果蔬加工产业的研究进展

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　　摘要：果蔬加工业已成为果蔬种植业规模化的重要环节。本文介绍了国内外果蔬加工业现状和发展趋势，指出目前存在的问题及其应对方法。
　　关键词：水果；蔬菜；加工处理；研究进展
　　中图分类号：TS255.3 文献标识码：A
　　
　　我国是水果和蔬菜生产大国，产量均居世界第一位。果蔬加工业已成为果蔬种植业规模化的重要环节。随着经济的发展和人们生化水平的提高，人们越来越重视食品营养与自身健康。而果蔬汁饮料含有丰富的碳水化合物（主要是葡萄糖和果糖）、氨基酸、维生素和矿物质等多种易为人体吸收的营养物质，能够满足人们的需要。研制与开发营养性、功能性果蔬饮料是消费市场的客观要求，是饮料工业发展的必然趋势，具有广阔的市场前景，是果蔬加工的新趋势。[1]本文对国内外果蔬加工业现状和发展进行了探讨。
　　
　　1 果蔬加工研究现状
　　
　　在日常生活中，人们从粮食和动物性食物中获得碳水化合物、蛋白质、脂肪等，以满足人体生命活动所需的热能。而果蔬则是维生素、矿物质和有机酸等的主要来源。
　　果蔬是季节性很强的易腐烂食品，通过加工可延长其贮藏期，调节地区余缺和季节余缺。目前美国、西欧和日本等国利用新鲜果蔬汁调配或加工成果蔬饮料，对维持人体正常代谢和健康、防病及抑制癌细胞的形成和发展均有很好的作用。将果蔬加工成果蔬粉，添加到其它食品中形成一种独特新颖的保健产品[1-2]。
　　果蔬加工主要包括采后预处理、贮藏保鲜、精深加工。[3]
　　
　　2 国外果蔬加工的新趋势
　　
　　美国利用核果类的种仁中含有的苦杏仁生产杏仁香精；利用姜汁的加工副料提取生姜蛋白酶，用于凝乳；从番茄皮渣中提取番茄红素，用以治疗前列腺疾病。日本将芦笋烘干后研磨成细粉，作为食品填充剂加在饼干中，增加其酥脆性和营养性，加在奶糖中增进风味和营养；将胡萝卜渣加工后制成橙红色的蔬菜纸，色彩丰富且可直接食用。在新西兰，弥猴桃皮可以提取蛋白分解酶，用于防止啤酒冷却时浑浊，还可以作为肉质激化剂，在医药方面作为消化剂和酶制剂。由此可见，无废弃开发，已成为国际果蔬加工业新的热点[4]。
　　
　　2.1 复合保健浆果粉
　　美国国际阿泰密斯公司开发生产的“福托素留逊”果蔬加工品，是用有功能性的浆果类原料加工制成的。它用已知有强抗氧化性、抗炎症性和抗癌作用的浆果为原料加工而成，产品中含有大量功能性成分，如花色素甙和其他多酚类化合物成分，对人体健康有极大的有益作用，很受消费市场欢迎。
　　
　　2.2 营养酸橙粉
　　新产品“真空冻结干燥酸橙果汁粉12409”是含果汁固形物55%的、有纯果汁营养成分和香味物质的加工制品。这种柔顺爽滑果汁粉产品可用来取代浓缩的液体产品。用于强化木瓜、芒果、桃、油桃、浆果类、甜樱桃等各种水果加工品的风味强化和减少褐变反应。此外还可以添加利用在色拉调味汁、调味液、加味酒、香辣料、糕点、甜食和饮料生产中。
　　
　　2.3 干燥李子酱
　　以水果为基础加工制成的脂肪替代干燥李子酱具有优良的保健性和功能性，并被广泛应用于各种焙烤食品中。一些焙烤食品可利用干燥李子酱的保湿作用来延长产品的货架期；利用李子酱产品的营养功能性成分还可以改善焙烤产品的营养均衡效果和营养价值。已知这种李子酱富含天然状态的山梨糖醇、果胶和苹果酸等营养组成，对提高焙烤制品的天然性和营养价值有积极意义。
　　
　　2.4 果蔬提取物补充剂
　　最近，future ceutcaLs公司开发生产并在市场上推出了各种以果蔬原料制成的营养功能性制品。其中“维他蓝莓提取物”产品已经判明含丰富的有助于提高记忆能力和学习认识功能的花色素甙成分和抗氧化成分。“高活性功能”是大量含有天然抗氧化成分和植物活性成分的膳食补充剂产品。
　　
　　2.5 天然番茄复合物
　　以色列Lycd Red Nature Productties公司开发生产的商品名为“Lyc-D-Mato”的天然番茄复合物，经加拿大研究人员试验证明具有防止骨量流失和促进骨细胞生长的作用。这种天然番茄复合物除主要功能成分番茄红素外，还含有天然维生素和其他植物性营养素，具有预防骨质疏松症等功能。
　　
　　2.6 葡萄酒浸苹果片
　　最近，Tree-Top公司开发生产了一种苹果片新产品，它是用低水分的天然甜味的苹果片浸渍在红葡萄酒提取物中加工制成的。红葡萄酒提取物中的多酚化合物成分有减少患血管疾病和癌症危险性的功效。这种提取物能增强苹果片的功性，更好地提高肺部功能，减少患发癌症的危险性。
　　
　　2.7 水果低热量甜味料
　　据卡路里控制协会研究指出，以水果原料诱导制造的低热量甜味剂脱氢查尔酮是具有砂糖甜度200～2000倍的高倍甜味剂，是柑橘皮中含有的类黄酮化合物衍生的而得的无热量甜味剂。另一种甜味剂是“新脱氢查尔酮”，它的甜度是砂糖的1500倍左右，主要用于口香糖、糖果、果汁和健康食品中。美国已批准允许在焙烤类食品、饮料、口香糖、冷冻乳制品、糖果和沙司类食品中应用。
　　
　　3 国内果蔬加工趋势
　　
　　目前，我国是世界上果蔬生产第一大国。但果蔬产品含水量高，容易腐烂，现阶段我国新鲜果蔬腐烂损耗率，水果达到30%，蔬菜达到40%―50%，而发达国家损耗率则不到7%。目前我国果蔬产品总量已居世界第一，但传统的果蔬加工方法如罐藏、腌制等已难以满足人们的要求。因此出现了新的果蔬加工趋势：
　　
　　3.1 果蔬功能成分的提取
　　果蔬中含有许多天然植物化学物质，这些物质具有重要的生理活性。如蓝莓被称为果蔬中“第一号抗氧化剂”，它具有防止功能失调的作用和改善短期记忆、提高老年人的平衡性和协调性等作用。红葡萄中含有白藜芦醇，能够抑制胆固醇在血管壁的沉积，防止动脉中血小板的凝聚，有利于防止血栓的形成，还具有抗癌作用。坚果中含有类黄酮，能抑制血小板的凝聚、抑菌、抗肿瘤。柑桔中含有胡萝卜素等，能抑制血栓形成，抑菌、抑制肿瘤细胞生长。南瓜中含有环丙基结构的降糖因子，对治疗糖尿病具有明显的作用；大蒜中含有硫化合物，具有降血脂、抗癌、抗氧化等作用；西红柿中含有番茄红素，具有抗氧化作用，能防止前列腺癌、消化道癌以及肺癌的产生；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；生姜中含有姜醇和姜酚等，具有抗凝、降血酯、抗肿瘤等作用；菠菜中含有叶黄素，具有减缓中老年人的眼睛自然退化的作用。从果蔬中分离、提取、浓缩这些功能成分，制成胶囊或将这些功能成分添加到各种食品中，已成为当前果蔬加工的一个新趋势[5]。
　　
　　3.2 果蔬的最少加工
　　不对果蔬产品进行热加工处理，只适当采用去皮、切割、修整等处理，使果蔬仍为活体，能进行呼吸作用，具有新鲜、方便，可100%食用的特点。最近几年此方法在我国广泛使用，如用于胡萝卜、生菜、圆白菜、韭菜、芹菜、土豆、苹果、梨、桃、草莓、菠菜等果菜。与速冻果蔬产品及脱水果蔬产品相比，更能有效地保持果蔬产品的新鲜质地和营养价值，食用更方便，生产成本更低。
　　
　　3.3 果蔬汁加工
　　近年来我国的果蔬汁加工业有了较大的发展，大量引进国外先进的果蔬加工生产线，采用一些先进的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。果蔬汁加工产品的新品种目前有：浓缩果汁，具有体积小、重量轻，可以减少贮藏、包装及运输的费用，有利于国际贸易；NFC果蔬汁，不是用浓缩果蔬汁加水还原而来，而是果蔬原料经过取汁后直接进行杀菌，包装成成品，免除了浓缩和浓缩汁调配后的杀菌，果蔬汁的营养高、风味好，是目前市场上最受欢迎的果蔬汁产品；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，创造出更为理想的果蔬汁产品；果肉饮料，较好保留了水果中的膳食纤维，原料的利用率较高[6]。

　　
　　3.4 果蔬粉加工
　　将新鲜果蔬加工成果蔬粉，其水分含量低于6%，不仅最大限度地利用了原料，减少了因其腐烂造成的损失，而且干燥脱水后的产品容易贮藏，能大大降低贮藏、运输、包装等方面的费用。且此种加工对原料的大小没有要求，拓宽了果蔬原料的应用范围。果蔬粉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[7]。
　　
　　3.5 果蔬脆片的加工
　　果蔬脆片是以新鲜、优质的纯天然果蔬为原料，以食用植物油作为热的媒介，在低温真空条件下加热，使之脱水而成。其母体技术是真空干燥技术。作为一种新型果蔬风味食品，由于保持了原果蔬的色香味而具有松脆的口感，低热量、高纤维，富含维生素和多种矿物质，不含防腐剂，携带方便，保存期长等特点，在欧美日等国家十分受宠，其前景广阔。
　　
　　3.6 谷―菜复合食品的加工
　　谷―菜复合食品是以谷物和蔬菜为主要原料，采用科学方法将它们“复合”，所生产出的产品其营养、风味、品种及经济效益等多种性能互补，是一种优化的复合食品，如蔬菜面条、蔬菜米粉及营养糊类、蔬菜谷物膨化食品、蔬菜饼干、面条、面包、蛋糕类食品等等[8]。
　　
　　4 果蔬渣的利用现状
　　
　　果蔬汁的加工已成为国内外果蔬加工的趋势，对所产生的果蔬渣的利用同样也已成为国内外研究的内容。目前，国内外利用果蔬渣资源的情况如下：
　　在我国实际的果蔬饮料加工中，往往有大量废弃物产生，如风落果、不合格果以及大量的下脚料，如果皮、果核、种子、叶、茎、花、根等，有较为丰富的营养成分。如果这些废弃物得不到及时有效的利用，不仅将造成浪费，而且还会严重污染环境。对其进行综合利用具有十分重要的社会意义和经济意义。
　　在国外果蔬生产加工已经实现大规模工业化生产，单就蔬菜汁而言，已经占有市场35%的百分比；同时在企业生产线上大多配有烘干设备及其他相应的下脚料处理设备，因此，这些下脚料可以及时被烘干然后进行进一步的利用，大大减少资源浪费，增加经济效益。
　　果蔬渣中含有大量高价值的可利用物质。这些物质转化成商业产品或者作为深加工的原材料或是添加成分与其他物质一起制成新产品。尽管目前的分离和循环利用加工的花费较高，但大量食品生产中的残渣具有加工的利用价值，并且适合分离和循环利用。例如以下对果蔬残渣的三种不同的利用方式：a蔬菜新产品生产中残渣的浓缩，得到果汁和烘焙食品中的多功能成分；b固体发酵的生物转化，蔬菜残渣作为唯一的培养基进行蔬菜香料的生产；c蔬菜残渣转化有用物质，废水处理的生物吸附[9]。
　　厌氧降解已被证实为处理多种类型如液态和固态的有机废弃物的方法[10]。如半连续的混合嗜温管状厌氧降解用于检测果蔬渣转化为生物气的能力。发酵时间和添加料的浓度在废弃物的降解程度上被检测。发酵时间在12～20天、pH值在6.8-7.6之间变化对发酵能力没有影响，但是，发酵时间低于12天会抑制产甲烷的微生物。通过改变给料的浓度从8%-10%（总干重）可以抑制整个反应器的性能。管状发酵器中，给料浓度6%，发酵时间20天，75%的果蔬渣转化为含量为64%的甲烷[11]。果蔬渣经过两个阶段的嗜温厌氧降解与单一阶段的在相同产量下不如单一阶段简单，如进行前出水处理则要好于单一阶段的厌氧降解[12]。
　　随着天然食品抗氧化剂代替合成抗氧化剂的兴趣越来越浓，已经刺激了对蔬菜资源和原材料的研究用于新型抗氧化剂的产生。尽管多酚类物质并不唯一，但是它是主要具有抗氧化活性的的植物复合物。另外，对于天然和合成的抗氧化物质其他的生物特性如抗癌症、抗突变、抗过敏、抗衰老已经被报道。农业加工中的不昂贵的残渣资源完全可以进行抗氧化复合物（主要是多酚类物资）的提取。
　　目前，对于绝大多数的蔬菜废弃物的循环利用由于技术等方面的原因还较少见，这些残渣被丢弃或用于动物饲料。由于残渣的低质量导致其运输费用和销售问题，因此就要改变对其进行应用概念，如作为建筑材料或转化概念像堆肥和生产沼气的应用。由于蔬菜渣中较低的能量价值和较高的水分含量，所以焚烧并不是有效地利用方式。对于所有的蔬菜渣最重要的一点是提取其呈香物质[13]。如日本弘前大学农学生命科学部与日本果品加工公司共同研究开发，从苹果渣等果渣中提取出浓缩天然香料，这种香料同合成香料相比，富含天然果香味而且新鲜，使人有愉悦感，可用于果汁饮料、化妆品、芳香剂、绿色食品中[14]。
　　果蔬渣的微生物生物降解处理，生物处理方式是基于各种各样的微生物对有机物的生物降解。生物降解废弃物益处在于：a减少果蔬渣的体积；b控制果蔬渣的生物毒性并使得果蔬渣与其他体系相适应。对残渣进行生物处理，首先进行评价不经过前处理的培养基的微生物降解的有效性，然后建构有机废弃物生物降解的半自动化消化设备，最后研究适应其培养条件的微生物特性，得到降解能力较强的微生物[15]。
　　总之，我国果蔬饮料与国外果蔬饮料相比，还处于初级发展阶段，产品品种少，质量差。在生产过程中，忽视对营养功能性因子活性的保持和调配，因此，不能满足更多消费者需求。加入WTO后，要与国际市场接轨。果蔬汁饮料市场竞争十分激烈，为了确保国产果蔬汁饮料占领市场，必须提高我国果蔬饮料的科技含量，在增加产品的营养性和功能性方面下功夫[16-17]。
　　
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