焦点访谈20140518习指出:“要延长农产品产业链,发展农产品加工、保鲜储藏、运输销售等,形成一定规模,把农产品增值收益留在农村、留给农民。”近年来,我国农业科技工作者扎根种植、生产、加工一线,围绕农产品绿色贮藏加工,研发出一批新技术新手段,用科技力量帮助人们吃得更好、用得更好,推动农产品加工业和食品产业高质量发展。
一颗柑橘,既能鲜食,也能榨果汁、做罐头,还能提取类黄酮、香精油、果胶等功能成分,皮渣还可做成环保材料,可谓“全身都是宝”。像柑橘一样,人们熟知的不少果蔬,除了直接食用,还有其他多种用途。要想保证吃到的水果足够新鲜,保证从表皮到果核都能物尽其用,就要借助食品储存加工技术。
我国是世界果蔬第一生产大国。2022年果蔬总产量达11.13亿吨。这么多水果蔬菜,贮藏起来是个难题。果蔬应季集中上市,会出现经常性、周期性、结构性短缺与过剩问题,由此造成的采后腐损率高达20%—30%。同时,消费者对果蔬农产品品质的期待越来越高。“水果要及时吃,否则容易坏。”这一固有印象反映了贮藏技术不够发达的短板。我们通过研创物理保鲜技术、研制绿色保鲜剂等,构建起“产地预冷+热激处理+臭氧熏蒸+智能分级+低温贮藏”的技术集成模式,使鲜果贮藏期普遍延长约两个月。
在这一技术集成模式中,每个环节都面向贮藏“痛点”,解决实际问题。很多高温季节收获的水果,自身温度达到30摄氏度以上,果实呼吸作用旺盛,容易变质腐烂,需要尽快降温。产地预冷技术可在几十分钟到几小时内,将果实携带的田间热带走,降至适宜贮运的温度,保障果实口感风味,提高贮藏性能。又如臭氧熏蒸技术,利用臭氧杀灭细菌(真菌)和病毒,又可氧化果蔬释放出的乙烯,从而延缓果蔬衰败。此外,臭氧熏蒸还能降解果蔬表面的有机磷等农药残留,清除贮藏库内的异味,保持最终食用或加工时的果蔬品质。
工业化贮藏保鲜及速冻技术,可以解决果蔬季节性供需矛盾。柑橘收获的季节性特点,使其无法周年供应。每年11月左右集中上市,一般到了来年6月、7月,加工厂就会面临原料缺乏的难题。为此,我们研发了工业化贮藏保鲜及速冻技术。与速冻水饺不同,果蔬速冻调控技术难度更高,需要在30分钟或更短时间内,将新鲜原料的中心温度降至冻结点以下,使原料中80%以上水分尽快冻结成冰。这项技术的难点在于,要精准控制冰晶颗粒大小,以防速冻后冰晶把细胞膜胀破,导致整个柑橘“趴”下去。目前,我们已攻克这一难关,速冻果蔬细胞内外的水分同时形成晶核,晶体小、数量多、分布均匀,不挤压果蔬细胞膜、细胞壁,组织结构破坏少,解冻后还可以复原。应用这一技术,企业建起工业化速冻线,柑橘原料实现周年供应,不少加工企业由此取得长足发展。
“柑橘罐头”是很多人难忘的童年记忆,酸甜松软的口感令人愉悦。水果加工并不像看起来那么简单,可以说是一门科技含量很高的“大学问”。为解决高温加工带来的品质下降、水耗高等问题,促进柑橘加工行业发展,我们研发了绿色节能加工技术。现在,生产1吨柑橘罐头的耗水量从60—80吨降至20—30吨,节水一半以上。应用先进加工技术,我国柑橘罐头占国际市场高达80%的份额。柑橘加工里的大学问,主要包括酶法脱囊衣技术、热杀菌技术、全果制汁(浆)技术。
酶法脱囊衣技术解决了去除囊衣、留下完整果肉的难题。该技术先对柑橘进行选果和清洗,热烫去皮除脉络,然后将带囊衣橘瓣放入酶解液中进行酶解,进而去除囊衣。这项技术以全自动方式剥去橘子囊衣,得到干净完整的橘子瓣,为加工打好基础。相较于传统的酸碱法脱囊衣工艺,酶法脱囊衣生产效率高、产品质量稳定、安全性高、不污染环境。运用该技术,企业建立起集远程网络、在线检测和智能控制技术于一体的生产线,实现不同柑橘原料的同线、同标、同质生产。
热杀菌技术虽已广泛应用于不同类型果蔬食品加工,但它的使用会不同程度破坏果蔬品质。怎样既杀菌又保持品质?通过研究柑橘产品中嗜冷、嗜温、嗜热三类微生物生长发育规律,我们决定用低温动态回旋连续杀菌取代高温静态杀菌,把杀菌温度从100摄氏度降到83摄氏度。应用低温杀菌技术制造的柑橘罐头,保留了柑橘原有的营养价值。为了让技术成果更好落地,服务企业生产,我们将低温杀菌技术整合在生产线公里长的柑橘加工生产线。柑橘加工从以前的劳动密集型生产,转变为标准化、清洁化、连续化的流水线生产,产品质量和生产效率都得到提高。
柑橘全果制汁(浆)技术,则让果汁等产品更有营养、原汁原味。这一技术类似于“榨果汁”,采用物理方法粉碎微化柑橘果肉果皮等组织,获得果汁(浆)类产品。柑橘全果果汁(浆)作为制备果汁、果酱、果粉等的中间加工品,可最大程度保留完整营养,有效实现柑橘百分之百全利用,无皮渣废弃物。我们建立起“低温超微化+酶法破壁+高压均质+真空脱氧”果汁饮品加工技术体系,对保证产品质量安全,促进柑橘加工产业发展具有重要意义。比如酶法破壁就可以降低全果汁的颗粒粒径,提高果肉中活性物质的溶出率,提高果汁抗氧化能力。
我国柑橘产品资源丰富,每年产生柑橘副产物约1000万吨,深加工和高值化利用潜力巨大。柑橘含有大量果胶、类黄酮和香精油等功能活性物质,借助深加工技术提取功能成分,可以广泛应用到保健品、化妆品和日化产品中。将这些副产物综合利用起来,可以更好服务人们生活。
从柑橘中提取类黄酮,价值空间很大。类黄酮有阻止氧化损伤、延缓衰老、降低心血管疾病患病风险等作用。全球保健品排名前20的品类中,有12类是类黄酮产品。通过系统研究,我们从柑橘类黄酮中分离鉴定出5种高抗氧化活性类黄酮,开辟出生物合成柑橘类黄酮的技术路径。相关技术应用在实际生产后,推动我国类黄酮占据全球市场主要份额。以往被当做废品的落果,如果用来提取类黄酮,每亩可帮农民增收1000多元。
柑橘果皮副产物也是香精油的重要来源。香精油存在于外果皮油囊、花和叶中,其中,外果皮的精油含量最为丰富。作为一种天然食品添加剂,香精油可以用于食品工业,也可以用于化妆品、芳香清洁剂等生产,全球每年柑橘香精油需求量达到2万吨左右。我们开发出“组合式提取、超临界分离纯化、微胶囊缓控释”技术,实现香精油高效制备与稳态化调控。国产香精油正逐步替代进口,使进口产品价格下降了一半,有效提升了我国相关产品的国际竞争力。
提取、利用完成后,剩下的橘皮废渣怎么办?针对柑橘全利用最后一步,我们引入定向重组成型技术,将柑橘皮渣加工成不同用途的可降解农用包装器具,如育苗钵、抛秧盘以及蛋托、果托等,应用场景丰富。
展望未来,我们将继续坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,推动食品储存加工技术新发展,在粮油、畜禽、果蔬等农产品储存加工领域取得更多原创性成果,赋能健康生活,助力乡村振兴。(作者为中国工程院院士、湖南省农业科学院学术委员会主任)
《食品加工机械与装备(第二版)》:刘东红、崔建云主编;中国轻工业出版社出版。
人民日报社概况关于人民网报社招聘招聘英才广告服务合作加盟供稿服务数据服务网站声明网站律师信息保护联系我们
人 民 网 股 份 有 限 公 司 版 权 所 有 ,未 经 书 面 授 权 禁 止 使 用
|