摘要 傳統(tǒng)(熱和機(jī)械)加工技術(shù)和相對(duì)新的(非熱)加工技術(shù)對(duì)水果的風(fēng)味物質(zhì)和活性成分影響不同，影響的大小取決于工藝參數(shù)，如溫度、時(shí)間、功率和濃度等。水果加工可延長(zhǎng)保質(zhì)期，改善質(zhì)地、風(fēng)味和食用性。然而，加工也會(huì)導(dǎo)致食品的物理化學(xué)、感官和營(yíng)養(yǎng)特性產(chǎn)生不良的變化，并且產(chǎn)生大量廢棄物。因此研究高效率、綠色環(huán)保的加工工藝和不同水果加工技術(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和功能性的影響是十分必要的。

　　關(guān)鍵詞 水果加工;風(fēng)味物質(zhì);營(yíng)養(yǎng)成分;副產(chǎn)物

　　基金項(xiàng)目 四川省科技廳定向財(cái)力轉(zhuǎn)移支付項(xiàng)目(2017NZYZF0119);四川省科普培訓(xùn)項(xiàng)目(2019JDKP0034);攀枝花市現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2020006)。

　　水果加工是食品加工重要的組成部分，由于水果保鮮期較短且易腐爛，所以水果加工是可以確保全年都可獲得的有效方法。加熱和冷凍的處理方式，仍是重要的保存和制備各種水果產(chǎn)品的方法。雖然有標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量，但是加工過(guò)程中不可避免地造成營(yíng)養(yǎng)成分的損失。如何高效地獲得水果加工產(chǎn)品，并最大限度地保留水果中風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分成為水果加工中的熱門課題[1]。筆者對(duì)水果加工去皮技術(shù)、提取分離技術(shù)、滅菌保鮮技術(shù)、脫水干燥技術(shù)、包裝技術(shù)、廢棄物加工的研究發(fā)展進(jìn)行綜述，為水果加工產(chǎn)品的開發(fā)研究提供參考。

　　1 去皮技術(shù)

　　1.1 傳統(tǒng)去皮技術(shù)

　　去皮是水果加工的前處理步驟，傳統(tǒng)去皮方法有手工去皮、熱力去皮、機(jī)械去皮、堿液去皮和酶法去皮等。熱力去皮主要是通過(guò)熱水和熱蒸汽去皮。熱力去皮，成本低，不會(huì)造成環(huán)境污染。熱燙處理可以降低果肉分離難度，有效控制果皮褐變。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械去皮已經(jīng)往自動(dòng)化、連續(xù)化發(fā)展，Zhang[2]設(shè)計(jì)了一種基于動(dòng)態(tài)控制器的甘蔗去皮機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)輸入、去皮和輸出的自動(dòng)化。機(jī)械去皮效率高，但會(huì)對(duì)水果組織細(xì)胞造成損傷，使產(chǎn)品的貨架期品質(zhì)受到影響。堿液去皮會(huì)使產(chǎn)品的糖分和抗氧化物質(zhì)損失嚴(yán)重，堿液處理時(shí)間越長(zhǎng)，濃度越低，對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分影響越大，但堿液處理會(huì)改善產(chǎn)品的顏色。堿液去皮會(huì)產(chǎn)生工業(yè)廢水造成環(huán)境污染，所以找到最佳的堿液濃度和處理時(shí)間，如何處理去皮后的廢水成為一大研究方向。酶法去皮具有節(jié)能、高效、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，但存在酶價(jià)格昂貴、酶活易損失、酶回收困難等問(wèn)題。酶法去皮一般采用高活性多糖水解酶溶液處理水果，包括果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶等多糖酶。Pagna等[3]通過(guò)測(cè)定可溶性固體、還原糖、半乳糖醛酸營(yíng)養(yǎng)成分損失，果肉色澤變化，設(shè)計(jì)優(yōu)化試驗(yàn)，得到最優(yōu)反應(yīng)酶濃度、溫度、時(shí)間。

　　1.2 紅外超聲去皮

　　紅外、功率超聲去皮具有綠色環(huán)保、無(wú)廢液污染等優(yōu)點(diǎn)，一般輔助其他傳統(tǒng)去皮方法，能有效減少物料損失，提高效率。紅外去皮加熱導(dǎo)致表皮細(xì)胞膜融化，多個(gè)細(xì)胞層塌陷以及細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)降解，繼而引起果皮變松、變脆并且更容易破裂分離。付復(fù)華等[4]研究表明超聲波輔助法去皮能提高去皮效率，改進(jìn)酶法去皮黃桃的質(zhì)量，硬度、咀嚼指數(shù)增大，酶用量、酶解時(shí)間減小。

　　2 提取分離技術(shù)

　　分離技術(shù)是水果加工中重要的操作單元，傳統(tǒng)分離技術(shù)分為機(jī)械分離和擴(kuò)散分離，機(jī)械分離主要通過(guò)離心、沉降、過(guò)濾壓榨等操作實(shí)現(xiàn)分離。新型分離技術(shù)得益于新技術(shù)、新材料、新工藝的發(fā)展。

　　2.1 萃取分離技術(shù)

　　萃取分離具有高效節(jié)能、選擇性高、可分離易氧化熱敏性物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。超聲波和微波萃取提取效率高、提取時(shí)間短，常用于萃取水果中的酚類、花青素、黃酮等活性物質(zhì)。超臨界萃取能在無(wú)氧和超低溫條件下進(jìn)行萃取，可精制熱敏性物質(zhì)和易氧化物質(zhì)，常被用于萃取果皮、種子中的脂肪酸和多酚易揮發(fā)性物質(zhì)。Ara等[5]超臨界CO 2萃取石榴果皮中的精油和揮發(fā)性物質(zhì)，經(jīng)過(guò)GC-MS分析和質(zhì)譜鑒定，2種提取物中的主要化合物均為油酸、棕櫚酸和右旋龍腦。反膠束萃取內(nèi)表面的活性劑極性頭之間的靜電引力與蛋白質(zhì)通過(guò)疏水相互作用使蛋白質(zhì)在反膠束內(nèi)富集，從而使水果中的蛋白質(zhì)分離純化。反膠團(tuán)法萃取蛋白質(zhì)主要優(yōu)點(diǎn)：萃取率高且具有一定的選擇性;操作過(guò)程方便;可以避免在非細(xì)胞環(huán)境下蛋白質(zhì)的失活。有研究將葡萄酒沉淀物和葡萄籽作為原料，通過(guò)反膠束萃取得到其中的蛋白質(zhì)，為水果副產(chǎn)物增值發(fā)展提供試驗(yàn)依據(jù)。雙水相萃取是分離純化蛋白質(zhì)和酶混合物的一種高效經(jīng)濟(jì)的方法，已被用于分離和回收各種蛋白酶，具有酶活性損失小等優(yōu)點(diǎn)。Ketnawa等[6]利用雙水相萃取從菠蘿皮中提取菠蘿蛋白酶，使其純度提高了3.44倍，酶活回收率為206%。

　　2.2 膜分離技術(shù)

　　膜分離具有選擇性，并且產(chǎn)生的廢物量少，能耗低，設(shè)備裝置占地面積小，分離過(guò)程不使用有機(jī)溶劑，可分離處理溫敏物質(zhì)，綠色經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。膜分離技術(shù)在果汁濃縮脫色脫苦中起到非常重要的作用。符瑞華等[7]采用旋流器耦合膜分離對(duì)糖漿進(jìn)行澄清，渾濁去除率為2953%，此過(guò)程不使用化學(xué)澄清劑，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。Oliveira等[8]應(yīng)用微濾-滲濾聯(lián)用濃縮純化西瓜中的番茄紅素，通過(guò)反滲透工藝獲得了番茄紅素含量和抗氧化能力分別是鮮榨果汁的17.7倍和11.6倍。

　　2.3 吸附分離技術(shù)

　　吸附分離具有分離產(chǎn)品純度高、可分離痕量物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。高速逆流色譜分離的固定相和流動(dòng)相都是液體，沒(méi)有不可逆吸附，樣品損失小，可分離提純水果中的微量物質(zhì)。Frighetto等[9]采用高速逆流色譜法成功分離蘋果皮中的熊果酸，證明蘋果汁或蘋果酒中有殘留的熊果酸，應(yīng)用高速逆流色譜分離蘋果渣中的提取物，可能是一種生產(chǎn)食品和醫(yī)藥熊果酸的有效途徑。He等[10]采用高速逆流色譜法(HSCCC)對(duì)黑加侖子提取物中的微量酚類化合物進(jìn)行了分離，從黑加侖中分離純化出原兒茶酸、咖啡酸、4-羥基苯甲酸、楊梅素4種微量酚酸;結(jié)果表明，HSCCC是從水果粗提物中分離微量化合物的有效方法。吸附樹脂具有吸附能力強(qiáng)、易解吸再生等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)吸附樹脂分離水果中的多酚，可以防止加工和貯藏過(guò)程中的褐變和澀味產(chǎn)生。Yao等[11]通過(guò)二甲基丙烯酸乙二醇酯和二乙烯基苯的聚合物為原料的大孔吸附劑可分離純化越桔中的花青素，花色素苷的純度約為96%，解吸率為83%。應(yīng)用大孔樹脂吸附還可以從水果種子分離得到皂苷，從果皮中分離得到黃酮。

　　3 滅菌保鮮技術(shù)

　　3.1 輻射殺菌技術(shù)

　　輻射殺菌穿透力強(qiáng)，能迅速殺死食物內(nèi)部微生物，具有殺菌速度快、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。王華等[12]用60Co-γ射線對(duì)葡萄籽、葡萄皮粉末進(jìn)行滅菌，結(jié)果表明，在有效殺菌的同時(shí)多酚、原花青素、白藜蘆醇等物質(zhì)沒(méi)有明顯變化。甲基溴被用于農(nóng)作物上的線蟲、真菌和昆蟲的有效防治，然而，甲基溴是一種會(huì)消耗臭氧層的物質(zhì)，它可能對(duì)人類健康和環(huán)境造成嚴(yán)重的問(wèn)題。輻射不會(huì)留下任何殘留物，也不會(huì)對(duì)食品消費(fèi)者有害。此外，與傳統(tǒng)的甲基溴熏蒸法相比，輻照殺菌能提供更好的水果質(zhì)量。黃單胞桿菌引起的潰瘍病是柑橘重要的細(xì)菌性病害之一，Song等[13]研究了X射線對(duì)柑橘表面黃單胞桿菌的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，X射線殺菌是消除所有黃單胞桿菌的最佳方法，在無(wú)癥狀感染的柑橘類水果上也是如此。由于微波輻射主要是通過(guò)熱效應(yīng)殺菌，所以輻射時(shí)間和功率對(duì)殺菌率、產(chǎn)品品質(zhì)均有顯著影響。新出現(xiàn)的微波技術(shù)能夠在5～8 min殺死食品中的病原體和引起食品腐敗的微生物。

　　3.2 低溫等離子體殺菌技術(shù)

　　低溫等離子體主要是在高能粒子、高頻電磁場(chǎng)、自由基和紫外線的作用下使微生物的細(xì)胞被破壞，從而達(dá)到滅菌的作用。它能有效地減少玻璃、金屬、織物和瓊脂等材料表面的多種微生物，包括營(yíng)養(yǎng)體、孢子、真菌、病毒和寄生蟲等，研究證明低溫等離子體在殺死固體和液體食品中的微生物方面是有效的[14]。食品中的維生素C有脫氧和脫氫2種，都具有生物活性。新鮮食品中維生素C主要以脫氧型存在。堿性環(huán)境、熱、氧和紫外線都能促進(jìn)其氧化，使其轉(zhuǎn)化為脫氫型。脫氫型維生素C可被氧化或水解為二酮果酸，導(dǎo)致其生物活性喪失低。經(jīng)低溫等離子體處理后，橙汁中大部分維生素C仍具有生物活性(脫氧型和脫氫型)，不氧化為二酮果酸。低溫等離子體殺菌作用成分復(fù)雜，有帶電粒子(電子、正負(fù)離子)、活性物質(zhì)(RS)[氧原子(O)、臭氧(O 3)、羥基(OH)、NO、NO 2]、紫外線等，在微生物的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)能夠與各種大分子(如膜脂、蛋白質(zhì)、核酸等)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致微生物死亡或傷害，其相互作用的化學(xué)過(guò)程極其復(fù)雜，其確切的滅活機(jī)理尚不清楚。低溫等離子體對(duì)果汁中的金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌和白色念珠菌具有滅活作用，顯著延長(zhǎng)其保質(zhì)期。低溫等離子體處理對(duì)果汁的營(yíng)養(yǎng)、物理和化學(xué)特性幾乎沒(méi)有影響[15]。

　　3.3 高壓脈沖電場(chǎng)滅菌技術(shù)

　　高壓脈沖電場(chǎng)處理是一種廣泛研究的非熱殺菌技術(shù)，它利用高壓脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖電場(chǎng)對(duì)食品進(jìn)行殺菌。高壓脈沖電場(chǎng)在強(qiáng)電作用下使微生物細(xì)胞電穿孔而達(dá)到滅菌的效果，對(duì)果酒果汁中的酵母、大腸桿菌有明顯的抑制作用，在不損失原有色澤和營(yíng)養(yǎng)成分的情況下，可以得到較好的貯藏效果[16]。