行业焦点
作者:Tim Martinson, Amanda Garris和Chris Gerling
用于果汁的康科德和尼亚加拉葡萄构成了在纽约和宾夕法尼亚州伊利湖带生产的绝大多数葡萄。面临的挑战韦尔奇的-由超过1000名种植户成员全资拥有国家葡萄合作社该公司在全国市场上销售的果汁，每年的大小和成分都不同，其中包括来自纽约州、宾夕法尼亚州和密歇根州的15万至17万吨葡萄，另外还有来自华盛顿州的10万吨。每年，韦尔奇的团队都必须调整其混合和加工技术，以适应该季节水果的特点，随着密集的，40天的收获期的进行。
在过去，处理问题通常是内部解决的，但Welch 's越来越多地与大学专家(如康奈尔大学的教员)合作，以加深他们对处理问题背后的科学的理解。韦尔奇的葡萄技术总监和新成立的葡萄卓越中心(grape Center of Excellence)的约翰·帕切科(John Pacheco)和国家葡萄合作社(National grape Cooperative)的葡萄栽培经理杰伊·哈登伯格(Jay Hardenburg)是这项工作的领导者。
帕切科说:“我刚来韦尔奇的时候，我们用于分析项目的资源和人员都很有限。“与康奈尔大学的合作是对我们正在进行的过程开发工作的补充，但他们的机制和风味化学重点帮助我们更好地理解我们的加工技术，并为出现的问题开发更可靠的解决方案。”
两名康奈尔大学食品科学系的教员——风味化学家加文·萨克斯和加工技术专家奥尔加·帕迪利亚-扎库尔，主任纽约州食品风险中心- 旨在解决与韦尔奇葡萄汁的颜色，味道和香气有关的果汁质量和处理问题。该合作部分为食品科学的两位研究生提供了合作的工作，并提供了韦尔奇，并获得了设备齐全的试点工厂，先进的分析设备和专业专业知识。
“接近康奈尔的设施意味着我们可以收获和处理许多小块土地-无需12小时的路程到我们的设施康科德，马萨诸塞州，”Pacheco说。“它增加了我们内部没有的灵活性和额外能力。”
颜色。
Concord的深紫色是葡萄汁的关键质量属性。大多数果汁都集中在生产后 - 和康奈尔大学的研究表明，加工方法对颜色保留具有巨大影响。
“我们知道在冷稳定之前的浓度给予了我们更好的果汁颜色，但我们不明白为什么，”Pacheco说。“Olga和Gavin进行了几个葡萄化学实验，以确定为什么它有效，现在我们对该加工方法的再现性充满信心。”
与萨克斯和帕迪利亚-扎库尔一起工作的研究生克里斯汀·阿隆吉发现，果汁在冷稳定前进行浓缩(一种称为直接浓缩或DTC的过程)，比先进行冷稳定后再浓缩能保留更多的颜色。微观和化学特征鉴定出了罪魁祸首:当冷稳定对果汁进行时，花青素(负责颜色的色素)与酒石酸钾(酒石霜)一起沉淀，但对浓缩液进行冷稳定时则不会(见图)。萨克斯和帕迪拉-扎库尔认为，这是由于标准和DTC实践之间的pH值差异造成的。
“我们现在知道了色彩改善的科学依据，我们知道它不是一个辅助同伴在一年内将存在并在下一步消失，”Pacheco说。
韦尔奇公司在其位于纽约州韦斯特菲尔德(Westfield)的加工设备上对DTC加工进行了新的投资，据估计，第一年节省了23.9万美元韦尔奇的年度报告。预计每年的节省将大大提高，并显著提高韦斯特菲尔德的处理效率。
在2010年初的收获期间，色彩保守的DTC工艺尤为重要。
哈登伯格说:“收获时间早，葡萄成熟，但颜色仍然是个问题，因为9月的夜晚异常温暖。”“DTC帮助我们保留了原有的颜色，而不是在处理过程中丢失一些。”
绿色纸币。
在风味和香气化学方面的专业知识帮助韦尔奇解决了一种名为“绿色音符”的风味问题——葡萄收获后的头几个月里，有时会出现在葡萄汁里的植物香味。韦尔奇的科学家和现场工作人员知道，“绿色钞票”在较冷的年份最为突出，特别是在9 - 10月成熟的关键时期，但他们不知道这种化合物是什么，更不用说如何减轻它。
帕切科说:“虽然这种情况会随着时间的推移而消失，但我们最初看到的是消费者投诉的增多，所以我们需要找出根本原因，并找到在农场层面或处理过程中控制这种情况的方法，以减少消费者的不满。”
与萨克斯和帕迪拉-扎库尔合作的研究生米拉·艾耶确定两种与草本香气的化合物，Trans-2-hexenal和己醛，在新生产的果汁中升高，具有绿色备注特性。这提供了一个新工具，可以确定“绿色注释”aroma何时以及为什么发生以及为什么它在存储期间消失。
在实验中看到处理方法如何影响绿色度在成品果汁中，Iyer发现“热休息”加工过程中这两种化学物质的含量比标准的“热压”加工过程中要高得多。他们怀疑，“热休息”中较高的温度会使酶失去活性，而这些酶可以将这种“绿色钞票”化合物转化为其他气味活性较低的化合物。
根据Hardenburg的说法，“绿色纸币”的存在与年度天气状况相关 - 在多年来，延迟成熟和后来收获的年份更突出 - 但由于不断变化的葡萄栽培实践，它也可能变得越来越普遍。
哈登伯格说:“随着种植者把产量推得越来越高，这就成了一个更大的问题。”“我们需要了解我们种植者的葡萄园中哪些做法有助于绿化。”
基于麻袋和Padilla-Zakour,韦尔奇的葡萄和国家支持康奈尔葡萄栽培的研究研究员特里•贝茨康奈尔伊利湖的研究和扩展实验室的主任(CLEREL),将葡萄园的生产实践和天气条件下葡萄挥发物,包括“绿色注意”的化合物。通过在整个生长季节收集纽约西部九个葡萄园的葡萄样本，贝茨希望追踪葡萄园的做法和天气如何影响果汁的挥发性成分，以及这些挥发性成分是否与葡萄成分的其他方面有关。萨克斯和帕迪拉-扎库尔最近的研究表明，接近收获时的糖浓度不足以预测绿色芳香化合物的存在。
“希望，像绿色纸币化合物一样的关键挥发物将与其他更容易测量的化合物如酸相关，因为测量这些挥发物需要专门的分析设备，并且对于常规场测量来说太昂贵并且缓慢缓慢。”袋子说。
由于Welch向克莱尔实验室捐赠了其空闲GC /质谱仪，Bates将在项目的3至5年期间分析纽约西部的绿色钞票样品所需的专业设备。
Welch 's非常渴望运用葡萄园实践和气候如何影响这些葡萄挥发性物质的知识来完成他们每年的工作，将Concord和Niagara的葡萄采摘和加工成高质量的果汁，从而获得更高的价格。
“我们希望能够积极主动地规划收获和定制加工和混合策略来缓解绿色票据，而不是对我们在收获时的响应作出反应，”佩奇科说。“我们的终极目标是一年一度的地图，将作物特征与葡萄皮带内的特定微亚微脉相关，这将使我们能够微小的收获，加工和果汁混合，更好地了解葡萄园变异性和风味/香气化学之间的联系。”
对于Welch的来说，更深入地了解处理问题 - 以及葡萄园的实践和天气如何影响果汁质量 - 将对底线带来直接影响。
“韦尔奇在2010年建立了葡萄卓越中心，以更好地了解Concord和尼亚加拉果实葡萄化学如何影响加工和果汁品质，”Pacheco说。“我们希望我们与康奈尔研究人员合作，以降低成本节约，加工效率提高，提高果汁质量，以及我们的培养业主的净收入和净收入。”
对康奈尔大学的教员来说，公私合作不仅仅是资助研究生的一种方式。
帕迪拉 - 扎克说：“当研究生可以将科学应用于实际情况和学习行业的影响时，这是非常满足的。”
“你不必坐下来，想知道你的工作是否有影响。你面对面确认，实践是由于你的研究结果而变化，“麻袋说。
Tim Martinson是园艺系的高级推广助理。Amanda Garris是一名自由撰稿人，Chris Gerling是食品科学系的微生物学推广助理。