随着我国农业产业结构的调整,我国果蔬种植业发展很快,目前我国水果与蔬菜的总产量均居世界第一。但我国果蔬深加工水平不高,水果加工率低于10%,蔬菜加工率不到1%,致使现阶段新鲜果蔬损耗率很高,水果损耗率达到30%,蔬菜达到40%~50%,而发达国家仅不到7%。积极发展中国的果蔬深加工业,是推动果蔬加工产品出口创汇,增加果蔬产品附加值,促进果蔬业良性发展的有效途径。尽管目前我国在果蔬加工产品出口方面增速较快,但也存在着初加工产品居多,精深加工产品偏少,老产品和中低档次产品居多,创新产品和高档产品偏少的问题。果蔬加工产品附加值不高,加工过程产生的副产品如果渣、果皮等的综合利用度低,整个果蔬加工行业大多为劳动密集型企业,行业可持续发展的后劲不足。
就我国果蔬加工产业如何加快产业结构调整和升级,2011年6月23日,中国食品科学技术学会果蔬加工技术分会与湖南省食品科学技术学会联合在长沙举办了“第五届全国果蔬加工产业与学科发展研讨会”。来自全国各地科研院校和企业的120多名专家、企业家及科研工作者汇聚一堂,为我国果蔬产业的发展献计献策。中国食品科学技术学会副理事长兼秘书长孟素荷高工、湖南省乡镇企业局局长肖彬、湖南省农业科学院党委书记何铁林等领导出席会议并讲话,会议由湖南省食品科学技术学会理事长、湖南省农业科学院副院长单杨博士主持。与会代表一致认为,果蔬加工行业的产业结构调整必须充分依靠科技创新,从三个方向着手促使果蔬加工这个传统产业焕发出新的光彩。
目前,我国果蔬加工企业主要生产的产品有果蔬汁、果蔬罐头和脱水蔬菜等,在生产过程中需要耗费大量的人工,主要集中在前处理环节,如选果、去皮、去核、脱囊衣及整理、装罐等。由于果蔬产品的成熟度和果型不统一,这些环节的机械化普及程度极低,对手工操作的依赖性极强。例如,同样在1h内生产1t柑橘罐头产品,在西班牙、日本仅仅需要6个人工,而在中国则要30人才能完成。随着近几年我国劳动力成本的快速增长,果蔬加工行业的生产成本居高不下,季节性工人的招收难度增加,行业的盈利能力大大削弱,严重阻碍了果蔬加工行业的健康发展。同时,由于加工过程过度依赖人工操作,果蔬产品的生产难以实现规范化、可控性,安全隐患难以消除。
要实现传统果蔬加工产业的工业化,实现由劳动密集型产业向技术密集型产业的转变,就必须依靠科技创新,集中多学科科研力量,根据不同原料的性状,尽快研发适合生产实际的果蔬加工机械;重点加强机、电、光、液、气一体化技术,以及模块化、标准化、智能化、信息化技术的应用,实现高效、低耗、安全、卫生和稳定可靠的技术目标。在研讨会上,浙江大学刘东红教授的专题报告《倒笃菜的机械化生产》,就是对传统蔬菜加工的工业化的有益探索。与会代表认为,科研院校要有前瞻性的长远目光,瞄准全球行业的最新科研成果,如模块化设计、模具自动生成设计以及虚拟仿生设计等前沿课题,加快果蔬加工机械的自动化、智能化研究进程,实现果蔬加工产业向技术密集型转变。
目前的果蔬加工产业普遍存在高能耗的问题,主要是加工过程中的洗果、脱囊衣、柔性输送和设备清洗等环节的用水量极大,成为行业节能降耗的瓶颈。例如,按传统柑橘罐头工艺每生产1t产品需要耗水70~80t,其中主要用水量在利用酸碱液脱囊衣的工艺环节。本届研讨会上,单杨博士的专题报告无疑是一大亮点,他率领的团队——湖南省农产品加工研究所将酶工程技术与柔性装备技术结合,创造性地利用酶制剂替代酸碱液,并研制出可对橘瓣进行柔性处理、输送的酶法脱囊衣专用设备,不仅能达到传统的酸碱液脱囊衣的效果,还不影响橘瓣的营养成分,而且每吨橘瓣的用水量仅为30~40t,酶制剂还能重复利用。
果蔬生产过程用水的循环再利用、生产废水的安全排放,需要多种技术的综合运用,需要多学科的联合、企业与科研机构的合作。例如,柑橘脱皮、去囊衣工艺需要从柑橘中寻找针对性的菌株,研发出专用的高效酶制剂;在酶制剂脱囊衣工艺中要实现酶活力的在线监测,并及时、准确补充酶制剂,以确保脱囊衣所需的稳定的酶活力。研究这些课题,需要的人力和财力并非一两家单位所能承担的,也不是一朝一夕可以实现的,需要整合全行业的力量鼎力合作。这就要求我们进一步建立更有效,更紧密的产学研合作机制,探索科研单位与企业、企业与企业之间的互动、协作方式。这方面,湖南省农产品加工研究所与湖南本土的熙可、辣妹子、李文食品等柑橘加工企业,以及浙江丰岛食品等企业的合作经验;国家柑橘加工产业技术创新战略联盟的运行机制,都是建立果蔬加工产业创新机制值得借鉴的。
果蔬加工,尤其是果蔬汁加工过程中最多的副产物是皮渣。取汁后残留的果皮果渣甚至占到果实的40%~50%,大多数皮渣没能得到有效的利用,甚至被废弃污染环境。仅以柑橘加工大省湖南为例,每年加工柑橘产生的皮渣就高达6万t,这些皮渣大多被用作动物饲料,少量被用于提取果胶、制作陈皮、生产调味料,每吨售价不到60元。实际上,这些皮渣中含有丰富的可溶性糖、酸、果胶、粗脂肪、粗纤维、维生素、氨基酸和矿物质等营养成分,是“放错了地方的资源”。
正如湖南省乡镇企业局肖彬局长在本届研讨会上说的,要充分依靠技术创新,把果蔬“吃干榨尽”,这是实现传统果蔬加工业产业升级的必经之路,也是国家发改委第九号令中明确了的要予以鼓励的产业。浙江省农科院陆胜民研究员、陕西师范大学仇农学教授等就柑橘和苹果皮渣的综合利用,在研讨会上做了专题报告。仇教授在《苹果渣固态发酵生产蛋白饲料的研究进展》报告中指出,陕西省每年产生的苹果果渣就有100万t以上,通常用作饲料,大多采用干燥、粉碎、造粒工艺,但干燥过程能耗成本高,且高温烘干对苹果渣的营养成分破坏严重,饲料中的蛋白质含量极低;宁夏某企业通过对苹果渣进行发酵,使果渣饲料中的蛋白含量提高到6%,每吨售价可达2 800元。而通过固态发酵的苹果渣饲料,蛋白含量可高达31.6%,无疑为苹果渣的综合利用打开了一扇光明之门。但是,高温烘干对苹果渣营养成分的破坏,大型发酵设备的自动化程度,培养高效、专用的发酵菌株,解决外加氮源产生的异味,以及缺乏相关的行业标准等等,都是实现苹果渣综合利用工业化生产的技术瓶颈。实际上,其他水果、蔬菜下脚料的综合利用也都存在这类似的难题。这些难题无疑为广大科研工作者提供了一个个明晰的研究方向。
孟素荷高工在研讨会开幕式上明确指出,科技创新对于果蔬加工产业具有极其重要的意义,要鼓励企业与科研院校的对接及科技创新。她说:“我欣喜地看到一批年轻的科学家,用几年,甚至几十年甘于寂寞、专注的坚守,坚持不懈,系统地研究果蔬加工技术,用科技支撑了行业的发展。”在讲话中,孟秘书长高度肯定了单杨博士率领的科研团队,他们用20年的努力与加工企业紧密合作,相继研发了柑橘白兰地、柑橘果醋等高附加值的创新产品,发明了酶法脱囊衣技术,并实现了这些产品和技术的工业化生产应用。孟秘书长最后指出,依靠科技创新,尽快实现新材料、新技术在果蔬等食品加工产业中的工业化应用,是调整产业结构,调整技术结构和产品结构的有效途径。本届研讨会所传递的信息,使我们对我国果蔬加工产业的前景充满了信心和期待。