas y otros envases, utilización integral de recursos frutícolas. tecnología de operación aséptica de enlatado, conjuntos completos de procesamiento eficiente Se han logrado avances significativos en el diseño y fabricación de equipos, gestión y pruebas de calidad de productos, automatización de la producción, desarrollo de aditivos alimentarios de nueva generación y desarrollo de nuevas tecnologías alimentarias modernas.
Principios y métodos de procesamiento
La fruta es un alimento perecedero y puede estropearse fácilmente. La fruta sólo se puede conservar durante mucho tiempo mediante su procesamiento. En este sentido, la esencia del procesamiento de frutas es también un método de conservación, que a menudo se denomina procesamiento y conservación. Por tanto, el principio de procesamiento y conservación incluye tres aspectos: materias primas para el procesamiento de la fruta, causas del deterioro de la fruta y medidas para el procesamiento y conservación de la fruta.
Materia prima para procesamiento
Existen muchos tipos de frutas con diferentes atributos de calidad e idoneidad para su procesamiento. Sólo seleccionando tipos y variedades aptas para su procesamiento como materia prima podremos tener productos procesados de alta calidad, alto rendimiento y bajo consumo. La selección de materias primas para el procesamiento de frutas se basa en los atributos de calidad de la fruta, incluidas las propiedades sensoriales, propiedades ocultas y propiedades cuantitativas. Las características sensoriales son principalmente el color, el tamaño, la forma, las imperfecciones, el olor y el sabor, que pueden ser evaluados por los órganos de los sentidos humanos. Las propiedades ocultas son propiedades que los sentidos no pueden evaluar, incluido el valor nutricional y los residuos de pesticidas. Las características cuantitativas incluyen altos rendimientos de variedades de árboles frutales y rendimientos de productos procesados. Las variedades con excelente adaptabilidad al procesamiento y dedicadas al procesamiento se denominan especies de procesamiento o especies específicas de procesamiento.
Los diferentes métodos de procesamiento y productos tienen ciertos requisitos de calidad para las materias primas. Generalmente se requiere que el tipo y variedad de la fruta sean apropiados, que la madurez de la fruta sea apropiada y que la fruta esté en un estado fresco y completo. Los tipos y variedades de frutas requeridas para el secado deben ser altas en materia seca, bajas en humedad, de tamaño adecuado, altas en azúcar y ácido, de buen sabor, menos desechadas, ricas en pulpa, menos en fibra cruda y ligeramente doradas enzimáticamente. . La elaboración de cerveza y jugo requiere frutas jugosas, fácil de exprimir, alto contenido de azúcar y ácido, pectina adecuada, buen color, aroma y sabor único. Los requisitos de enlatado exigen que la fruta tenga pulpa gruesa, una alta proporción de partes comestibles, una textura densa, resistente a la cocción, una proporción adecuada de azúcar y ácido, buen color y fragancia, y que no esté deformada ni blanda después del procesamiento. Los requisitos para la fruta congelada son básicamente los mismos que para el almacenamiento enlatado, pero se requiere menos pérdida de jugo después de la descongelación. Los productos de mermelada requieren frutas regordetas, buen color y aroma, alto contenido de azúcar y ácido y proporciones adecuadas y rica pectina. Los productos de frutas confitadas requieren frutas regordetas, pegajosas, con alto contenido de azúcar, de buen color y resistentes a la cocción.
La madurez de las frutas enlatadas requiere una madurez firme (maduras pero no blandas), el jugo y el vino de frutas requieren una madurez completa, las frutas secas requieren una madurez completa, las mermeladas requieren una madurez completa y las frutas en conserva requieren una madurez firme.
Deterioro de frutas y productos procesados
El deterioro de los alimentos tiene un significado amplio. Todo deterioro, cambio de sabor, descomposición y descomposición son deterioro. Se considera deterioro una fruta o producto procesado que ha cambiado su naturaleza y estado original y no cumple con los requisitos de calidad. Las principales causas de la corrupción son los microorganismos nocivos y los factores químicos.
El deterioro causado por microorganismos generalmente se manifiesta como moho, rancidez, fermentación, ablandamiento, descomposición, hinchazón, producción de gas, decoloración y turbidez. Una amplia variedad de microorganismos está presente en el agua de proceso, las materias primas y los equipos de procesamiento. Además, las frutas son ricas en nutrientes y pueden criar microorganismos fácilmente. Los microorganismos que causan el deterioro de la fruta incluyen bacterias, mohos y levaduras. Entre ellos, las frutas frescas están dominadas por mohos resistentes a los ácidos, incluidos Penicillium, Botrytis cinerea, Rhizopus, Aspergillus, Cladosporium, Alternaria y Mucor. Los frutos secos y las mermeladas están dominados por algunas levaduras osmófilas, incluidas las levaduras Zygomyces y Torula. Las frutas enlatadas contienen bacterias acidorresistentes como Pasteurella, Bacillus coagulans, Lactobacillus brevis y Bacillus butyricum. Independientemente del producto, una vez infectado por microorganismos dañinos, a menudo causará consecuencias graves, que van desde el deterioro del producto hasta la incomestibilidad, la ingestión accidental e incluso la muerte por intoxicación. Hay muchas razones para la infección microbiana durante el procesamiento. La esterilización incompleta de los productos, las condiciones sanitarias deficientes, el agua de procesamiento y las materias primas contaminadas, el sellado flojo de algunos productos y la concentración de almacenamiento insuficiente pueden causar infección.
Otra razón importante del deterioro de los productos procesados son varios cambios químicos indeseables en los productos terminados durante el procesamiento y almacenamiento, como oxidación, reducción, descomposición, síntesis, disolución, etc. Este cambio se debe a la hidrólisis de sustancias químicas internas, a la oxidación de la fruta cuando se expone al oxígeno de la atmósfera o al contacto con el equipo de procesamiento, los contenedores de empaque o el agua de procesamiento. Este tipo de deterioro suele manifestarse como decoloración, mal sabor, podredumbre blanda, pérdida de vitaminas, etc. El deterioro químico, aunque menor, es común en comparación con el deterioro microbiano y a menudo hace que los productos sean deficientes. El deterioro químico es principalmente ① pardeamiento enzimático. Es el resultado de la oxidación de fenoles a quinonas y sus polímeros catalizada por fenolasa en frutas. ②Dorado no enzimático. Incluyendo el pardeamiento por glicosilamina causado por la interacción entre proteínas, aminoácidos y azúcares, caramelización de ácidos y azúcares orgánicos, ácidos orgánicos y sustancias nitrogenadas, ácidos orgánicos y azúcares en sí, entre los cuales el pardeamiento por glicosilamina es el más importante. ③El oscurecimiento de la clorofila es la razón por la cual los iones de magnesio en el anillo de tetrapirrol de la clorofila contenida en los trozos de fruta son reemplazados por iones de hidrógeno en el medio ácido, dando como resultado feofitina marrón. ④La decoloración de las antocianinas a menudo se ve afectada por el valor del pH del medio. Las antocianinas aparecen rojas en condiciones ácidas, violetas en condiciones neutras y ligeramente alcalinas y azules en condiciones alcalinas. El campo de color también es inestable bajo la luz y provocará una decoloración con el tiempo. ⑤La decoloración del metal es causada por el contacto con el metal durante el procesamiento de la fruta. Por ejemplo, los taninos de las frutas se vuelven marrones cuando se exponen al hierro y se vuelven de color rosa cuando se calientan con estaño durante mucho tiempo. Otro ejemplo es el sulfuro de hierro y el sulfuro de cobre producidos por la corrosión de la pared interior de la lata de hojalata, que también decolorará el contenido de la lata. ⑥ El mal sabor es el resultado de la pérdida o deterioro de sustancias de sabor natural durante el procesamiento de las frutas. Por ejemplo, el sabor amargo del jugo de cítricos se debe a la disolución de la naringina, el sabor olefínico se debe a la oxidación del d-limoneno a terpenoides y el sabor amargo se debe a la formación de limonina. ⑦La pudrición blanda es el resultado de una hidrólisis excesiva de la pectina en los trozos de fruta. La pérdida de vitaminas suele ser causada por el calor, la oxidación y el pH del medio.
Medidas para el procesamiento y conservación de la fruta
Los principios básicos del procesamiento y conservación de la fruta son principalmente eliminar los microorganismos presentes en las frutas, prevenir infecciones secundarias por microorganismos externos o cambiar las condiciones ambientales para inhibir Actividad de los microorganismos existentes. Las medidas de procesamiento y conservación utilizadas en el procesamiento de frutas incluyen principalmente secado a baja temperatura, sellado al vacío, congelación, esterilización térmica y aplicación de conservantes. Debido a las diferentes variedades procesadas, las medidas específicas de procesamiento y conservación también son diferentes. Las frutas y jugos enlatados a menudo se calientan y esterilizan, combinados con sellado al vacío, para aislar infecciones secundarias de microorganismos externos. Los frutos secos eliminan el agua de la fruta para cambiar las condiciones ambientales de los microorganismos para que no puedan crecer por falta de agua. A las mermeladas y conservas se les añade una gran cantidad de azúcar para aumentar la concentración y generar una fuerte presión osmótica, lo que impide que los microorganismos se muevan debido al secado fisiológico. La fruta congelada consiste en congelar la fruta a una temperatura baja por debajo del punto de congelación de la fruta, de modo que los microorganismos no puedan moverse en un ambiente de baja temperatura. El vino de frutas utiliza el efecto de fermentación de la levadura y sus enzimas para metabolizar el azúcar de la fruta en etanol y lo combina con otras medidas de esterilización para inhibir los microorganismos dañinos.
Secado a baja temperatura
Almacenar materias primas procesadas o productos terminados a una temperatura baja adecuada puede dificultar la actividad de los microorganismos, debilitando así diversos cambios químicos y previniendo el moho, la corrupción y la descomposición de sustancias. y mantener los alimentos en buenas condiciones. La llamada baja temperatura no alcanza temperaturas bajo cero. Eliminar el exceso de agua de la fruta y mantener un cierto grado de sequedad, o aumentar relativamente el contenido sólido del producto procesado para que los microorganismos no puedan crecer y reproducirse por falta de agua. El secado también reduce la actividad del agua de la fruta, de modo que los microorganismos. No se puede utilizar el agua restante en la fruta. Cuanto menor sea el contenido de agua y la actividad acuosa de los frutos secos, más fácil será su conservación.
El contenido de humedad de los frutos secos es del 15 al 20% y la actividad del agua es del 0,60 al 0,65. A excepción de la levadura osmótica, se inhiben otros microorganismos. Las pasas con un contenido de humedad de aproximadamente el 15% y una actividad de agua inferior a 0,60 pueden inhibir todos los microorganismos (ver frutos secos).
Vacío y sellado
La aplicación del tratamiento al vacío es de gran importancia en algunas operaciones de procesamiento de frutas y conservación de productos procesados. El tratamiento al vacío no sólo previene diversos cambios adversos causados por la oxidación, sino que también ayuda a conservar los productos procesados. Además, al secar y calentar para concentración, se puede acortar el tiempo de calentamiento y se puede completar el proceso de procesamiento a una temperatura más baja, mejorando así la calidad de los productos procesados. El sellado es una medida necesaria para garantizar que los productos procesados estén aislados del aire exterior. En condiciones selladas, los envases de envasado de alimentos sólo pueden mantener un cierto grado de vacío. No importa qué tipo de productos procesados, pueden sellarse y esterilizarse bien. El vapor de agua, el oxígeno y los microorganismos de la atmósfera no pueden interactuar con ellos, por lo que pueden almacenarse durante mucho tiempo.
Congelación
Se refiere al proceso de congelación por debajo del punto de congelación de la fruta. La congelación rápida de la fruta a menudo utiliza una temperatura de congelación del agua unida a coloides de -18 °C. Después de la congelación, la fruta pierde la vida, los cambios químicos son débiles, la mayoría de los microorganismos mueren y los pocos supervivientes son suprimidos, por lo que se puede almacenar durante mucho tiempo. A menudo se añade una cantidad adecuada de azúcar a las frutas congeladas rápidamente para reducir el punto de congelación y realzar el sabor.
Desinfección
Este es el método más importante para conservar los productos procesados. La esterilización de productos procesados es principalmente esterilización térmica. Durante el proceso de esterilización térmica, la temperatura letal de los microorganismos varía mucho debido a su diferente resistencia al calor. La naturaleza de los productos procesados también afecta la temperatura letal de los microorganismos. Además, también se debe considerar el impacto del calentamiento en la calidad de los productos procesados, por lo que la temperatura y el tiempo de esterilización deben determinarse según circunstancias específicas. La esterilización térmica se puede dividir en pasteurización y esterilización a alta temperatura según las condiciones de esterilización. La temperatura de pasteurización está por debajo del punto de ebullición del agua y el rango general de uso es de 60 ~ 90 °C. Debe adaptarse al tiempo de esterilización. El tiempo es más corto a altas temperaturas y más largo a bajas temperaturas. Este método sólo puede matar los cuerpos vegetativos de las bacterias, no las esporas. Sólo es adecuado para alimentos líquidos como zumos y vinos de frutas, y alimentos viscosos encurtidos con azúcar como mermeladas y conservas. La temperatura de esterilización a alta temperatura está por encima del punto de ebullición del agua, entre 100 °C y 120 °C. A menudo se utiliza en frutas enlatadas para garantizar que no haya bacterias ni microorganismos patógenos que dañen los alimentos en la lata, es decir. , alcanza el llamado estado de esterilidad comercial. Este método se puede dividir en esterilización a presión normal y esterilización a presión debido a las diferentes temperaturas de esterilización y métodos de procesamiento. La esterilización a presión atmosférica se realiza en la atmósfera y la temperatura es generalmente el punto de ebullición del agua. La esterilización a presión se realiza bajo una presión atmosférica creciente y la temperatura de esterilización suele ser de 115 a 200 °C.
Aumentar las sanciones anticorrosión
Aunque la esterilización térmica es un método importante para la conservación de alimentos, para preservar la calidad original de algunos productos procesados, como zumos y bebidas, es A menudo es imposible utilizar altas temperaturas para la esterilización, por lo que no es fácil esterilizarlo por completo; puede considerar agregar conservantes adecuados para mejorar el efecto de conservación. La función de los conservantes es envenenar los microorganismos, haciéndolos morir fácilmente durante la esterilización por calor. Existen muchos tipos de conservantes, con diferentes efectos y propiedades. Debe usarse de acuerdo con la dosis prescrita y no se puede abusar de él. Los conservantes comúnmente utilizados incluyen ácido benzoico y sus sales, dióxido de azufre, ácido sulfuroso y sus sales, ácido hexadienoico, vitamina K5 y ácido deshidroacético. Estos conservantes son eficaces a pH bajo y son muy adecuados para productos procesados de frutas ácidas.
Fermentación biológica
El azúcar contenido en las frutas se fermenta bajo la acción de microorganismos alimentarios para producir productos con funciones de conservación, como alcohol, ácido acético, etc., para mejorar la conservación. de comida. El vino de frutas y el vinagre de frutas son productos procesados elaborados a partir de esta fermentación, pero el alcohol o el ácido acético no son suficientes y deben combinarse con otras medidas para una conservación a largo plazo.