来自渤海大学食品科学与工程学院的邓亚军、谭阳、冯叙桥等综述了果蔬纸在原料、关键工艺、品质和性能等方面的研究进展,并对其发展方向进行了展望,以期为果蔬纸的进一步研制和发展提供参考。
1
果蔬纸的原料
果蔬纸的制作主料十分丰富,可以是单一果蔬,也可以是进行复配后的果蔬。由于果蔬主料的水分含量一般都在90%以上,胶体物质含量低,干燥后不易成型,所以胶黏剂常作为主要辅料添加到加工原料中改良纸浆物理性能,从而加大黏度便于成型,同时胶黏剂的添加还对产品的光泽、润滑适口度有所调节。为了提高果蔬纸作为食品包装材料的弹性和延展性等特性,同时还使用增稠剂。常用的增稠剂包括羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、海藻酸铵、果胶、可溶性淀粉和明胶等。增稠剂添加总质量分数一般在0.1%~5.0%,添加量过小会导致纸不易成型、易碎;添加量过大会导致纸韧性较大,口感不脆,添加时要结合不同果蔬基材及不同增稠剂的特点进行调整。调整壳聚糖或植物纤维在果蔬纸浆中的比例也可改变果蔬纸包装性能。此外,超声波处理也有助于提高果蔬纸的纸质特性。
2
果蔬纸制备关键工艺研究
护 色
果蔬在加工过程中大部分色素易引起果蔬的褐变,深加工过程中的褐变不仅降低果蔬的价值,也显着影响其产品品质,因此在果蔬纸加工过程中需要进行护色处理。目前常用的护色方法主要有物理方法、化学方法和物理化学结合法。护色除了能在一定程度上抑制果蔬纸的褐变,同时也影响果蔬纸中维生素、叶绿素的含量。需要根据原料特性选择合适的预处理方法。不同的物理和化学护色方法在不同果蔬中均能达到一定的护色效果,物理化学结合法在果蔬纸护色中应用较广泛。
制浆均质
目前用于果蔬纸制浆的机械都是采用其他果蔬制品加工过程中使用的打浆机、胶体磨、均质机等,暂时没有专用于果蔬纸生产的制浆设备,且对果蔬纸制浆的均质方法、均质程度、粒径大小等的研究也甚少。宇春玲等对比了PFI磨制浆法和高速剪切均质法对蔬菜纸制浆的效果,表明PFI磨制浆法可以得到均质程度高、膳食纤维和固形物量较高的蔬菜纸浆;高速剪切均质机制浆则会造成蔬菜膳食纤维和固形物大量流失,不适宜产业化生产。果蔬浆均质完成后,需要对其进行脱气。真空脱气法和超声波处理法2 种最常用的果蔬浆脱气方法,脱气后果蔬浆均质程度高,才利于果蔬纸的成型。制浆的均质程度、粒径大小等对果蔬纸的营养健康特性具有直接影响。
成型干燥
果蔬纸生产应用较多的成型方式有流延成型、滚筒成型和碾压成型3 种。流延成型是最常用的成型方式,操作简单,由于不需要机械设备而在实验室研究时被普遍使用。滚筒成型实现了成型与干燥同步,具有加工效率高、产品品质好等优点,减少了果蔬纸浆的营养成分损失,使得各个参数可调控,适用于产业化生产。碾压成型是可以减少或不需要添加黏结剂,得到的果蔬纸制品感官品质也较好。除了滚筒成型可以同步干燥外,果蔬纸通过其他方式成型后,均还需要进行干燥。目前常用的干燥方式有自然干燥、热风干燥和微波干燥3 种。果蔬原料质地属性不同,成型后的干燥方式也不尽相同,得到的果蔬纸性能也不同。比较烘箱干燥、微波干燥及减压干燥3 种方式对复合果蔬纸浆的成型效果,发现微波干燥复合果蔬纸浆的加工时间较其他干燥方式缩短了几十倍,且制备出的蔬菜纸口感酥脆,成型效果也最好。
3
果蔬纸的品质及性能研究
感官品质
目前,对果蔬纸感官品质的研究主要集中在色泽、硬度、脆性、抗拉强度、断裂伸长度、表面结构等方面。其中,在果蔬纸的结构方面,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射、差示扫描量热(DSC)法及傅里叶变换红外(FT-IR)光谱等材料学研究的先进方法和技术来研究其微观结构;在加工技术方面,通过优化加工工艺和原料配方来制备色泽良好、黏弹性适度、表面平整光滑的果蔬纸。
营养品质
果蔬纸含水量低、营养丰富,富含膳食纤维、多种维生素和矿物质,同时具有低糖、低脂、低钠、低热量等优点。果蔬纸的营养特性与其原料的种类密切相关,通过不同原料的复配可以生产出不同的果蔬纸。另外,果蔬纸的可塑性很强。但是,目前有关果蔬纸作为特殊膳食的研究报道甚少。
贮藏性能
作为新型可食性包装材料,良好的贮藏性能对果蔬纸的食用价值和包装性能应用均至关重要。作为食品的果蔬纸,要能够在常温贮藏条件下保持质量和品质稳定性;作为包装材料的果蔬纸,应具备在常温条件下保持其稳定的纸质特性。在实际应用中,常常通过添加一些特殊成分来提高果蔬纸的贮藏性能。此外,护色作为果蔬纸加工的关键工艺对其贮藏性能至关重要。
抗菌性能
果蔬纸能在一定程度上抑制微生物的生长繁殖。为了达到更好的装效果,也可以在果蔬纸中添加合适的抗菌物质来增强其抗菌性。果蔬纸的抗菌性取决于添加的抗菌物质种类,用不同的抗菌物质进行复合添加可以显着提高其抗菌性。果蔬纸抗菌性能的提高,不仅有利于其自身贮藏,同时也能增强其作为包装材料使用时对包装食品的保护作用。但是抗菌剂的添加使人们担心其食用安全性,实际上果蔬纸中添加的抗菌物质多为常用的食品级抗菌剂,已有不少研究证明科学添加不会对果蔬的质量和安全性造成影响。
结 语
果蔬纸作为一种休闲食品,具有质地薄软、可手撕、可折叠、入口咀嚼可化等特点,使其具有其他食品不具备的“食用趣味性”。同时,利用果蔬纸膳食纤维、矿物质和维生素含量相对高的营养特性,可以为平衡青少年营养,改变目前的高盐、高脂肪、高糖膳食起到一定作用。作为可食性包装材料,除了营养成分和贮藏性外,果蔬纸的纸质特性也是评价其优劣的重要指标。不论是作为一种营养丰富、口味独特、运输销售方便的新型休闲食品,还是作为绿色环保包装材料,果蔬纸都将是果蔬深加工、食品包装及原料综合利用发展的方向和热点。