果蔬粉应用现状及存在问题研究

2014-08-15 00:49:44王春燕赵长盛袁惠
中国果菜 2014年6期
关键词:果蔬蔬菜加工

王春燕 赵长盛 袁惠

(1.中华供销合作社济南市果品研究院,山东济南250014;2.山东省分析测试中心,山东济南250014;3.菏泽学院,山东菏泽274000)

近年来,我国果蔬产业快速发展,已成为仅次于粮食作物的第二大农业产业。据农业部相关资料表明,我国2012年水果年总产量约5000万吨,居世界第二;蔬菜产量67900万吨,居世界首位。目前,我国果蔬以鲜销、鲜食为主,深加工量仅占总产量的10%,而发达国家则高达60%以上。由于蔬菜供应的季节性较强,供需矛盾较突出,导致果蔬的损耗率较大。据统计,我国新鲜水果的平均损耗20%~30%、蔬菜损耗30%~40%,资源浪费和经济损失较重[1]。针对这些问题,美国等发达国家重视果蔬的采后加工,降低果蔬的损耗。目前发达国家果蔬转化能力达总产量的40%左右,而我国加工转化能力仅为8%左右。吴震等[2]统计预测,以目前我国果蔬产量和采后损失率为基准,减少水果的产后损失15%就相当于增产约1000万吨;减少蔬菜采后损失10%就相当于增产约4500万吨。可见,降低果蔬采后损失,积极发展果蔬加工业,能够大幅度地提高产后附加值,增强出口创汇能力,提高经济效益。

毕金峰等[3]认为,传统的果蔬加工方法如干制、腌制和罐藏等,加工深度不足、商品附加值低,愈来愈不适应现代社会的需求,而将新鲜果蔬直接加工成果蔬粉,已成为近年来果蔬加工行业的一种创新。果蔬粉通常是将新鲜果蔬用热风干燥或真空冷冻干燥后,粉碎成粉,其含水量低于6%,延长了贮藏期,大大降低了贮藏、运输、包装等费用;而且果蔬经低温干制、粉碎后,其营养更易消化,膳食纤维可以得到充分利用,也减少了废渣,拓展了其应用范围[4]。陈望华等[5]研究也得出,将果蔬加工成固体粉末,不仅可以利用好果蔬这一丰富的资源,又可以从根本上解决流通方面的问题,提高产品利润。据测算,果蔬粉生产的产品利润率可达到30%~45%,以年产胡萝卜果蔬粉200吨计算,年产值可达500万元,利润达200万元。同时,该产品会极大地促进广大农民的种植积极性和提高农民收入,因此该产品具有很高的经济、社会效益[3]。

1 果蔬粉的应用

果蔬粉几乎能应用到食品加工的各个领域,有研究表明,它可以提高产品的营养成分,改善产品的色泽、风味以及丰富产品的品种等[4,5]。

1.1 在饮料中的应用

果蔬固体饮料是以水果和(或)蔬菜(包括可食的根、茎、叶、花、果)或其制品等为主要原料,添加或不添加其他食品原辅料和食品添加剂,经加工制成的固体饮料。果蔬固体饮料包括水果(果汁)粉、蔬菜(蔬菜汁)粉、果汁固体饮料、蔬菜汁固体饮料、复合果蔬粉及其固体饮料以及其他果蔬固体饮料;用果蔬粉制作成的饮料,可以保持新鲜果蔬的风味。如水果粉经过发酵、勾兑、过滤工艺,可制成果酒和果醋。

常见的用来制作饮料的水果粉原料有柑橘类、苹果凤梨、桃、葡萄、番石榴等,常见的蔬菜原料有番茄、菠菜、胡萝卜等。有研究发现,果蔬汁有利于提高人体免疫力,如甘蓝汁,它通过提高人体巨噬细胞和淋巴细胞的活性来增强细胞免疫力,增强人体健康[6]。柳增善等[7]将3种人们常食蔬菜及强化营养成分混合到一种固体饮品中去,制作过程没有添加任何色素、香精、防腐剂,利用环状糊精包埋,减少了维生素在储藏过程中的损失,保留了果蔬汁中的营养成分。谢红涛等[6]则提出,在我国,用果蔬粉制作饮料,可用的产品品种少、质量差,而且在生产过程中忽视了对营养功能性因子活性的保持和调配,还不能满足更多消费者的需求。

果蔬固体饮料不仅营养丰富,风味独特,而且容易保存、携带方便、冲调简单,相信以果蔬为主要原料制作的饮品必定会有十分诱人的前景。

1.2 在食品中的应用

专家分析,果蔬粉可以作为风味增强剂、营养强化剂应用于方便食品领域,也可以作为天然色素、天然香精替代各种化学合成的色素、香精等[8]。Rupasinghe等[9]研究发现,在松饼制作中,加入24%的苹果皮粉可以显著提高松饼的膳食纤维、总酚含量和抗氧化能力。Ajila[10]则认为饼干中加入芒果粉以后,其膳食纤维、总酚含量、类胡萝卜素含量以及抗DPPH自由基的能力显著增强。Do等[11]将白果皮粉加入到酸奶中后,发现酸奶中的可滴定酸、粘度等特性得到大幅提高。也有研究者发现,酸橙粉可以用于强化木瓜、芒果、桃、油桃等水果加工品的风味、减少褐变,还可以添加在糕点、甜食和饮料生产中。张岩等[12,13]分析了蔬菜粉在调料上的应用,综述了蔬菜类调味粉的传统加工工艺流程及渗透脱水、风味保鲜环节,及其在功能食品上的应用前景,并简要介绍了蔬菜粉研制中的干燥设备的研究进展。

有研究者提出,复合果蔬营养粉的研发和应用是果蔬粉新的发展方向和研究趋势,它能最大限度地保留水果和蔬菜的营养成分、口味和色泽,提高蔬果的利用率[8]。典型的如谷-菜复合食品,它是以谷物和蔬菜为主要原料,根据它们的理化性质,采用科学方法将果蔬功能因子富集、配比,生产出的产品更营养、更健康、更优化。常见的如蔬菜面条、蔬菜米粉、蔬菜饼干等。

1.3 在医药和保健品中的应用

果蔬中含有许多具有生理活性和医疗保健功能的天然植物成分。王希敏[14]综述了果蔬粉的功能性利用,如红葡萄中含有白藜芦醇,可以生产具有防止血栓形成和抗癌作用的保健品;蓝莓具有高抗氧化性,可生产改善短期记忆、提高老年人的平衡性和协调性等的药品。毕金峰[3]和朱宏莉[15]发现,生姜中含有姜醇和姜酚,具有降血抗凝、抗肿瘤等作用;柑橘、白果粉中含有类黄酮,能抑菌、抗肿瘤。也有研究者发现,南瓜粉中含有环丙基结构的降糖因子,可治疗糖尿病[16]。张岩[12]提出,沙棘粉中含有多种维生素、微量元素、不饱和脂肪酸、氨基酸等190多种营养元素,被学术界誉为“植物之牛”,可以做为调节血脂,降低血胆固醇和动脉粥样硬化,预防冠心病、脑血栓、肝硬化、糖尿病等保健食品原的辅料。何永梅[13]认为,菠菜粉含有叶黄素,具有减缓中老年人的眼睛自然退化的作用;番茄粉中含有番茄红素,具有抗氧化作用,能较为有效地防止前列腺癌、消化道癌以及肺癌等。

可见,将功能成分添加到果蔬粉制成各种食品,已成为当前和今后果蔬加工的新趋势。

2 果蔬粉产业发展中存在的问题

2.1 专用的加工品种缺乏

果品及农产品加工要求有专门的品种和稳定的规模化,以及专业化的原料基地,才能保证加工品的质量。我国加工型果蔬种植大多零星分散、规模较小,且多鲜食品种、少加工品种。长期的果品直接消费习惯,使得适宜加工的优质、专用品种的种植考虑不够,造成加工企业成本的增加、产品质量的低劣。典型的如苹果,作为我国北方的主要水果品种之一,苹果的年产量已达到1800多万吨,位居世界前列,但苹果的加工量只有5%左右,远远低于西方国家40%的比例。缺乏专用加工苹果品种,是制约我国苹果加工业发展的首要因素。再如我国的胡萝卜加工品种仍以黑田五寸系列为主,实际上其胡萝卜含量较低,只有6mg/100g,加工的胡萝卜粉的类胡萝卜含量只有30mg/100g,而出口对于类胡萝卜含量的要求是60~80mg/100g。可见,品种的缺乏制约了我国果蔬粉的出口。

2.2 加工技术水平低

在从原料至成品、储藏、流通的整个过程中,各种物理的、化学的和微生物的过程不中断地同时或交替作用于果蔬粉,因此,果蔬粉质量容易受物理、化学等因素的影响。

果蔬的加工程度决定着果蔬的增值程度。越是精深加工,增值程度越大[17]。发达国家很重视果蔬加工业,其加工技术日趋高新化,果品加工产业化程度较高。而在我国,果蔬科研的重点多在产中领域,对产后领域涉及较少,这导致果蔬加工业尚处于粗放阶段,难于向深层次推进。也有很多地区由于受规模、技术、设备等因素的制约,加工技术水平与工艺设备落后,缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术,果品大多简单粗加工就投放市场,果蔬资源利用率较低,附加值低。谢红涛等[6]认为,我国果蔬粉加工过程的主要问题是护色技术、杀菌技术和膜分离技术等不成熟。王希敏等[14]分析发现,目前市场上的各种果蔬粉基本上是粗加工粉和喷雾干燥制粉,尤其喷雾干燥技术应用比较广泛,这些技术远未达到植物生物体基本组织——细胞级的粉碎和纤维束的断离,食用中营养成分不能有效析出和吸收;而且加工后的果蔬粉营养成分损失高,色、香、味差异大,废渣多。王丽萍等[18]采用热风干燥和真空干燥制备青菜粉和芹菜粉,结果发现,这些干燥技术所析出的营养物质较少。李勇等[17]通过对芹菜粉加工工艺的研究发现,传统干燥加工的芹菜粉,纤维平均长度高达0.25mm,速溶率较低。相比之下,在果蔬粉的加工上,国外多采用系列干法果蔬粉超微细技术,使果蔬达到细胞级的粉碎和纤维束的断离,果蔬粉的分散性、水溶性、吸附性、亲和性等物理性能得到提高,营养成分更易吸收,果蔬中的膳食纤维得到有效利用,实现了果蔬的全效利用,符合当今食品加工业的“高效、优质、环保”的发展方向。

可见,我国果蔬粉加工潜力巨大,要进一步的发展就必须加大研发力度,充分利用微波冷冻干燥、真空冷冻干燥和超微粉碎等国际先进技术,逐步改善产品的外观品质、物理性状和营养品质。

2.3 物料综合利用程度较低

果蔬粉在加工中产生大量副产物,如果皮、核、种子等下脚料。无废弃开发,是国际果蔬加工业新热点。有研究者发现,柑橘加工中所产生的副产物约占原料的40%,废弃的皮渣中含有丰富的果胶、香精油以及类黄酮化合物[20]。国外部分发达国家如美国,每年处理柑橘副产物300多万吨,能转化成100余种产品,将果品加工副产品分为精油、果胶、果蔬植物蛋白饲料3大类,使果蔬原料利用率高达90%。同样,在新西兰,猕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,果蔬的综合利用已成为国际果蔬加工业的新热点。前几年,国内大部分工厂由于没有与生产线相配套的皮、渣、核综合利用机械,每年将数千吨的副产物作为垃圾处理掉。近年来,我国也日渐重视果蔬加工产品的综合利用,一些高新的综合利用技术已适用于大宗的果品加工如苹果、柑橘等加工中,但主要做饲料,还需开发新产品,如梯度加工增值,功能成分提取等。另外,我国在一些小众水果加工中综合利用程度差,一些特色果蔬富含花青素、黄酮等需要开发。

2.4 标准化体系不健全

标准化的加工型果蔬原料是果蔬加工业发展的基础。胡小松等[21]研究发现,目前国外很多国家果蔬粉的质量指标要求越来越严格,如日本,对我国进口蔬菜粉的农药检测指标有的竟然高达100多项。为了加强对入境农产品的质量控制,有些欧盟国家还建立了以当地果蔬粉的特征指标和鉴伪限值,提高了其他国家进入的门槛。

可见,要实现果蔬粉的加工转化增值首先要做的基本工作就是要建立适应市场发展要求和国际贸易规范的果蔬粉质量标准体系。我国目前主要水果加工品虽然都有相应的国家或行业标准,但可操作性和指导性不强,标准制订不科学,各种产品的标准指标雷同。因此,有必要按照国际质量标准和要求规范果蔬粉的加工,在“原料—加工—流通”各个环节中建立全程质量控制体系,用信息、生物等高新技术改造提升果蔬粉的工艺、质量水平。

3 展望

专家预测,果蔬加工业正面临新的机遇和挑战。从外部宏观环境来讲,影响行业发展的新政策、新法规都将陆续出台。转变经济增长方式,严格的节能减排对果蔬粉行业的发展都产生了深刻的影响。随着中国加入世贸组织和人民生活水平的不断提高,果蔬产业将朝着环保、方便、创汇三个方向发展,果蔬消费将逐步走向多元化、国际化。果蔬产品将是最具有潜力打入国际市场的园艺产品[20]。因此,未来5~10年,我国果蔬加工业要在保量的基础上,逐步做到提高品质、调整结构,加大果蔬采后贮运加工力度,使我国果蔬业由数量效益型向质量效益型转变,力争果蔬加工处理率由目前的20%~30%增加到45%~55%,采后损失率从25%~30%降低到15%~20%。

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