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番茄的去皮工艺及其加工制品

番茄又名西红柿,属茄科番茄属,原产南美洲的秘鲁、厄瓜多尔等地,如今已成为全球种植最广泛、消费最多的蔬菜作物之一。番茄营养丰富,含有钾、叶酸、VA、VC、VE以及有益健康的植物化学物质,番茄红素是番茄所含的主要色素物质,属于类胡萝卜素中的一种,是一种脂溶性功能性色素,具有极高的营养价值。

去皮是番茄产品加工的必要和重要环节,也是决定番茄加工效率和产品营养价值的重要因素。提高去皮效率、降低去皮环节耗水量和能耗水平、减少废弃物产量等具有十分重要的产业意义。

番茄去皮的难易程度与其皮中主要组分和内部结构有关。研究表明,组成番茄皮的主要成分是纤维素、半纤维素、果胶、结构蛋白及其他组分。这些组分的含量会因番茄品种、成熟度、果实大小和形状,以及种植区域和收获时气候等因素的不同而有所差异。这些因素将影响番茄皮与番茄果肉的剥离难易程度。

西红柿

西红柿

目前报道和应用的番茄去皮技术主要分为物理法和化学法两种。物理方法主要有热烫去皮、功率超声去皮、欧姆加热去皮、红外辐照去皮,化学法去皮主要是碱液去皮。其中,热烫去皮和碱液去皮是工业化生产中最常用的两种方法,而功率超声去皮、欧姆加热去皮、红外辐照去皮则是近些年发展起来的新技术,尚处于研究阶段。

传统的番茄去皮技术

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热烫去皮

热烫去皮机制为番茄在经热水或热蒸汽(≥98℃)处理过程中,可导致果皮中果胶和多糖组分发生部分水解,果皮细胞的细胞壁结构受到破坏,使其易与果肉发生分离,达到去皮作用。经热烫处理后,辅助一些搅拌或摩擦等机械方式,可进一步提高番茄皮的去除率,同时,辅助使用冷水喷淋、冷风、真空冷却等技术可以迅速降低果肉温度,防止加热过度,在一定程度上提高果肉产品中营养成分含量与产品质量。

热烫处理是一种简单、经济、安全、环保的去皮方法而得到广泛使用,但存在由于热烫不足或者不均匀而导致的去皮困难或热烫过度,进而导致的果肉质地软化、营养物质损失、产品质量下降等问题。

西红柿

西红柿

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碱液去皮

碱液去皮机制为8%~25%NaOH溶液处理15~60 秒可以裂解番茄皮表面的果胶类物质,破坏果皮中纤维素网络结构,从而导致果皮破坏脱落。番茄外果皮的细胞壁较薄,果胶和半纤维素物质含量也低于果肉。因此,碱液处理首先裂解的是番茄外果皮中果胶物质,而果肉中果胶物质则受损较少,从而实现外果皮与果肉间分离,达到皮层脱落的效果。

由于碱液去皮在效率和产品质量方面均优于热烫去皮,其在美国中西部的番茄加工中得到了大规模应用。然而,碱液去皮会排放出大量的NaOH废液,经HCl中和处理后,也含有大量钠离子,从而导致土壤盐碱化,环境污染问题严重。

新兴的番茄去皮技术

近年来,随着食品科学技术的发展,研究人员陆续开发了功率超声、欧姆加热和红外辐照等新型番茄去皮技术。与传统去皮方法相比,这些新兴技术对产品品质影响较少,更为环保。

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超声去皮

作为一种新型的食品加工技术,超声波在食品的干燥、杀菌、解冻、提取等方面得到了广泛研究与应用。功率超声去皮的原理为20~100 kHz超声波振动产生的机械效应、空化效应和热效应等作用会导致番茄果皮组织中的半纤维素和果胶发生降解,从而导致果皮与果肉发生分离。

此外,这种频率的超声波功率较小,不会引起食品材料性能的改变。作为一种环境友好的新型食品加工技术,功率超声将在果蔬去皮加工中得到更为广泛的应用。

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欧姆加热去皮

欧姆加热是一种新型的食品热加工技术。在食品物料两端施加电场时,食品物料由于自身的介电特性而在电流作用下产生热量,导致食品温度升高。当番茄浸入到一定浓度的导电介质溶液时,电流的电穿孔效应和热效应会导致果皮破裂,从而达到去皮作用。

加热温度、导电介质的溶液成分、电场强度、食品物料的种类等都会影响番茄皮的剥离性能。同时,欧姆加热技术还具有加热迅速均匀、热效率高和环境友好等优点。

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红外去皮

红外加热实现番茄果皮剥离的作用机理研究结果表明,红外辐照产生的热量是引起番茄果皮松弛和破裂的关键因素。因为红外加热可导致细胞外角质层重组、细胞壁热膨胀,以及部分细胞层塌陷,导致果皮松弛;同时,红外加热引起的番茄果皮表面迅速升温,会导致果皮下压强增大、果皮强度降低,从而导致果皮破裂。

与传统加热方式相比,红外辐照技术具有能量利用率高、安全环保等多种优势,在食品灭酶、杀菌、果蔬干燥和去皮等加工领域中得到了广泛应用。

番茄红外去皮是一种干法去皮方法。其作用原理是,番茄在暴露于红外辐照时,能够通过红外加热原理破坏果皮的果胶结构,达到去皮的目的。在红外辐照加工过程中,番茄果实会均匀受热,但是热量传递只发生在番茄果皮表面,其优点是热传递能力高、加热速率快、产品品质破坏低,且能够减少水和碱液的使用量,是一种去皮效果好、环境友好的去皮方法。

番茄的加工制品

 

1、番茄酱

番茄酱是生活中常用的调味品之一,具有极高的营养价值,随着社会的发展,人类开始追求更多样性的食品口味,单一口味的番茄酱已经不能够满足消费者的需求,因此很多研究者对番茄酱进行工艺优化,比如枇杷番茄酱、银耳番茄酱等。

另外,在番茄酱加工和贮藏过程中会出现褐变、营养成分损失的情况,导致货架期大大缩短,因此有很多研究者针对番茄酱储藏过程中的各种问题进行了大量的研究。

番茄酱

番茄酱

2、饮料

果蔬饮料的生产研究由澄清饮料转向浑浊果汁饮料方面,单一果汁饮料向复合果蔬汁饮料方面发展,为了迎合消费者的口感需求,增加产品的创新性,提高产品的营养价值,许多研究者对番茄饮料进行了研发,以番茄汁为发酵基质,制备发酵饮料,主要包括乳酸发酵番茄饮料、醋酸发酵番茄饮料、酒精发酵番茄饮料等。

将番茄发酵制备成番茄醋,可以同时具有水果和食醋的营养功效,能增加食欲。果醋以水果为原料,经发酵而成,是水果开发利用的一种新途径。果醋富含多种营养物质,可以有效调节机体代谢,提高人体免疫力。

酿造番茄酒不仅可以解决番茄滞留过多导致腐烂浪费的问题,还可以延伸番茄的产业链,增加番茄产品的创新性,促进农民增收。市场上最常见的是复合果酒,比如番茄蜂蜜果酒、圣女番茄-西番莲复合果酒等。利用番茄研制果酒既能丰富果酒的种类,又能使人们充分提取番茄营养。

3、果脯

制作番茄果脯用的是樱桃番茄,又称圣女果、袖珍番茄,是一种营养丰富的果蔬,其消费量很高,是倍受人们喜爱的蔬菜。但新鲜的圣女果保存时间较短,所以人们会将其制成果脯来延长其保存期。

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