近年来我国果蔬加工业发展迅速,特别是近20年来我国的果蔬产业已成为农村经济支柱产业。有数据显示,我国果品种植面积约0.1亿hm2:,占世界果品种植面积的18%,果品年产量占世界果品总产量的13%;蔬菜种植面积占世界蔬菜种植面积的35%,蔬菜年产量占世界蔬菜总产量的40%。据联合国粮农组织统计,我国果品总产量位居世界前5位,其中我国苹果产量居第1位、占世界苹果总产量的37.1%,柑橘占世界柑橘总产量的
9.9%、居世界第3位。
虽然我国果蔬产量自2001年以来居世界首位,但是我国果蔬加产业严重滞后,目前大多数处于初级加工阶段,精深加工产品较少。本文综述了国内外果蔬产业加工技术研究现状,并针对当前我国果蔬产业的情况进行了分析,指出果蔬加工业发展的新趋势,并对存在的问题提出了对策。
1 果蔬加工技术研究现状
近年来,我国的果蔬加工业取得了巨大的成就,在我国农产品贸易中占据重要地位。目前,果蔬加工业在传统的果蔬罐头、果蔬干制及腌制基础上,果蔬加工的新技术、新装备及新材料不断涌现,加快了果蔬加工产业的发展。这些新技术主要包括以下几个方面。
1.1 无损检测分级技术
该技术是20世纪70年代初期在暹感图片和生物医学图片分析技术取得显著成果后发展起来的一种新技术,利用代替人眼的图像传感器获取物体的图像,然后将图像转化成一个数据阵,再利用一台代替人脑的计算机来分析图像,最后完成一个与视觉有关的任务。目前,无损检测分级技术有近红外糖酸度分析法、力学成熟度分析法、可见光成熟度分析法、激光分析法、X射线分析法等,可对梨、苹果等农产品表面缺陷和损伤进行检测,另外,还可根据大小、形状和颜色对黄瓜、土豆、苹果、玉米和辣椒等果蔬进行自动分级。
1.2 膜分离技术
膜分离技术是一种仿生技术,它是利用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离技术与传统过滤的不同之处在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这是一个物理过程,不需发生相的变化和添加助剂,产品不受污染,选择性好,处理规模可大可小,可连续也可间歇进行,膜组件可单独使用也可联合使用,工艺简单,操作简便,容易实现自动化操作,并且在常温下进行,挥发性成分(如芳香物质)损失极少,可保持原有的芳香;膜分离过程在密闭的系统中进行,被分离原料无色素分解和褐变反应。因此,膜分离技术在果蔬产业中得到快速发展。
1.3 真空冷冻干燥技术
真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在较低的温度下冻结成固态,然后在真空下使水分不经液态直接开华成气态,最终使物料脱水的干燥技术。与其他干燥方法相比,真空冷冻干燥在低温、低压下进行,而且水分直接升华,物料的物理结构和分子结构变化极小,其组织结构和外观形态能被较好地保存。同时,在真空冷冻干燥过程中,物料不存在表面硬化问题,且其内部形成多孔的海绵状,因而具有优异的复水性,可在短时间内恢复干燥前的状态。并且干燥过程是在很低的温度下进行,基本隔绝了空气,因此有效地保存了原料中的活性物质,保持了原料的色泽及营养物质。
1.4 超临界萃取技术
该技术主要应用于果蔬功能性物质、色素的提取以及果蔬资源的综合利用方面。超临界流体萃取技术是利用高于临界温度和临界压力的流体具有气体和液体的双重性,黏度与气体、密度与液体相近,但其扩散系数却比液体大得多,它是一项通过分子间的相互作用和扩散作用将许多物质溶解的新型分离技术。超临界流体萃取技术因其使用安全、操作方便、节约能源、分离效率高,可防止萃取物热劣化,并起到抗氧化和净菌作用,在20世纪70年代以后获得了迅速发展。
1.5 膨化技术
膨化技术是利用相变和气体的热压效应原理,使被加工物料内部的液体迅速升温汽化、增压膨胀,开依靠气体的膨胀力,带动组分中高分子物质的结构变性,从而使之成为具有网状组织结构特征、定型的多孔状物质技术:该技术生产的食品具有味道鲜美、口感酥脆、易于被人体消化吸收等优点。膨化果蔬被国际食品界誉为“二十一世纪食品“,是继传统果蔬干燥产品、真空冷冻干燥产品、真空低温油炸果蔬脆片之后的新一代果蔬干燥产品。
1.6 微波技术
微波是一种频率在300 MHz~300 000MHz的电磁波,具有极强的穿透性,可使物料内外同时受热,从而使温度迅速上升,而且干噪后的物料能基本保持原有形状。微波技术具有加热速度快、加热均匀性好、加热易控制、选择吸收性强及加热效率高等优点,被广泛应用于食品行业。
1.7 微胶囊造粒技术
微胶囊造粒技术主要利用喷雾干燥法、喷雾冷却与喷雾冷冻法、空气悬浮法、包接络合法及界面聚合法等方法,使固体、液体或气体物质包埋(或封)存在一种微型胶囊内,使之与外界环境隔绝,最大限度地保持原有的色香味、性能和生物活性,防止营养物质的破坏和损失。
1.8 生物技术
生物技术主要有酶技术与基因技术。酶技术除应用于果蔬汁饮料的澄清,还应用于处理果蔬表面及内部的组织特性,如柑橘的去皮、.去苦及保持桃子的硬度等。基因技术主要应用于延长果蔬的贮藏期,改善果蔬的品质。
1.9 超微粉碎技术
该技术是将3 mm以上的物料粉碎到10μm~25μm的技术。超微粉碎技术使物料具有良好的分散性、吸附性、溶解性和生物活性。
1.10 分子蒸馏技术
分子蒸馏技术是一种新型的液一液分离或精制技术,它是利用混合物组分中不同分子运动的平均自由程的差异不同而进行分离的。其特征是蒸发面与冷凝面之间的距离小于被分离物料分子的平均自由程,根据被分离物质各组分的分子量不同与分子平均自由程的差别进行分离。分子蒸馏技术,作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效分离的手段,自上世纪30年代出现以来,受到了世界各国的重视;到上世纪60年代,为生产浓缩鱼肝油中维生素A的需要,分子蒸馏技术得到了规模化的工业应用。
2 果蔬加工新趋势
目前,国内外果蔬加工趋势主要有功能型果蔬制品、鲜切果蔬、脱水果蔬、谷-菜复合食品、果蔬功能成分的提取、果蔬汁的加工、果蔬综合利用等。
2.1 功能型果蔬制品
比较有代表性的功能型果蔬制品有复合保健浆果粉、营养酸橙粉、干燥李子酱、果蔬提敢物补充剂、天然番茄复合物、水果低热量甜味料等。
2.2 鲜切果蔬
鲜切果蔬又称为果蔬最少加工,它是指新鲜蔬菜和水果原料经清洗、修整、鲜切等工序后用塑料薄膜袋或以塑料托盘盛装并外覆塑料膜包装,供消费者立即食用的一种新型果蔬加工产品。
2.3 果蔬综合利用
果蔬深加工已成为国内外果蔬加工的发展趋势,在实际的果蔬深加工过程中,往往有大量废弃物产生,如风落果、不合格果,以及大量的下脚料,如果皮、果核、种子、叶、茎、花、根等,这些废弃物中含有较为丰富的营养成分,对这些废弃物加以利用称为果蔬综合利用。在新西兰,猕猴桃皮可以提取蛋白分解酶,用于防止啤酒冷却时浑浊,还可以作为肉质激化剂,在医药方面作为消化剂和酶制剂,果蔬的综合利用已成为国际果蔬加工业的新热点。
3 我国果蔬加工业存在问题及发展对策
我国果蔬加工业尚处于初级阶段,还未能向深层次推进,技术与装备落后是最主要的原因,如发达国家早已使用食品生物技术、真空干燥技术、膜分离技术、超临界萃取技术等高新技术在我国才处于刚起步阶段,差距非常明显,加工的规模小、技术水平低、综合利用差、能耗高、加工出的成品品种少、质量差。就果品加工而言,一些技术难题尚未得到根本解决,如我国果汁生产中的果汁褐变、营养素损耗、芳香物逸散及果汁浑浊沉淀等问题,与国外先进水平还存在很大差距,这些技术难题并没有因引进了国外果汁加工生产线而得到解决;在蔬菜加工方面,目前我国加工手段比较少,如罐藏、速冻、干制等,科技含量低,大部分蔬菜仍然沿袭传统做法,基本上没有经过任何加工。
针对我国果蔬加工业现状,建立果蔬加工专用原料生产基地,保证原料的品种、品质和产量势在必行。在优势产地建立大型果蔬采后工作站,集成清洗、分级、加工、包装和贮藏运输设备为一体的综合深加工体系。在果蔬原料的生产中,全面实行危害分析与关键控制点(HACCP)管理方式,实现规模化、安全化生产。从使用传统的加工技术生产传统的果蔬加工产品向采用现代化高新技术开发生产新型保健产品方向转化,实现果蔬加工业的迅猛发展。