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闪蒸干燥机技术实现果蔬汁加工中节能目标


合理设计研究目标,破解我国苹果产业发展瓶颈

  我国是苹果生产大国,产量占世界的48%,占我国水果总产量的16%。但值得注意的是,我国并非是苹果产业强国 。苹果产业发展仍面临着诸多难题:贮藏技术及标准水平低,贮藏损耗大,损失率约为10%~15%,远高于发达国家的 3%~5%;加工技术落后,造成产品褐变、二次沉淀棒曲霉素超标及农药残留超标等产品质量安全问题,使得产品品缺乏 国际竞争力;苹果渣综合利用水平低、资源浪费大等现状成为限制我国苹果产业快速健康发展的桎梏。

利用闪蒸技术实现果蔬汁加工中节能目标

  基于我国苹果产业现状,很难完全照搬国外技术予以解决。因此,该项目针对制约我国苹果产业的质量、安全及综 合利用问题,从理论研究、技术开发和产业应用三个层面开展了大量工作。如:面对鲜销苹果贮藏面临的贮藏期短、病害重、品质低、操作难、标准缺等瓶颈问题,设立了解决优质鲜果9个月的长期保鲜的研究目标:针对浓缩果汁加工技术中存在的褐变、二次浑浊及农残、棒曲霉素、耐热菌超标,产品质量难保证,严重制约产品出口的现状,设定了开发适合我国浓缩苹果汁加工的关键技术的研究目标;未解决苹果皮渣综合利用过程中遇到的降解快、效率低、能耗高、高污染、品质差的不足,设立了实现皮渣高值全利用的研究目标。

  根据设立的各项研究目标及任务,该项目从国家六五攻关计划开始,围绕各个时期国家农业科技创新重点,对苹果浓 缩汁加工、综合利用、贮藏保鲜等开展原始创新和集成创新研究,取得了多项突破。

  项目首先构建了适合我国苹果浓缩汁加工的技术体系:明确了二次沉淀发生机制和褐变规律,提出了表儿茶素、儿茶素等酚类是二次沉淀和褐变的主要前体,多酚自聚合及多酚蛋白质聚合是形成二次沉淀的主要途径,由此创建了先氧化聚合,后定向脱除的新工艺,解决了影响我国苹果浓缩汁品质的二次沉淀和褐变问题;确定了脂环酸芽孢杆菌是苹果浓缩汁中的主要耐热菌,提出了膜技术控制耐热菌新工艺;明确了膜污染的主要成分,发明了膜通量快速恢复技术;开发出新型专用吸附树脂,创建了原料臭氧水快速清洗,树脂定向吸附新工艺,率先解决了农残、棒曲霉素超标等难题。筛选出我国苹果主产区20个主栽品种,分析了有机酸、多酚、蛋白质等7类特征指标,确定了澳大利亚青苹、国光、金帅、王林是适宜制汁品种;应用特征指纹技术建立了代表我国苹果汁品质特征的数学模型,为产品质量评价与鉴伪提供依据。

  项目建立了苹果加工副产物综合利用技术体系:创建了皮渣快速节能干燥技术和果胶微波提取技术,发明了果胶快 速分级和分子修饰技术,开发了高品质果胶;自主开发了闪蒸提香技术和高倍天然苹果香精,实现果汁芳香物的高效回收 ;建立了羧甲基纤维素钠等高效制备技术,为全果利用提供新途径。

  该项成果还系统研究了苹果虎皮病发病机理和保鲜技术:明确了法尼烯的氧化产物是诱导虎皮病发生的原因,采摘后 高浓度CO2预处理能有效抑制虎皮病发生;发现了富士系苹果对贮藏中CO2高度敏感,自主开发了CO2高透性保鲜膜,构 建了低温 自发气调袋 保鲜剂的简易气调贮藏模式;制定了苹果采收、贮藏系列标准,为苹果产业技术标准体系的构建奠 定基础。

项目实施成效显著,为我国苹果产业开发闯出新路

  该项目通过了科技部、教育部等单位组织的项目验收及成果鉴定。专家一致认为:该项目首次采用定向吸附技术解决 浓缩苹果汁的褐变、二次混浊、控制棒曲霉素含量和农药残留,首次建立了我国苹果汁的特征指标体系和鉴伪模型,首 次对苹果汁加工技术进行了系统研究,有多项技术创新,项目总体水平达国际先进,对提升我国苹果汁加工业的总体水 平具有极大地推动作用。