全国
    提高水果加工工业机械化水平,促进水果产业转型升级
    发布时间:2024-09-22 23:01:47 次浏览
    • 电话联系TA

      -佚名

  • 信息详情

我国是世界第一大水果生产国,年产量约2.8亿吨。但我国水果以鲜食为主,加工增殖率不高,严重制约了水果产业的跨越式发展。本文从提高水果加工业机械化水平入手,探讨如何通过提高水果加工业机械化水平来提高我国水果产业增殖能力,促进水果生产加工业转型升级,并与同行进行交流。

1. 水果采后加工行业回顾

对新鲜水果进行人工加工,以保持或提高其食用品质的过程和方法。新鲜水果营养丰富,但质地柔软,含水量较多,易受各种微生物寄生虫和物理化学因素的影响而腐烂变质。加工要求是保存水果的风味和营养价值,增强耐贮性,方便运输。对充分利用水果资源,调节市场供应具有重要意义。从现代化生产的角度看,迅速提高水果加工业的机械化水平,是我国水果产业走向世界市场、成为全人类果园的点睛之笔。

水果加工历史悠久,在史前时期,古文明发源地就出现了干果、果酒。但那时人类主要以野生水果为食,很少进行人工栽培。至少在公元前3000年,我们的祖先就以水果为主要食物。我国商代,水果加工主要由手工作坊完成,加工品成为贵族的奢侈品,普通百姓难以享用。工匠们把梅干当成酸性调味品。

我们的祖先从果汁的自然发酵中逐渐学会了酿酒技术。随着制糖工业的兴起,水果的糖加工也随之发展。1900年前后出现了水果罐头,发展十分迅速。后来又出现了速冻加工。20世纪下半叶,世界水果加工工业发展最快的是果汁及其饮料,其产量增长速度快于水果罐头。

此外,在采用电离辐射等新型灭菌方法代替热灭菌提高产品质量,配制新型食品防腐剂和抗氧化剂增强产品稳定性,利用水果及其加工品生产快餐、儿童食品、保健食品等方面也有许多新进展。我国的水果加工品如山东的红枣、浙江的南枣,广东、福建的荔枝干、龙眼干,新疆的葡萄干、杏干,烟台、北京的葡萄酒,北京、苏州、广州的蜜饯,各种水果罐头等,都是品质优良的传统名优产品。

水果采后加工的目的是延长食用期,而不是增加果实数量。新鲜水果营养丰富,但其组织柔软,含水量较多,受各种微生物寄生虫及理化因素的影响,极易腐烂变质。水果加工实际上是通过低温干燥、真空密封、热力杀菌、使用防腐剂和抗氧化剂等方法,消除和防止外界微生物的侵染,或创造抑制有害微生物的环境条件,防止水果腐败的一种保鲜技术。

2. 水果加工的主要方法

1. 干燥

利用热量或其他能量去除材料中水分的加工方法。

其作用是限制食品中所含的有效水分或降低水分活度,以抑制微生物的生长,达到保鲜的目的。有自然干燥和人工干燥两种方法,人工干燥应用较广泛。也可将二者结合起来。干燥过程前期为恒速干燥期,以消除果实中的自由水,后期为减速干燥期,以消除部分胶体结合水。

干燥后的原料除经过清洗、去皮、切块等工序外,还需经过热烫,以破坏果实内酶的活性,减少氧化变色和营养成分的损失,增强细胞透明度,利于水分蒸发;碱浸,以除去果皮上的蜡粉,加速干燥;硫磺熏蒸,以防止酶氧化褐变,保存维生素等。

当水分含量降低到约 18% 时,进行自然干燥。人工干燥通常使用干燥隧道,将浅果盘堆放在托架上并推入干燥隧道,干燥隧道中的干热空气蒸发原料中的水分。此外,还有许多其他干燥方法,例如真空、红外线和冷冻干燥。

2. 酿酒

利用酵母及其酶的发酵作用,将水果或果汁中的糖分代谢为酒精,从而抑制有害微生物生长的加工方法。

果酒为单一发酵酒,酒精发酵后不蒸馏,发酵前无糖化工序,酒精度适中(约10-15%),含浸出物较多,酒味醇厚,营养丰富。葡萄、苹果、梨、甜橙等均可酿酒,但因葡萄汁含糖多,酸度较高,果肉天然含有酵母,生产以酿酒为主。

利用果肉本身所含的酵母进行发酵的方法叫自然发酵,人工发酵法是将纯培养的葡萄酒酵母加入葡萄汁中,控制发酵过程。干红葡萄酒的生产是将果皮、果肉、果汁混合发酵,可使果皮中的色素、单宁、风味物质沉淀出来。发酵最适温度为20-25℃,发酵时间约10天。发酵结束后需压榨、脱渣。

干白葡萄酒用汁液发酵,温度稍低,不需后压榨、除渣;甜葡萄酒发酵液需加入糖或白兰地来调节糖度和酸度。

香槟酒是利用干酒发酵过程中产生的二氧化碳在低温下溶入酒中,经橡木桶贮存,经过缓慢的氧化、酯化、减酸和澄清等过程,显著提高酒的品质,并使其具有陈年潜力。

3.果汁饮料

果汁是水果细胞经压榨或萃取而获得的汁液。原汁在必要时需稍作成分调整,使产品符合一定的规格。苹果汁、葡萄汁常制成透明汁;而柑橘汁则多为浑浊状。浓缩汁是由原汁浓缩而成,一般不加糖,只用相似的果汁调整成分。浓缩倍数为原汁的3~6倍,可溶性固形物约40~60%,超浓缩可达65%,稀释后饮用。果糖浆是在原汁中加入大量糖的产品,常用作配制果汁饮料的基质。果汁粉是浓缩汁进一步脱水后的粉状产品,含水量为1~3%,饮用前须复水。

目前,几乎所有多汁的水果都可以用来制作果汁饮料。最受欢迎的是甜橙、柠檬、

有柚子、猕猴桃、核桃、菠萝、苹果、葡萄、杨梅、石榴及各种浆果等数百个品种。

果汁制作工序主要包括:

①榨汁。方法因水果种类不同而异。苹果、葡萄的汁液含在整果中,常采用破碎、压榨的方法榨汁;柑橘类水果有果皮,汁液含在汁细胞中,常采用锥形榨汁机榨汁。各类水果的出汁率一般为果实重量的45~80%。

②澄清过滤。除去果汁中的悬浮物和胶体颗粒,是使果汁透明的重要步骤。常用的方法有明胶-单宁法、加热凝固法和酶制剂法等。

③均质脱气。专门用于制作浑浊汁。均质是利用机械作用使果汁中的悬浮颗粒分散,提高其稳定性。高压均质要求压力为150~170公斤/厘米2。脱气或脱氧是从浑浊汁中除去空气的过程,可防止果汁氧化变色、维生素损失、罐壁马口铁腐蚀、消除泡沫等。通常采用真空法进行。脱气过程中损失的挥发性风味物质可回收。

④包装杀菌。一般采用罐头作为容器。杀菌采用巴斯德杀菌法。透明汁杀菌条件通常为80℃,30秒,浑浊汁杀菌条件通常为90-95℃,30-60秒。

另外,在制作浓缩汁时,需要用真空的方法除去部分水分,以提高果汁的浓度;在制作果汁粉时,需要用喷雾干燥的方法进行脱水。

4. 糖衣

是使高浓度糖液水分活度降低,形成强渗透压,使微生物因生理性失水而无法活动的一种加工保鲜方法。产品分为蜜饯和果酱两大类:

①果脯。是果块含糖量达55~70%且保持原有形状的制品。有湿果、干果和糖衣果三种。原料加工包括去皮、切块、穿刺和预煮等工序。热制糖是加糖后再加热煮制,冷制糖是用糖腌制或浸泡在糖液中。适用于果肉较软、不耐煮制的水果,因不加热,能较好地保存鲜果原有的色泽、香气和营养成分。湿糖常采用罐头包装,干品制糖后要经过一道干燥工序,多采用塑料袋、纸盒包装。

②果酱。不保留果块原形,含糖量在60%及以上的制品。其中,所谓果酱,尚可见果块;质地均匀,呈半固体状态的制品称为果泥。果冻是果汁与糖浓缩冷却后形成的胶状制品。在果汁中加入小块果皮或果肉,加糖煮沸后形成的胶状制品称为果酱,通常用橙子制成。果酱的加工工序主要有:切块、压碎(果酱)或挤干(果冻)或打浆(果泥)、加糖煮沸、装罐等。

5. 罐装

将水果连同填充液一起装入密闭容器内,再经加热杀菌的加工保鲜方法。罐头食品具有品质好、保鲜性强、食用携带方便、生产自动化程度高的优点。装罐前,空罐必须经过杀菌处理,达到商业无菌状态,即罐内不含有人食用后会引起食品腐败和引起疾病的微生物,但允许少量酸性食品中的耐高温且无毒的产芽孢菌和不耐酸的微生物存在。当果块连同填充液(一般为热糖液)一起装入罐内时,罐盖与液面之间必须保持一定的空间,称为顶部空间。

经过排气、封罐、杀菌、冷却等处理后,罐顶缝隙中的大部分空气被排除,内容物收缩,形成一定的真空度。这样,在加热杀菌时,可避免罐内空气受热膨胀,造成罐头变形、开裂,罐壁氧化生锈,内容物氧化变质。罐头在封罐后进行杀菌,一般采用常压杀菌法,温度为100℃。水果罐头经高温处理一定时间后,立即用干净的流动水冷却至37.5℃,让罐壁自行干燥。对于大型罐头、玻璃罐,常采用加压冷却,以防止罐头变形、脱落或开裂。

6.速冻

水果中的大部分水分在-1~-5℃之间形成冰晶,这个温度范围称为最大冰晶生成区。加速热交换,使食品在短时间内通过最大冰晶生成区的方法就是速冻。水果速冻时,细胞内的水分很难在短时间内转移到细胞间隙,因此立即被冻结在细胞内;同时由于自由水被迅速完全冻结,所形成的冰晶没有膨大过程,不足以对细胞组织造成机械损伤,因而仍能保持接近水果原有的组织结构,解冻后不会出现大量滴液流失和变形。水果速冻常采用糖或糖溶液进行,取样温度与水果胶体结合水的凝固点大致相同,为-18℃或更低。水果在速冻过程中失去生命,微生物大多死亡或不能活动,因此速冻果品保鲜效果好。但水果和微生物的酶类不会失去活性,速冻水果在长期贮存过程中也会变质。速冻水果的包装容器有马口铁罐、纸箱、复合塑料袋等。速冻水果必须存放在-18℃的冷库中。

3.我国果品加工行业机械化现状

目前,我国水果产品出口基地大多集中在东部沿海地区,近年来产业不断向中西部地区拓展,“产业西移”趋势十分明显。

菠萝汁、桃渣加工优势十分明显,形成了十分明显的浓缩汁(酱、糖果)加工带,建立了环渤海地区(山东、辽宁、河北)和西北黄土高原地区(陕西、山西、河南)两大浓缩苹果汁加工基地;以西北地区(新疆、宁夏、内蒙古)为主的番茄酱加工基地和以华北地区为主的桃渣加工基地;以热带地区(海南、云南等)为主的热带水果(菠萝、芒果、香蕉)浓缩汁、浓缩渣加工基地。直饮果蔬及其饮料加工形成了以北京、上海、浙江、天津、广州等省市为主的加工基地。在市场需求的拉动下,近年来果品加工机械化取得了长足进步,主要表现在:

1.装备水平明显提高

果蔬汁加工:榨汁技术、高温短时灭菌技术、无菌包装技术、酶液化澄清技术、膜技术等已在生产中得到广泛应用。果蔬加工设备,如苹果浓缩汁、番茄酱加工设备等基本都从国外引进。在直饮果蔬汁加工方面,我国大型企业综合运用了最新的技术装备,如从瑞士、德国、意大利等专业设备制造商引进利乐、康美包、PET瓶无菌灌装等生产线,已达到先进水平。

在果蔬罐头领域:低温连续杀菌技术、连续脱涂层技术在酸性罐头(如橘子罐头)中得到广泛应用;推出新型电脑控制杀菌技术,如小包装板栗罐头制品;

在包装方面,EVOH材料已应用于罐头食品生产;纯乳酸菌的接种,彻底改变了传统的泡菜生产工艺,促进了泡菜产业的发展。

脱水果蔬:常压热风干燥虽然是蔬菜脱水的常用方法,但我国目前能够进入市场的脱水蔬菜绝大部分都是采用真空冷冻干燥技术生产的,此外,也有少数企业采用微波干燥、远红外干燥技术。我国研制的真空冷冻干燥技术及设备取得了可喜的进展,国内一些冻干设备生产厂家的技术水平已达到20世纪90年代同类产品的先进水平。

速冻果蔬:近年来,我国速冻果蔬技术取得了许多重大发展,一是速冻果蔬形态由原来的大包装向加工鲜切后的小包装转变;二是冷冻方式开始广泛采用风吹冷冻。

2、由单机组合向成套设备发展

成套冻结装置、管架冻结装置、连续生产冻结装置、流化冻结装置等,使冻结温度更加均匀,生产效率更高;三是制冷装置作为冷源有新的突破,如利用液氮、液态二氧化碳等进行直接喷淋冻结,明显降低了冻结温度,大大提高了冻结速度,全面提高了速冻蔬菜的品质。在速冻设备方面,我国已开发了螺旋速冻机、流化冻结机等设备,满足了国内速冻行业的部分需求。

在果蔬物流领域:苹果、梨、柑橘、葡萄、西红柿、青椒、蒜薹、大白菜等主要果蔬的贮藏保鲜、流通技术研究与应用基本成熟,MAP技术、CA技术在我国主要果蔬的贮藏、运输和保鲜中得到广泛应用。

3.市场显著推动了水果加工行业机械的智能化

在农产品出口贸易中,加工后的果蔬占有重要比重,带动了果蔬加工机械化研发和制造,一批制约发展的“瓶颈”机械得到突破,果蔬清洗、分级、包装、切割、发酵、压榨、灌装、油炸、烘干、腌制、蒸煮等加工机械成套化、智能化水平逐步提高。

4、我国果品加工机械化存在的问题

1、加工设备国产化程度低

虽然高新技术在我国果蔬加工业逐步得到应用,加工装备水平有明显提升,但是缺乏具有自主知识产权的核心关键技术和关键制造技术,导致我国果蔬加工业整体加工技术和加工装备制造受到影响。

2. 技术水平低

在果蔬汁加工领域:无菌大罐技术、PET瓶及纸盒无菌灌装技术、反渗透浓缩技术等均未取得突破;关键加工设备国产化能力和水平较差,特别是榨汁机、膜过滤设备、蒸发器、PET瓶及纸盒无菌灌装系统等关键设备的国产化水平较低,国内难以生产出性能相近的加工设备。

罐头食品加工:加工的机械化、连续化程度低,掌握、使用、引进和消化先进技术的能力差。泡菜制品方面,仍采用传统的盐水腌制工艺,发酵质量不稳定,发酵周期较长,生产率低,难以实现规模化、标准化的工业化生产。

脱水果蔬加工:目前我国脱水蔬菜大部分仍采用热风干燥技术,设备为各种隧道式干燥机,而发达国家基本不再采用隧道式干燥机,而是普遍采用效率更高、控温更好的盘式干燥机、多级传送带式干燥机和滚筒式干燥机。在喷雾干燥设备方面,我国研制的干燥塔的容积蒸发强度远远落后于国外同类产品。

果蔬速冻加工:我国果蔬速冻行业缺乏加工机理和工艺研究。尤其值得注意的是,国外对深温速冻对物料的影响进行了深入研究,对一些典型物料“玻璃态”温度的研究已通过建立数据库进入实用阶段。解冻技术对速冻蔬菜的食用品质有着重要的影响,在发达国家,随着一些新技术逐渐应用到冷冻食品的解冻中,微波解冻、欧姆解冻、远红外解冻的机理研究和技术开发较为盛行。在速冻设备方面,国内速冻设备仍以传统压缩式冰箱作为冷源,其制冷效率受到很大限制,难以实现深度冷冻。为了提高制冷效率和速冻品质,国外发达国家大量采用新型制冷方式和新型制冷装置。直接喷洒液氮、液态二氧化碳等的制冷装置从20世纪80年代开始逐渐应用于速冻机,这些制冷装置能将温度降至远低于氨压缩机的深度冷冻程度。

果蔬物流与加工:我国对鲜切果蔬技术的研究才刚刚起步,如对鲜切蔬菜的生理营养变化、防褐变保鲜技术等已进行了一些初步研究,但尚未形成成熟的技术。在无损检测技术方面,我国还处于起步研究阶段,与水平存在巨大差距。在整个冷链建设方面,预冷技术的落后成为制约问题。现代果蔬流通技术和体系还处于空白阶段。目前,我国进入流通环节的蔬菜商品尚未标准化,基本没有等级、规格,卫生质量不合格不经检验直接投放市场,没有完善实用的卫生检验制度和检验方法;流通设施不配套,运输工具和交易方式还十分落后。导致我国果蔬物流交易成本很高,比发达国家平均高出20个百分点。

3.标准体系尚不完善

我国果蔬标准体系还不完善,标准的可操作性和指导性不强,行业标准相互交叉、重叠。产品标准制定不科学,难以真实反映产品的质量状况;感官指标中描述性语言过多,缺乏量化指标。HACCP已成为公认的食品安全保证体系,联合国食品药品监督管理局(CAC)规定HACCP体系是食品企业保证食品安全的强制性标准,但在我国,只有一些出口型或大型企业进行了HACCP安全质量体系认证,国家对内销企业尚无强制性要求。很多企业对HACCP体系的内涵和意义认识不足,即使是一些通过了HACCP认证的企业,在具体的生产过程中也没有严格按照HACCP体系的要求进行。

4.综合利用程度低

我国已发展成为世界最大的果蔬及其加工品出口国,但很多是以半成品形式出口,到国外后仍需进一步加工或灌装,产品附加值较低,高附加值产品很少,特别是原料综合利用率低,果皮渣中的果胶、果蔬天然风味剂、膳食纤维、色素、籽油等深加工产品产业化核心技术没有突破,一般为大型空压站多机在线作业。

5、企业规模小,行业集中度低

果蔬加工业通过资本运作,逐步进行企业并购重组,企业规模不断扩大,行业集中度提高,一批农业产业化项目诞生,产业规模迅速扩大。但公司还处于加工规模小、抗风险能力差、产品单一、产品销量差、竞争力不强的发展阶段。

5.加速我国果品加工产业机械化发展的政策建议

1.进一步提高果品加工机械化技术创新能力

我国果品加工机械装备实现由初加工向深加工、由粗加工向精加工转变,关键在于科技进步,特别是企业的自主创新。国家应设立专项研发扶持资金,支持重点实验室建设。支持有实力的果品加工机械企业“抱团取暖”,联合相关科研院所,组建共性技术研发联盟,推动果品加工机械创新步伐加快。积极鼓励企业开展科技创新活动,落实科技创新优惠政策。近期应开展果品采后深加工关键技术与装备、全过程质量监控体系、果品快速检测技术与装备等研究,注重智能化在新型机具研发中的应用与提高,建设一批科技创新基地和产业示范生产基地,快速提升我国果品加工机械装备科技含量和产品附加值,促进果品加工业发展,满足人民群众需求,提高市场竞争力,扩大出口规模。

二、加强部门协调,支持企业建立现代企业制度

为协调部门间关系,从根本上解决我国果品加工机械行业管理中“婆媳”过多的现实,政府应采取切实有效的措施,打破部门、区域界限,通过“超部门”的协调和组织,加强对果品加工机械的指导和监管,制定相应的制度和法律,为果品加工机械行业发展建立稳定、开放的宏观经济环境,引导农产品加工机械行业快速健康发展。

支持和鼓励企业建立现代企业系统,改变大多数企业的家庭风格的管理模型,并使水果加工机械企业成为有意义的现代管理的主要机构,政府部门还应支持成果处理机械企业,以实现跨区域,跨国公司和跨国公司的企业企业的企业,并将其组成企业企业企业企业企业企业群体,企业企业众所周知群体众所周知,企业众多企业众所周知繁殖众所周知,繁殖众所周知,居民众所周知繁殖众所周知繁殖众所周知综合企业众所周知综合企业众所周知,企业综合企业众所周知繁殖众所周T优势,促进股票资产的最佳组合,并促进一组大规模的企业集团尽快成长并在现代管理中发挥领导作用。

3。改进并完善水果加工机械化的政策支持系统

促进水果加工的机械化与2004年的有效支持和政策倾向,我的国家实施了“促进农业机械化的法律”,并在过去17年中实施了对农业机械的购买的补贴。为了促进农业供应方面的结构调整,并实施了优先政策。

首先,为水果加工制定税收优惠,设备和技术升级的贷款利息补贴,优惠的土地利用政策等。对政策实施进行全面检查,并建立完整的政策系统,以支持建立,生存,发展和扩大水果加工企业。

其次,农业机械部必须采取行动并取得成就,优先考虑果实处理在农业机械化发展中的机械化,增加机械的实施,优先考虑申请处理,资金处理,技术培训,技术培训,技术培训以及创新的创新,从而使工作机械化的启动和促进机械化的发展范围和促进性机构的发展。

第三是增加水果加工机械补贴的最大限制,以便应用机械可以是大规模,综合,智能,节能和环保的,促进其工业升级,增强水果加工行业,并支持农业的现代化。

  • 地理位置
  • 您可能感兴趣
热门关键词