全球苹果加工产业前沿及

国内实践

中国苹果产业协会副会长

济南果品研究院院长

吴茂玉

一、苹果产业概况及问题（一）苹果是扶贫富民的重要产业，但加工率低、产销问题突出 　　年全国苹果总产量达到.6万吨，比年增加了3.8%。其中鲜果流通万吨，占65%；加工果用量万吨，占17%（包括浓缩果汁的生产消耗万吨，占苹果总产量的9%，脱水制品、罐头、果酒等消耗万吨，占苹果总产量的8%）；出口量97万吨，占3%；流通损失万吨，占15%。除去加工量、流通损失和出口量，剩余的基本上都是现货流通，人均食用量要超过20公斤，压力还是非常大的。那么今后苹果的出路在哪里？ 　　主要包括三个方面： 　　一是要通过多元化产品的开发提高加工率。 　　二是降低流通损失，通过全程无缝冷链技术的应用，把流通损失降到最低。 　　三是通过产品的质量和品牌，提高出口率，增强国际市场竞争力。（二）浓缩苹果汁发展进入瓶颈期，NFC果汁、发酵果汁迎来快速增长期 　　浓缩苹果汁发展目前进入了瓶颈期。年浓缩苹果汁出口量78.4万吨，而年仅42万吨，占全世界出口量的40%左右。各种浓度果汁的市场变化也比较大，其中一些高端的果汁，像NFC果汁、发酵果汁迎来了快速的增长期。（三）浓缩苹果汁加工技术取得了突出成就，但仍存在不足 　　主要是过度加工和内在的营养及风味损失比较大的问题。因此，苹果加工产业还面临着很多困境： 　　一是加工原料。不同品种加工特性无系统分析，难以保证产品风味与营养； 　　二是技术。多为传统加工技术，新技术开发应用不足，产品风味与内在营养损失大； 　　三是生产线。缺少相适应的加工装备及系统、生产线智能化控制手段； 　　四是生产能耗。多为高能耗加工，在能源双控与绿色转型要求下艰难发展。 　　五是质量调控缺乏。有害物的生成控制，加工增香、调香。 　　六是加工品真实性问题。诚信问题（原料掺假、非法添加）、贴牌问题（营养标识失真）； 　　七是加工产品质量品牌问题。加工产品同质化，缺乏卖点，消费者缺乏对加工品品牌质量认知（安全、营养、风味）。二、国内外加工技术前沿和概况（一）苹果汁 　　产业现状：主要是新型NFC苹果汁的开发，不断提高产品品质，最大限度保留营养成分，实现绿色节能化生产加工。 　　国际研究前沿：主要集中在新杀菌技术、新节能技术与装备的研发及应用，如低温等离子体技术、非热杀菌技术及装备开发，以及生产线的自动化、智能化程度较高。 　　国内创新实践：目前已研究最少加工技术及配套装备，以实现高品质产品开发，正在产业化推广；基于膜技术的新型浓缩新（二）苹果休闲食品 　　产业现状：加工方式主要包括热风干燥、热泵干燥、真空干燥、变温压差膨化干燥、真空油炸膨化等。 　　国际研究前沿：主要聚焦于非热加工处理方式，包括脉冲电场杀菌技术、超高压处理、微波加工等。 　　国内创新实践：主要是脉动压差闪蒸干燥、CO2高压低温气流膨化干燥等研究；基于机器视觉苹果脆片品质评价。（三）苹果发酵制品 　　产业现状：苹果醋及饮料、益生菌发酵产品、苹果果酒及蒸馏酒、起泡酒等新产品市场逐渐在扩大。 　　国际研究前沿：主要是国外在果酒发酵技术及装备方面研究较多，特别是采用超声等辅助发酵技术，以提高发酵效率及品质等方面。 　　国内创新实践：重点在发酵菌种的筛选及评价、新型膜蒸馏技术、催陈技术等方面投入大量的科研，需进一步产业化。（四）苹果加工废弃物 　　产业现状：主要用于果胶、膳食纤维、多酚等提取，动物饲料加工等，综合利用利用率不足30%。 　　国际研究前沿：目前国外主要提取苹果渣中的果胶等，作为功能性产品配料添加在食品中，广泛应用在烘焙行业、肉制品、乳品行业等。国内创新实践：主要是蒸汽爆破预处理、高压脉冲电场等技术应用于苹果皮渣多酚、果胶等功能因子提取研究，提取率可提高1倍以上；制备天然防腐剂—果胶酶解物；亚临界萃取苹果籽油等。三、苹果加工新技术及产业实践（一）新型苹果汁 　　1.真空榨汁技术。可在真空压力下对各种果蔬进行高效榨汁，确保新鲜的口味，防氧化保护，减少酶促褐变。适用于几乎所有水果和蔬菜，由于在无氧环境中采用温和的分离技术，可极大限度地保留维生素和其他植物基营养成分，获得优质果汁。 　　该系统由一个即用型可移动模块组成，配有1-3个真空螺旋过滤器，其生产能力从1吨/小时到3吨/小时。根据原材料和所需的产品特性，主轴设计和筛网尺寸相互匹配，可获得更大收率。这些新技术包括新型苹果汁的开发应用，新技术包括真空榨汁技术，就是在真空压力下对各种果蔬汁果蔬进行高效榨汁，确保新鲜的口味，防氧化保护，减少媒触合并。 　　2.非热杀菌技术。非热杀菌技术能减少加热对果汁营养的破坏，保留水果的营养和香气等。在国外起步研究较早，已实现工业化生产。在我国目前多处于研究阶段，相关装备也在研制中，由于其设备投入较高造成产品成本高，目前在高端果汁生产中已有部分应用。成熟的HPP果汁产品主要集中在：斯慕昔、椰子水、柑橘汁、苹果汁及黄瓜、羽衣甘蓝等复合蔬菜汁。 　　3.低温低氧最少加工技术。低温低氧加工技术：研究了不同加工温度、氧气含量和抗坏血酸添加量对苹果汁色泽、多酚、稳定性、感官的影响，确定了最佳品质的加工参数（T≤10℃，O2≤5%，抗坏血酸0.5‰）。 　　4.最低强度杀菌技术。通过对杀菌致死率和品质影响的研究，确定了NFC苹果汁低强度杀菌工艺参数：85℃，30s。 　　分析了苹果汁贮藏期品质变化动力学，认为4℃下贮藏能有效降低NFC苹果汁褐变和VC、多酚的损失。新型NFC苹果制剂所在国内大型果蔬加工企业也进行了转化应用，我们也分别建成了一条处理量每小时5吨的示范生产线和前处理生产线，使生产能耗降低11.3%，节约人工每班次20—25人。 　　5.NFC果汁鉴伪技术。一是针对掺水的苹果汁，依据苹果自由水δD与δ18O同位素比率特异性，建立了苹果汁氧氢同位素比率鉴伪方法。 　　二是针对掺糖的苹果汁，依据外源C4植物糖与苹果糖组分中δ13C比率不同，建立了苹果汁碳同位素比率质谱鉴伪方法。 　　三是针对还原苹果汁与NFC苹果汁苹果多酚的组成及其丰度不同，建立了苹果汁特征多酚指纹图谱鉴伪方法。 　　四是针对掺其他果汁的苹果汁，依据物种之间18sDNA序列不同，建立了基于RT-PCR定量分析苹果18sDNA鉴伪方法。（二）苹果发酵酒及蒸馏酒 　　主要采用渗透气化膜制备蒸馏酒技术。其优点主要体现在：香味富集:将酒中可溶性呈香物质提取出来； 　　去浊除杂:能有效的将醇溶性和非醇溶性物质分离开；降杂醇油:能有效降低基酒、白酒中的杂醇的含量；去“辛”“辣”：加快老熟，使新酒更加绵柔；食品安全:高效去除甜蜜素、塑化剂、重金属等有害物质。（三）苹果副产物综合利用 　　主要采用蒸汽爆破技术。将原料置于高温、高压的环境中，孔隙中充满蒸汽，当瞬间解除高压时，原料空隙中的过热蒸汽迅速汽化，体积急剧膨胀而使细胞“爆破”，在机械力的作用下，将固体物料结构破坏。细胞壁破裂形成多孔，小分子物质从细胞内释放出来。原料用蒸汽加热至℃-℃，维压一段时间，在突然释压喷放时，产生二次蒸汽，体积猛增，在机械力的作用下，将固体物料结构破坏。应用领域主要有： 　　（1）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。 　　（2）制药行业：中药加工提取、中药炮制。 　　（3）生物能源：生物能原料预处理。 　　（4）生物基材料：纺织纤维、人造板材、蛋白纤维。 　　（5）化学品：草酸等、低聚木糖等、黄原胶生产。 　　（6）环境保护：固废处理、有机肥加工、造纸环保处理、环保材料生产。 　　蒸汽爆破技术在果蔬加工中的应用主要包括功能成分提取、组分改性、理化特性提升、传统饮片/茶饮提质增效、果蔬香气品质提升、果蔬破壁加工、抗营养因子脱除、生物发酵预处理、无害化处理（灭菌、有毒有害物质脱除）、果蔬副产物高值利用。主要产品有膳食纤维、多酚。（四）节能加工 　　1.反渗透浓缩技术。反渗透浓缩不是一项新技术。煤改气后，蒸汽成本提高一倍以上，吨果汁成本上升-元，年产吨的工厂，每年成本上升多万元。还有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的不同实现定向的分离，达到浓缩的作用；较传统蒸发浓缩，具有能耗低，常温下进行，对产品影响小等优点，已经广泛应用于糖类、蛋白、盐的生产应用，近年开始重新应用于浓缩果蔬汁行业。 　　2.陶瓷膜动态错流超滤技术。具有动态错流技术优势。（五）质量评价 　　质量透明。在生产、采收、加工、流通、贸易等环节中，产品的外观特征、风味物质、口感、营养成分及安全指标等质量特征，以直观、具体（数据、图片等）的形式展示，便于理解与易于操作，以达到提高产品质量、提升品牌、改进工艺、提高效益等目的。 　　基于感官与营养的产品品质数字化评价技术（济南果品研究院质量控制标准化团队），将产品的外观、风味、口感、滋味、质地等指标量化，将模糊的好吃转化为精准的数字化信息。四、苹果加工产业前景展望 　　苹果加工产业下一步主要是朝以下三个方向发展： 　　一是由多元化产品的开发来拉动内需。我国的消费市场巨大，目前的苹果加工制品产品还是比较缺乏，要通过这种高新技术的应用，精准加工及调控技术来推动产品品质提档升级，生产多元化产品。 　　二是通过副产物的综合利用提质增效。因为加工废弃物量特别大，对这些副产物进行综合利用，吃干榨净，推动绿色低碳化生产。 　　三是加强质量安全控制，拉动消费升级，增强消费互信，特别是提升产品的国际竞争力。

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