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农产品加工技术对接活动会议(福建福州). 果蔬加工的现状及发展趋势. 林丽静 2011.10.12 中国热带农业科学院农产品加工研究所. 果蔬加工现状. 果蔬加工发展趋势. 果蔬加工产品的标准体系及质量控制体系. 果蔬加工的新技术及新成果. 果蔬加工现状:以粗加工为主,加工能力低、工艺落后、机械化程度低、产品质量标准不统一,精深加工少。. 速冻果蔬. 保鲜加工. 果蔬的干制. 果 蔬 附 加 值 增 加. 果品的腌制. 粗加工. 果品罐头. 果汁加工. 果酒加工. 深加工. 果醋酿造. 速冻果蔬.
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农产品加工技术对接活动会议(福建福州) 果蔬加工的现状及发展趋势 林丽静 2011.10.12 中国热带农业科学院农产品加工研究所
果蔬加工现状 果蔬加工发展趋势 果蔬加工产品的标准体系及质量控制体系 果蔬加工的新技术及新成果
果蔬加工现状:以粗加工为主,加工能力低、工艺落后、机械化程度低、产品质量标准不统一,精深加工少。果蔬加工现状:以粗加工为主,加工能力低、工艺落后、机械化程度低、产品质量标准不统一,精深加工少。 速冻果蔬 保鲜加工 果蔬的干制 果 蔬 附 加 值 增 加 果品的腌制 粗加工 果品罐头 果汁加工 果酒加工 深加工 果醋酿造
速冻果蔬 速冻果蔬主要是速冻蔬菜,速冻水果主要有荔枝、龙眼、橄榄、余甘子等。在速冻设备方面,速冻设备仍以传统的压缩制冷机为冷源。 我国已制订了一批速冻食品技术与产品标准包括速冻食品技术规程、无公害食品速冻葱蒜类蔬菜、豆类蔬菜、甘蓝类、瓜类蔬菜及绿叶类蔬菜标准并正在大力推行市场准入制。
果蔬的干制 果蔬干制一般沿用传统工艺(日晒法、土炉火焙法、热风干燥法),效率低,大部分生产过程仍由手工操作完成,产品中的细菌总数、大肠杆菌等卫生标准难以控制。
果品的腌制 果品腌制是我国传统果蔬加工工艺,成本低廉、风味多样。可分为酱渍、盐渍、酱油渍、糖渍、醋渍、糖醋渍、虾油渍、盐水渍、糟渍等。近年来全国涌现出大批的知名酱腌果蔬产品:杭州萝卜干、涪陵榨菜、四川风味泡菜、湖南剁辣椒、沧州蜜枣等。
果品罐头 我国是世界上生产果品罐头品种和产量最多的国家,苹果、柑桔、梨、菠萝、葡萄等罐头的生产厂家主要分布在东南沿海地区,近年来在产品质量、技术、工艺等方面取得了明显的进步。我国果品罐头存在的最大问题是产品利润低,产品附加值不高,缺乏自主品牌,行业间存在无序竞争,国内消费市场得不到发展。
果蔬汁加工 近几年发达国家的果汁消费量每年以13%的速度增长,人年均果汁占有量达到40 L,发展中国家也达到10 L左右。而我国目前每年人均果汁占有量还不到1 L,每年需要从国外进口浓缩橙汁数千吨。这既反映了我国果汁加工的落后,也意味着我国果汁加工业的巨大发展潜力。 目前果蔬汁加工产品主要有:浓缩果汁、非浓缩还原汁、复合果蔬汁、果肉饮料。
果酒加工 果酒是我国酒类大家庭中的一个小酒种,果酒酒度低、营养丰富,大多具有保健和滋补作用。国人饮酒消费逐步向绿色天然和营养酒、低度酒、多品味酒的方向发展。据预测,今后10年果酒每年将以10%的速度递增,已开发的葡萄酒、木瓜酒、沙棘酒、山楂酒、南瓜酒、猕猴桃酒等。目前我国果酒企业有100多家,生产区域遍布全国,以河南、山东、江苏、浙江、安徽、广东等省为主。
果醋酿造 果醋作为一种具有良好风味的保健醋而倍受消费者的青睐,市场前景广阔。目前,我国专门生产果醋的企业基本为零。而市场的需求已初见端倪。所以一些调味品酿造企业、酒类企业和一些果汁企业开始涉足果醋的研发和生产。果醋饮料以其天然、健康、营养的优势而逐步在市场上赢得自己的一席之地,占领许多消费观念比较时尚的人群。但是由于是一种新型饮料,所以果醋的市场价格也相对偏高。
果蔬加工发展趋势 鲜切果蔬 果蔬功能食品的加工 果蔬汁的加工 果蔬粉的加工
鲜切果蔬 指新鲜蔬菜和水果原料经分级、整理、挑选、清洗、切分和保鲜等工序.最后用塑料薄膜袋或以塑料托盘盛装外覆塑料膜包装,供消费者立即食用的一种新型果蔬加工产品。 鲜切果蔬不对果蔬产品进行热加工处理,果蔬仍为活体,能进行呼吸作用,具有新鲜、方便、可食率达95%以上的特点。 已被广泛用于胡萝卜、生菜、圆白菜、韭菜、芹菜、花椰菜、马铃薯、苹果、梨、桃、荔枝、草莓和菠菜等。
果蔬功能食品的加工 从果蔬中提取有效功能成分,生产有一定保健功能的功能食品也成为果蔬加工的新方向。 白藜芦醇具有抗癌、抗氧化、抗菌消炎、保护心血管和肝脏、调节内分泌等多种功能,可从红葡萄、花生根、茎中提取,在保健品、食品、药品及化妆品等领域广泛应用。 水果中大多含有类黄酮,能抑菌、抗肿瘤。
果蔬功能食品的加工 西红柿中含有番茄红素,具有抗氧化作用,能较为有效地防止前列腺癌、消化道癌以及肺癌的产生; 生姜中含有姜醇和姜酚等,具有降血抗凝、抗肿瘤等作用; 胡萝卜中含有胡萝卜素,具有抗氧化作用,消除人体内自由基。
果蔬汁的加工 果蔬汁产品越来越多样化,很多企业引进了先进的加工生产线,采用了一些先进加工技术,如高温短时杀菌技术、无菌包装技术、膜分离技术等,大大提高了果蔬汁质量和口味。 目前受市场欢迎的主要果蔬汁加工新品种有: 1、浓缩果汁——体积小、重量轻,可以减少贮藏、包装和运输费用,有利于国际贸易; 2、NFC(Not From Concentrate)果蔬汁——不是用浓缩果蔬汁还原而来,而是果蔬原料经过取汁后直接进行杀菌,包装成成品,是目前市场上最受欢迎的果蔬汁产品;
果蔬汁的加工 3、复合果蔬汁——利用各种果蔬原料的特点,从营养、颜色和风味等方面进行综合调制,创造出的更为理想的果蔬汁产品; 4、果肉饮料——将水果去皮、切割、压榨出汁,防止褐变,较好地保留了水果中的膳食纤维,原料的利用率较高。
果蔬粉的加工 果蔬粉是将新鲜果蔬用热风干燥或真空冷冻干燥后,粉碎成粉,其水分含量低于6%,不仅最大限度地利用原料,而且这种产品易贮藏、运输。果蔬粉还能应用到食品加工的各个领域,用于提高产品的营养成分、改善产品的色泽和风味,以及丰富产品的品种等。主要可用于面食、膨化食品、肉制品、固体饮料、乳制品、婴幼儿食品、调味品、糖果制品、焙烤制品和方便面等,如现有的南瓜粉、番茄粉、蒜粉、葱粉、猕猴桃粉等等。 番茄粉 南瓜粉
果蔬粉的加工 目前果蔬加工正朝着超微粉碎的方向发展。果蔬干制再经过超微粉碎后,颗粒可以达到微米级,食用时更方便,口感更好,更容易消化,膳食纤维可以得到更好利用,减少了废渣。 香蕉粉 龙眼粉 荔枝粉
果蔬加工产品的标准体系及质量控制体系 食品安全存在着三大顽疾: 1、产品源头的污染,如有的产地环境污染,污水浇灌、违规滥用高毒农药,由此曾引发过蔬菜水果重金属超标事件等。 2、食品生产加工过程中有的使用非食品原料,有的滥用增白剂、保鲜剂、色素、不合格包装物等。 3、食品流通经营不规范,缺乏必要的冷藏、保鲜设施以及食品安全检测手段和质量控制措施。
果蔬加工产品的标准体系及质量控制体系 国际重要的食品法规和系统有: GMP、HACCP、国际食品条码系统等。 我国已在果蔬汁产品标准方面建了近60个国家标准与行业标准(农业行业、轻工行业和商业行业),标准内容涉及分类、测定方法、产品标准、技术条件等涵括了大部分的果蔬汁产品,为产品的规范与进入市场提供了法规保障。在质量控制方面,大量企业进行了HACCP安全体系管理的认证特别是对于出口美国的加工企业必须取得美国FDA审核的HACCP认证。这些标准的制定以及GMP与HACCP实施为果蔬汁产品提供了质量保障。
果蔬加工产品的标准体系及质量控制体系 在果蔬罐头方面已经建立了83个果蔬罐头产品标准而对于出口罐头企业则强制性规定必须进行HACCP认证从而有效保证了我国果蔬罐头产品的质量。 在速冻果蔬方面,我国已制订了一批速冻食品技术与产品标准包括速冻食品技术规程、无公害食品速冻葱蒜类蔬菜、豆类蔬菜、甘蓝类、瓜类蔬菜及绿叶类蔬菜标准并正在大力推行市场准入制。2003年我国制订了蔬菜加工企业HACCP体系验证指南。目前我国的部分速冻企业已获得HACCP认证。
果蔬加工产品的标准体系及质量控制体系 应从种苗及生产过程的标准化抓起,逐步在产品加工、质量安全等环节实施标准化管理,从而形成从种前到市场彼此相互衔接呼应的完整标准体系。 应加强果品质量的现代化管理,加速与国际接轨,以生产绿色果品加工品。 制订与国际接轨的果品加工制品的质量标准和安全卫生标准。
果蔬加工的新技术及新成果 在高新技术研究领域,高效制汁技术、非热杀菌技术、高效节能干燥技术、微波技术、速冻技术、膜技术、超高压技术、超微粉碎技术、超临界流体萃取技术、膨化与挤压技术、基因工程技术及果蔬综合利用技术和相关设备研究与应用是果蔬加工学科领域的研究重点。
果蔬加工的新技术及新成果 超临界萃取技术 膨化与挤压技术 超微粉碎技术 超高压技术 膜分离技术 现代生物技术
超临界萃取技术 应用:在医药工业中,可用于中草药有效成份的提取,热敏性生物制品药物的精制,及脂质类混合物的分离;在食品工业中,啤酒花的提取,色素的提取等;在香料工业中,天然及合成香料的精制;化学工业中混合物的分离等。
超临界萃取技术原理 临界点:液、气两相呈平衡状态的点。 临界温度:在临界点时的温度。 临界压力:在临界点时的压力。
膨化与挤压技术 应用:广泛用于谷物早餐食品、快餐食品、烘焙食品、冲调食品、儿童食品、保健食品、营养强化食品和蛋白类食品等领域。 美国,60%的大豆及50%的棉籽进行膨化预处理,年产值达到几十亿美元; 在日本,主要发展了挤压膨化技术在谷物,植物蛋白、畜产品、水产品和果蔬加工等领域的应用。
膨化与挤压技术 特点: 原料利用率高,无污染; 营养损失小,利于消化吸收; 口感好,食用方便; 不易回生,便于贮藏。
超微粉碎技术 超微粉碎是基于微米技术原理制造(微米技术是纳米技术的基础)。超微粉碎设备的工作原理是应用转子高速旋转所产生的湍流,将物料在气流中形成高频振荡,使物料的运动方向和速度在瞬间发生剧烈变化,物料颗粒间发生急速撞击、磨擦,经过很多次的反复碰撞而裂解成微细粉,同时,加以冷冻、冷风、热风、除湿、灭菌、分级等过程,使物料达到加工要求。
超微粉碎技术 果品超微粉加工与一般的机械粉碎不同。超微粉加工的产品优点是在不破坏果品组织结构的情况下,可以使细度高达2000目,产品表面积大,孔隙率高,包容性强,产品的内在质量得到充分改善,原有的自然风味得以进一步发挥,物料的分散性、溶解性、吸附性也都得到根本的改善,还大大提高了原料的利用率。用此技术加工的果品超微粉保持了果品原有的生物活性和营养成分,具有天然性、营养性和易于消化吸收等特点。
超高压技术 应用:杀菌与品质改良 原理: 1、高压对共价键等高能键作用很小,对氢键等低能键作用很大。对蛋白质一级结构几乎没影响,对三级、四级结构作用大; 2、破坏淀粉的晶体结构,并使淀粉粒膨胀,糊化,提高淀粉的消化率; 3、破坏生物体细胞膜结构,增大细胞膜透性; 4、改变某些材料的生化反应速度和方向。
超高压技术 优点: 1、与热加工相比,可以避免营养成份损失和重量损失; 2、由于高压对小分子物质作用很小,因此风味物质、色素、维生素等成份保存完好; 3、时间短,能耗低。其能耗仅为加热法的十分之一; 4、保质期长,工艺简化。
日本果汁工艺示例 超高压技术
膜分离技术 膜分离技术是一项新型高效分离技术,具有在常温下操作,营养成分损失少,设备简单、操作方便、无相变、不产生化学变化、选择性强、分离效率高和节省能源等优点。 按照膜孔径的大小,膜分离技术可以进一步细分为微滤、超滤、纳滤、反渗透技术等。 目前,膜技术在食品工业中的应用主要有过滤、浓缩、除菌和分离提取功能食品的功能配料等。
膜分离技术 应用: 1、生产果蔬汁:在果蔬汁生产中,微滤、超滤技术用于澄清过滤;纳滤、反渗透技术用于浓缩。 2、生产酒类:除去酒及酒精饮料中残存的酵母菌、杂菌及胶体物质等,可以改善酒的澄清度,延长保存期,还能使生酒具有熟成味,缩短老熟期。 3、用于豆制品工业:分离和回收蛋白质。 4、用于调味品工业:在制酱工厂排出的废水中,80%以上BOD主要来自大豆的蒸煮汁。利用超滤法对大豆煮汁进行分阶段处理,其透过液可作为生产用水回收,浓缩液可用作生产原料。
现代生物技术 生物技术在果品加工中应用面越来越广,如发酵工业进入大规模商业应用时期。 近10年来,以提供蛋白质、氨基酸、核苷酸、有机酸、微生物多糖、维生素、酒精和工业用酶的生物技术产业,均以20%的年增长速度递增,形成了以发酵法制造谷氨酸为代表的氨基酸工业,以发酵法制造柠檬酸为代表的有机酸工业,以发酵法酿酒的果酒工业和酵母制品工业,形成了果品加工的新领域。
中国热带农业科学院农产品加工研究所 在果蔬加工方面所做的工作
单位概况 • 研究工作始于1954年,成立于1964年。 (1958年海南儋州) (1964年广东湛江)
天然橡胶标准化加工技术研发集成及应用 国家科技进步二等奖(2008) 主持完成单位:中国热带农业科学院
特色热带作物产品加工关键技术研发集成及应用特色热带作物产品加工关键技术研发集成及应用 国家科技进步二等奖(2010) 主持完成单位:中国热带农业科学院 我所作为合作完成单位
科研平台 • 农业部热带作物产品加工重点开放实验室、海南省天然橡胶加工重点实验室 ——热带作物产品加工应用基础研究平台 • 农业部食品质量监督检验测试中心(湛江)、农业部甘蔗质量安全监督检验中心(桂中南、滇西南、粤西) ——食品质量安全检测和研究平台 • 先进热作材料国际研究中心(与澳大利亚迪肯大学共建) ——天然橡胶、纤维等材料国际合作研究平台 • 全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会天然橡胶分技术委员会秘书处(SAC/TC35/SC8) ——天然橡胶标准制修订和研究平台 • 国家重要热带作物工程技术研究中心加工基地(分中心) • 国家农产品加工技术研发热带水果加工专业分中心
成熟技术 (1)热带水果生物保鲜技术 茶树油分离提取技术与实验室
成熟技术 天然茶树油香蕉保鲜剂
成熟技术 (2)酶工程技术 菠萝蛋白酶亲和吸附协同 超滤提取技术,酶活性高达 300万U/g
成熟技术 (3)果品干制技术——果粉冷加工 冷喷雾技术 真空干燥技术
成熟技术 香蕉粉 龙眼粉 荔枝粉 神秘果粉 神秘果片
成熟技术 (4)燃料酒精无弃物排放控制技术 木薯、甘蔗能源酒精——无弃物排放控制技术,实现零排放
成熟技术 (5)功能活性成分提取技术 香料——香兰素、南药——槟榔碱、姜黄素超临界CO2提取技术
成熟技术 (6)纤维素纳米化技术 甘蔗渣 甘蔗渣纳米化纤维素,理论转化率100%,在功能性纺织品、特殊材料等方面有良好的应用前景。 100 nm
成熟技术 7、腰果加工技术 腰果剥壳机 腰果脱衣机