吴茂玉：全球苹果加工产业前沿及国内实践

全球苹果加工业的前沿

国内惯例

中国苹果产业协会副会长

济南水果研究所所长

吴·

一、苹果产业概况及问题苹果是扶贫富民的重要产业，但加工率低，产销问题突出。2020年，我国苹果总产量达到4406.6万吨，比2019年增长3.8%。其中，鲜果流通2871万吨，占比65%；水果加工量为750万吨，占17%；出口量97万吨，占3%；井漏660万吨，占比15%。除了加工量，流通损耗，出口量，其余基本都是现货流通，人均消费要超过20kg，压力还是很大的。那么苹果未来的出路在哪里？主要包括三个方面:一是通过开发多样化的产品来提高加工率。二是通过全程无缝冷链技术的应用，降低流通损耗，将流通损耗降到最低。第三，通过产品的质量和品牌，提高出口率，增强国际市场竞争力。浓缩苹果汁发展进入瓶颈期，NFC果汁和发酵果汁迎来快速增长期。目前，浓缩苹果汁的发展已进入瓶颈期。2010年浓缩苹果汁出口量为78.4万吨，2020年仅为42万吨，约占世界出口量的40%。各种浓度的果汁市场也发生了很大的变化，一些高端果汁，如NFC果汁和发酵果汁，迎来了快速增长期。浓缩苹果汁的加工技术取得了突出的成就，但仍存在一些不足，如过度加工和固有的营养和风味损失。所以苹果加工业还面临着很多困难:一是加工原料。没有系统分析不同品种的加工特点，产品的风味和营养难以保证；第二是技术。多为传统加工技术，但新技术开发应用不足，导致产品风味和内在营养损失较大；第三是生产线。缺乏合适的加工设备、系统和生产线智能控制手段；第四，生产能耗。对于多能耗加工，在双控能和绿色转型的要求下很难发展。第五，缺乏质量控制。有害物质的产生控制，加工和调味。第六，加工品的真伪。诚信问题，OEM问题；七是加工产品质量的品牌问题。加工品同质化，缺乏卖点，缺乏消费者对加工品品牌品质的认知。二。国内外加工技术前沿及概述苹果汁行业现状:主要是开发新型NFC苹果汁，不断提高产品质量，最大限度保留营养成分，实现绿色节能生产加工。国际研究前沿:主要集中在杀菌新技术、节能新技术和设备的研究和应用，如低温等离子体技术、非热杀菌技术和设备开发，以及生产线的自动化和智能化。国内创新实践:目前已研究出最少的加工工艺和配套设备，实现高质量产品开发，正在产业化推广；基于膜技术的新型浓缩新型苹果休闲食品产业现状:加工方法主要有热风干燥、热泵干燥、true 空干燥、变温压差膨化干燥、true 空油炸膨化等。国际研究前沿:主要集中在非热加工方法，包括脉冲电场杀菌技术、超高压处理、微波处理等。国内创新实践:主要研究脉冲差压闪蒸干燥、CO2高压低温气流膨化干燥等。基于机器视觉的苹果片质量评价。苹果发酵制品行业现状:苹果醋饮料、益生菌发酵制品、苹果果酒、蒸馏酒、起泡酒等新产品的市场正在逐步扩大。国际研究前沿:国外对果酒发酵技术和设备的研究很多，特别是利用超声波等辅助发酵技术提高发酵效率和质量。中国的创新实践:在发酵菌种的筛选和评价、新型膜蒸馏技术、陈化技术等方面投入了大量的科研工作。，需要进一步产业化。苹果加工废弃物行业现状:主要用于提取果胶、膳食纤维、多酚、动物饲料加工等。，其综合利用率不足30%。国际研究前沿:目前苹果渣中的果胶主要从国外提取，作为功能性产品配料添加到食品中，广泛应用于烘焙行业、肉制品、乳制品行业等。国内创新实践:汽爆预处理、高压脉冲电场等技术主要应用于苹果渣中多酚、果胶等功能因子的提取，提取率可提高一倍以上；天然防腐剂——果胶酶解物的制备:苹果籽油的亚临界萃取等。三。苹果加工新技术及工业实践。True 空榨汁技术。能在true 空压力下高效榨汁各种果蔬，保证口感新鲜，抗氧化，减少酶促褐变。它适用于几乎所有的水果和蔬菜。由于在无氧环境下采用温和的分离技术，维生素等植物性营养成分得以最大程度的保留，获得高品质的果汁。该系统由一个随时可用的可移动模块组成，配备1-3个true 空螺旋过滤器，其生产能力从1吨/小时到3吨/小时不等。根据原料和所需产品的特性，锭子设计和筛网尺寸可以相互匹配，可以获得较高的成品率。这些新技术包括新苹果汁的开发和应用，包括true 空榨汁技术，即在true 空压力下，高效榨汁各种果蔬汁，保证新鲜口感，防止氧化保护，减少介质结合和接触。2.非热杀菌技术。非热杀菌技术可以减少加热对果汁营养的破坏，保持水果的营养和香气。在国外，研究起步较早，已经实现工业化生产。目前我国大多处于研究阶段，相关设备也在研发中。因其设备投入大，产品成本高，在高端果汁生产中已部分应用。成熟的HPP果汁产品主要集中在思慕雪、椰汁、柑橘汁、苹果汁以及黄瓜、羽衣甘蓝等复合蔬菜汁。3.低温低氧最低加工技术。低温加工技术:研究了不同加工温度、氧含量和抗坏血酸添加量对苹果汁色泽、多酚、稳定性和感官的影响，确定了最佳加工参数。4.最小强度杀菌技术。通过对杀菌死亡率和品质的研究，确定了NFC苹果汁低强度杀菌工艺参数:85℃，30s。分析了苹果汁贮藏过程中品质变化的动态。认为4℃贮藏能有效降低NFC苹果汁的褐变和VC、多酚的损失。NFC苹果新制剂也在国内大型果蔬加工企业进行了转化应用。我们还建设了示范生产线和预处理生产线，处理能力分别为每小时5吨，生产能耗降低了11.3%，每班节省了20-25名工人。5.NFC果汁认证技术。首先，根据苹果游离水δD和δ18O同位素比值的特异性，建立了鉴别苹果汁虚假氧氢同位素比值的方法。其次，针对掺糖苹果汁，根据外源C4植物糖与苹果汁糖组分的δ13 C比值差异，建立了利用碳同位素比值质谱鉴定苹果汁的方法。第三，针对还原苹果汁和NFC苹果汁中苹果多酚的组成和丰度的差异，建立了苹果汁特征多酚的指纹识别方法。第四，针对混有其他果汁的苹果汁，根据18sDNA序列在物种间的差异，建立了一种基于RT-PCR鉴定苹果18sDNA的方法。苹果发酵酒和蒸馏酒主要采用渗透汽化膜技术制备蒸馏酒。其优点如下:增香:从酒中提取可溶性香气物质；除浊除杂:能有效分离醇溶性和非醇溶性物质；降低杂醇油:能有效降低基酒和白酒中的杂醇含量；去“辣”去“辣”:加速陈酿，让新酒更柔和；食品安全:有效去除甜蜜素、塑化剂、重金属等有害物质。苹果副产物的综合利用主要采用蒸汽爆破技术。将原料置于高温高压环境中，孔隙中充满蒸汽。当高压瞬间释放时，原料空缝隙中的过热蒸汽迅速汽化，体积迅速膨胀，使细胞“爆炸”，固体物质的结构在机械力的作用下被破坏。细胞壁破裂形成气孔，小分子物质从细胞中释放出来。用蒸汽将原料加热到100℃-300℃，并保持压力一段时间。压力突然释放喷出时，产生二次蒸汽，体积大大增加。在机械力的作用下，固体材料的结构被破坏。应用领域主要包括:食品工业:果蔬废弃物加工、海产品加工、粮食深加工、饲料加工。医药行业:中药加工提取，中药炮制。生物能源:生物能源原料的预处理。生物材料:纺织纤维、人造板、蛋白质纤维。化学品:草酸、低聚木糖、黄原胶生产。环境保护:固体废物处理、有机肥加工、造纸环保处理、环保材料生产。汽爆技术在果蔬加工中的应用主要包括功能成分的提取、成分的修饰、理化性质的改善、传统饮片/茶饮料的提质增效、果蔬香气品质的改善、果蔬破壁加工、抗营养因子的去除、生物发酵预处理、果蔬副产物的无害化处理和高值化利用。主要产品是膳食纤维和多酚。节能处理1。反渗透浓缩技术。反渗透并不是一项新技术。煤改气后，蒸汽成本增加了一倍多，每吨果汁成本增加了300-450元。年产8000吨的工厂，每年成本增加320多万元。还存在蒸发浓缩产品色值高等问题。膜浓缩是利用有效成分与液体的分子量差异实现定向分离，从而达到浓缩的作用。与传统蒸发浓缩相比，具有能耗低、常温、对产品影响小等优点。它已广泛应用于糖、蛋白质和盐的生产和应用中，近年来在浓缩果蔬汁工业中得到重新应用。2.陶瓷膜动态错流超滤技术。它具有动态错流技术的优点。评价质量是透明的。在生产、采收、加工、流通、贸易等环节，将产品的外观特征、风味物质、口感、营养成分、安全指标等质量特性以直观具体的形式展示出来，易于理解和操作，从而达到提高产品质量、提升品牌、改进工艺、提高效益的目的。基于感官和营养的产品质量数字化评价技术，将产品的外观、风味、口感、质地等指标进行量化，将模糊的美味变成精确的数字信息。四。苹果加工业前景苹果加工业下一步主要是向以下三个方向发展:一是发展多元化产品，拉动内需。中国的消费市场巨大，目前苹果加工品仍然短缺。通过高新技术、精密加工和控制技术的应用，促进产品质量的提高，生产多样化的产品。二是通过副产品综合利用提质增效。由于加工废弃物量大，这些副产品被综合利用，通过吃干榨净，促进绿色低碳生产。三是加强质量安全管控，促进消费升级，增强消费者互信，特别是提升产品的国际竞争力。

【来源:陕西省农业农村厅_市场动态】

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