速冻菠菜黄变原因探求.doc

速冻菠菜黄变原因探求
一、背景
速冻是将原料置于—40～—30℃的低温下快速冻结一种食品冷冻方法。由于在短时间内冻结，细胞间隙和细胞内含有的水分同时迅速结冰，冻结中水分子由液态转变为固态的冰晶所产生的膨胀压对细胞结构的损伤小。这不但高度减缓食品的生化反应，而且解冻后汁液的流失也少，能够较好地保持食品原有的色、香、味和营养成分，具有方便、卫生和供应期不受季节限制的优点，是保持蔬菜质量的最佳方法之一。
速冻加工虽历史不长，但由于加工品比其它方法更能保持食品的新鲜色泽、风味和营养价值，深受消费者欢迎，所以近十几年来发展迅速，有超进罐藏的趋势。
中国冷冻蔬菜在国际市场之所以有较强的竞争力，原因是劳动力成本低、原料价格便宜，从而使中国对日本、美国等国家和地区的速冻蔬菜出口激增。
本案例涉及的企业为一家集种值、加工、贸易于一体的食品企业。产品主要有各种保鲜、速冻、水煮蔬菜，公司与日本一家株式会社有长期、稳定、良好的贸易业务，株式会社长期派驻业务代表、技术人员到公司现场办公。株式会社对关于产品质量的任何细节十分认真、谨慎。前段时间，株式会社定购的速冻菠菜，还要一个多月才能采摘生产，就提前传来了一份市场调查反馈单，要求加工企业做出分析并采取预防措施。
本案例涉及的产品是速冻蔬菜，其工艺流程为：
原料验收 挑选修整 清洗 烫漂 冷却 沥水 精选 排盘冻结 挂冰衣 包装 贮藏
二、质量事件
接贸易部转日本客户信息，近年来，发现许多速冻菠菜（非加工企业生产）在生产加工、贮销过程中，菠菜茎干易出现程度不一的黄变现象（菜叶也出现部分变黄的怀况），导致商品价格降低。株式会社要求在加工企业在批量生产前，须先做出实验分析，找出原因，以采取预防措施。
三、调查分析
加工企业还未批量生产速冻菠菜，实战经验不足，因此在分析时，查找了一些专业技术性资料，咨询了部分同行业技术员及专家，经汇总归纳后，认为速冻菠菜黄变是因为菠菜内的叶绿素发生转变，致使色泽变黄。而叶绿素含量基于自身原因是菠菜原料叶绿素含量少。在生产加工，或贮藏过程中，叶绿素含量基于自身因被破坏或变异，或受到外来物刺激而这被破坏或变异，致使易发生黄变。
从速冻菠菜的整个加工工艺流程来看，可能让速冻菠菜发生黄变的具体原因如下：
菠菜原料有机酸含量高，有可能在生产加工中促进黄变。据有关资料显示：叶绿素（也称叶绿素镁）在活细胞中与蛋白体相结合，热力的作用使叶绿体蛋白变性而释放叶绿素，同时细胞中的有机酸也释放出，游离的叶绿素很不稳定，对光和热均敏感。速冻菠菜在杀青时，菠菜中的有机酸溶于水中，使呈偏酸性，足以使叶绿分子中镁原子为有机酸的氢原子取代转变为脱镁叶绿素，致使菠菜由绿色变为黄褐色。
脱镁叶绿素的百分量不同，颜色也随着不同，由杀青试验可知，菠菜黄化的程度是由脱镁叶绿素含量的多少所决定，而叶绿素转变为脱镁叶绿素，除了受杀青时间长短影响及其它方面的刺激外，跟菠菜中的有机酸含量也有关。原料有机酸含量高，在杀青过程中，叶绿素大量转变为脱镁叶绿素，致使在贮藏中逐渐黄变。
由于速冻菠菜在贮藏中大部分是茎秆变黄而叶不变黄，因此可以推断出，菠菜的茎秆和菠菜叶在有机酸含量应不一样，对基地所提供的新鲜菠菜样品进行了检测，发现菠菜叶的PH为6.46，折光糖度含量为8%，而菠菜茎秆的PH为6.28，折光糖度含量为6%。结果很明显，菠菜茎杆的PH及折光糖度比菠菜叶低。
据所查寻资料显示：菠菜原料由于品种、生长期、气温状况、土壤等不同，可造成叶绿素、折光糖度以及粗茎、细茎、白茎的PH的不同，一般说来气温越高，菠菜水分含量越大，生长期越短，叶绿素含量就越少（特别是茎秆），从而菠菜茎秆的PH就越低。
基地也给了一个合理的解释：随着这几年的重茬以及化肥的大量施用，会造成土壤不同程度的酸化，从而影响了菠菜原料本身的PH。菠菜茎秆的PH越低，有机酸含量就越高，黄化的可能性就越大。然而，土壤酸化对加工企业来讲，完全可以避免。加工企业从菠菜种植前，就对土壤进行了检测，确保土壤的符合性；在种植过程中，记录有菠菜生长环境的各种变化信息，并及时的调整，确保了种植生长环境的符合性；在菠菜进厂前通过测定菠菜茎秆PH、折光糖度等验收合格后方可投入生产
因此，因菠菜种植原因而使生产加工变黄的原因完全可以避免。
为了追求出成率，或操作工作业粗心，黄枯叶、过老的菠菜梗没有摘除干净，混入产品中，存放一段时间后可能会变黄。加工企业在挑选修整工序设有专职检验员，对菠菜原料修整不合格者退回返工，不准流入下一工序，对多次修整不合格者则采取必要的处罚措施。因此，菠菜老叶未摘除干净而产生黄变基本可以避免。
杀青槽中蒸汽直接排入杀青水中，蒸汽管道中的废水、废渣热状态下对菠菜产生刺激而黄变。但根据加工企业生产线上的具体情况，出现菜叶变黄的可能性不大，有以下理由：（A）加工企业采用油式锅炉，且锅炉水所用的水有经过过滤、软化系统，制备出来的蒸汽较纯；（B）杀青工序有良好的操作规范，须先开蒸汽排除管道中残余的废水废气后，方可进入工作；（C）实验室对在本杀青设备做过杀青实验，经贮藏观察后未发现有黄变作用。
杀青不均，氧化酶未完全失活，造成酶促褐变，有可能产生黄变。但对加工企业基地送样的菠菜进行过氧化物酶检测，发现菠菜的酶活性很低，加工企业生产是采用定量连续杀青，不存在杀青不均的问题，经过杀青后检测不出酶活性，所以此条可排除。
杀青时间长短不一，使菠菜受热时间不均，有可能产生黄变。但加工企业采用的是斗式连续杀青槽，杀青时间是固定的，所以因杀青时间不均而产生黄变的可能性完全可以避免。
杀青后冷却不及时，余热造成叶绿素的分解而黄变。在加工企业加工生产中冷却采用两道冷却，冷却温度可以很好的控制，不存在余热现象。
制冷剂氨泄露使菠菜黄变。加工企业有良好的设备保养规范制度，且对冷冻机、冷藏库调查未发现漏氨现象，因此，氨泄漏使菠菜黄变可以排除。
洗涤剂、消毒剂残留与菠菜内部发生作用而黄变。加工企业所采用的洗剂是为中性洗涤剂，所滴加的次氯酸钠，在生产上定时检测余氯含量，因此，在浓度上得到了很好的控制，且实验室对此专门做了实验，将菠菜用高浓度次氯酸钠浸泡，经贮藏1个月，未发现黄变。
贮藏温度的不稳定破坏了菠菜内部组织，使其黄变。实验室对此专门做了实验，从基地部送的菠菜样品加工成速冻产品，每隔5D从库内拿出，自然回升至—5℃左右，然后再放回库内，反复5次（一个月）未发现有黄变现象，且加工企业库温控制很稳定，因此，贮藏温度的稳定而黄变可能排除。
贮藏时间过长，速冻菠菜产品有可能因氧化等原因而发生黄变。加工企业生产的产品是采用透气塑料袋密闭包装，对产品有一定的保护作用，而且，株式会社在国外有固定的销售渠道及市场，在产品保质期内可以销售完。所以，因贮藏时间过长而产生黄变，可以避免。
四、整改措施
本来此分析到此就可以画上一个句号了，但此时株式会社的工作人员提出了一个问题，本篇所分析的第2～8条，属于生产加工控制，第9～10条，属于贮存、销售控制，这些现象都没发生，比较好控制但本篇所讲的第1条，属于基地种植问题，现在菠菜已全部种完了，如果有某一块地所种植的菠菜原料的PH比较低，那在生产加工上是否有改进措施避免可能产生的黄化。公司针对株式会提出的问题，又进一步进行了实验分析。
据悉，叶绿素在稀碱液中可皂化水解成鲜绿色的叶绿素盐，变得稳定。因此，在生产加工中调节杀青用水的PH更容易保持速冻菠菜的色泽，但此法容易破坏菠菜中的维生素C，以及影响菠菜的口感、风味。
通过资料查寻，及实验室的对比实验，通过对NA2CO3（AQ）、NAHCO3（AQ）、CA（OH）2（AQ，稀石灰水），不同的浓度进行的实验，用NA2CO3（AQ）、NAHCO3（AQ）易使菠菜揉烂，口感很差（NAHCO3可选择使用于豆类等），最终确定选用一定浓度的CA（OH）2（AQ），能够适当地保持菠菜本身固有的风味、硬度、口感。选择使用量可以将杀青水的PH调节至7.4～8.3之间。简单具体的做法是：将干净的生石灰，放入10倍（或100倍）的水中搅匀，静止3H以上，取上面清液，按1：1000（1：100）的比例倒入杀青水中。
结果验证：基地种植的菠菜按计划如期采摘加工，菠菜原料也符合进厂验收指标，因为客户追求的是天然产品，绿色口味，所以在杀青水中加CA（OH）2（AQ）这个改进措施未予采用。整个加工过程中由于事先做好预防措施，未出现黄变。
五、工作体会
日本的食品从业人员工作特别认真细致，和他们一起工作可以学到很多经验，就像本篇所讲的菠菜黄变问题，可能会有这些人认为，产品都还没出产出来，就做好复杂的预防措施，日本的食品从业人员对质量是太过于苛刻。
事先多一分思考，事后多一分成功，具体到小质量细节都不放过，笔者认为这就是日本的食品从业人员对工作的态度。
在竞争日趋激烈的市场上，企业面对风云多变的国内市场，关注质量细节则是夯实基础的最主要的生命环节，对质量细节付诸了百分之百的努力，企业才能有更长足的进步，更持续的发展。