苹果国内外精深加工研究现状及进展

刘 静, 张婉菁，王汉屏

(西安外事学院，陕西 西安 710077)

陕西苹果作为陕西省一张独特且亮丽的名片推动了陕西的浓缩苹果汁加工产业飞速前进。目前苹果的主要加工形式有浓缩苹果汁、苹果浑浊汁及浓缩苹果浑浊汁、苹果酒、苹果发酵饮料、苹果泥、苹果酱、苹果果胶、苹果粉、从苹果中提取多酚物质开发保健食品、利用苹果渣开发膳食纤维保健食品等。近年来也鲜有苹果酒和苹果醋的生产上市，但因其产品尚缺乏特色、生产规模小、品质一般而导致对苹果深加工产业的推动作用十分有限。

1 制约我国苹果精深加工的主要原因

(1)浓缩苹果汁主要用于国外加工原料出口，附加值偏低，加之近年来国际市场需求变化、同行业竞争压力增加、产品质量不高等原因导致其价格呈持续降低趋势。而且，此苹果加工方式和发展方向也制约苹果加工产业链的进一步延伸；

(2)我国苹果加工专用栽培品种的缺乏更给苹果深加工企业带来了先天不足；

(3)多年来我国在苹果精深加工关键技术及产品开发研究方面尚未取得重大技术突破和规模化生产的突破。

因此，我国以及陕西苹果深加工产业从整体上看仍显得较为单一，很大程度上制约陕西经济的发展。

2 目前已有产品研究技术及现状分析

为促进陕西苹果加工产业尤其是苹果精深加工产业的发展，有必要对苹果精深加工关键技术尤其是对优质苹果加工产品和富有地方特色的营养性、功能性及具有预防疾病作用的苹果系列产品进行研发。以下分别对国内外苹果汁、苹果浑浊汁、苹果醋、苹果酒研究技术和现状进行了详细分析。

2.1 苹果汁研究开发现状

我国浓缩苹果汁的生产规模处于国际领先地位。目前已基本解决了浓缩苹果汁加工过程中的褐变、二次混浊、耐热菌、生物毒素和农残超标等技术问题，现代、规范的加工技术体系已基本建立，产品质量可控，总体技术水平达到国际先进水平[1]。陕西师范大学仇农学教授提出了冷破碎实现榨前分离抑制果汁酶促褐变的新思路，研究了影响褐变的原料因素和贮存条件，包括品种、成熟度、洁净度，以及吸附、超滤、温度、酶、底物等[2]。綦菁华在“苹果浓缩汁二次混浊形成机理及控制技术”中分析了二次混浊的原因并提出了多种处理方法。果汁褐变、后混浊与二次混浊的研究，为生产实际问题的解决提供了理论基础，并获得国家科技进步二等奖。

浓缩苹果汁附加值低的原因：一是苹果加工专用栽培品种匮乏，生产出的浓缩苹果汁酸度低、品质差，加上国际市场竞争压力增加，故其售价一直较低，而且呈持续下降趋势，浓缩苹果汁的原有出口优势已荡然无存；二是因设备利用率低而造成大量加工设备闲置加工原料主要来自残次果，加工比例较低；三是过分依赖进口仪器装备与生产技术，对新技术应用不足，缺乏技术创新；四是过分依赖国际市场，忽视国内市场的有效开发；五是加工产业链短，对科技含量高的精深加工产品如苹果多酚、多糖等新产品等研究的少，高附加值产品少；六是对原料的综合利用率低，对果渣的再加工、再利用率低，果渣的大量堆积还严重污染了环境[3]。

2.2 苹果浑浊汁加工技术现状

苹果浑浊汁是我国正在快速发展的苹果加工产品，与苹果汁相比有很好的发展前景。在日本，广泛采用笼式压榨机生产苹果汁[3]。龚梅芳等对6个苹果品种浑浊汁的成分、物性、色调及香气成分进行了比较分析研究，为加工品种的选择提供了重要依据。研究发现,影响苹果榨汁率的因素有原料的品种、原料的成熟度、贮存时间及压榨的方法等。为了避免使用维生素C来防止褐变，日本开发了苹果充氮破碎榨汁法，保持了苹果汁的新鲜感[4]。超高压技术的的独特之处是对加工对象的色、香、味及营养成分几乎不受影响。该技术已被国际上广泛研究并应用于包括苹果汁在内的众多领域。赵高远等[4，5]的研究还发现超高压技术可抑制鲜榨苹果汁的褐变，其中应用于酸度较高的果蔬汁的效果优于中性果蔬汁。热协同高压处理苹果汁则能在相对较低的压力条件下获得较好的处理效果。相比于传统热加工造成风味物质的损失，55°C、320MPa、10min处理对苹果汁的风味起到了加强作用且保持了苹果汁原汁的色、香、味。陈书明等人[4]研究发现酶制剂可改善苹果浑浊汁的悬浊稳定性。近年来国内外已广泛应用了高压均质技术，使苹果浑浊汁保持均一稳定。由于我国苹果浑浊汁的产量和规模比浓缩苹果汁小得多，国内绝大多数拥有完备的国际先进生产设备的浓缩苹果汁生产企业都不生产苹果浑浊汁。

2.3 苹果醋及饮料加工技术及利用现状

国外苹果醋的相关试验研究主要集中在传统工艺改进、苹果醋生理活性物质组成及功能性试验方面。意大利酒醋在传统工艺技术基础上，通过改变发酵木材类型，筛选菌种等方法缩短醋化过程，日本通过苹果渣生产苹果醋研究苹果醋的净化技术及生理功能[5]，美国通过对苹果醋中酚类化合物组成的研究对不同苹果醋的抗氧化性能进行评价，罗马尼亚通过动物实验研究苹果醋对血脂胆固醇及血糖的影响，这些研究为苹果醋产品的进一步开发确立了理论基础。

近两年来我国苹果醋加工技术、菌种筛选、发酵工艺方面的研究趋于成熟。随着色谱、质谱联用仪、核磁共振、指纹图谱等检测分析技术的发展完善，苹果醋主要营养物质、风味物质及质量控制研究进入了新的发展阶段。刘凤珠[6]等进行了苹果醋中有机酸成分的 GC-MS 分析，显示苹果醋含 32 种有机酸，具有较高的营养保健功效。薛长湖等采用添加虾青素的方法增加苹果醋饮料的保健功能；梁秀萍通过添加玫瑰和柚子皮的提取液来增加苹果醋饮料的香气；刘子放等发明了一种治疗和预防打嗝的苹果醋饮料。

目前苹果醋调味产品质量依据 GB-18187-2000酿造食醋标准执行，基本上对原料、产品质量标准、生产技术规程、成分测定标准、卫生标准等作了规定，但这些标准内容陈旧老化，质量指标较低[7]。总体上看，我国苹果醋及苹果醋饮料生产企业的加工技术装备与工艺水平偏低，主要表现在：原料品种、菌种没有达到专业化；超标准“调酒度”是目前普遍存在的问题；发酵方法本身存在一定缺陷；苹果醋澄清问题尚缺乏有效的解决方法；标准体系与质量控制体系不完善，产品标准为企业标准，各企业根据自身特点量身定做，致使苹果醋饮料产品体现不出水果原料的营养特征、风味特征和发酵特征，优质苹果醋饮料产品无法衡量与确定，市场混乱无序[8]等等。

2.4 苹果酒加工技术现状

法国是紧随英国、南非之后的第三大苹果酒生产国，除了工业化生产的苹果酒外，还有传统的法国苹果酒。它采用类似于香槟的“留糖法”发酵工艺进行发酵，酿酒苹果品种选择考究且制作工艺精良，通过控制苹果汁发酵速度剩余少部分糖不被发酵，作为酒灌装后最终甜味和CO2的来源[9]。作为苹果酒起源国家之一的西班牙，利用传统果酒瓶来装存的苹果酒因其含有干、酸并有柔和的单宁，还兼有香草等各种鲜果复合的味道[10]。

在我国，无论是苹果酒的加工技术还是产品质量、生产规模均远远落后于国外。但是一些企业先后进行了大胆地尝试，并且取得了可喜的进步。为了增加苹果酒的营养和改善苹果酒的香味及口感，人们又在制备方法方面做了一些尝试，如王汉屏等人进行了苹果枣复合果酒和苹果梨蜜酒的研究；岳田利等人通过调控苹果原汁中的营养素种类和含量来提高苹果酒中酯类物质的含量，以增加香味；但上述研究尚未见应用到规模化生产。

究其原因如下：一是尚未制定科学统一的行业质量标准和完善的管理规范；二是仍未有效展开酿酒型苹果品种的研究和培育；三是缺少专用发酵菌；四是苹果酒生产关键技术有待提升，因果酒复杂的成分在进行澄清处理时对稳定性会造成一定的影响，需要开发更先进的技术来解决制备过程各项操作对品质的影响；五是苹果酒生产规模小、专业化程度不高；六是酿酒技术缺乏创新。目前，专门从事苹果酒生产的厂家少，难以形成产业优势，体现不出规模经济效益；生产工艺基本上参照的是葡萄酒的生产工艺，但由于生产技术不过关，导致出现了起泡苹果酒瓶爆炸，酒体浑浊、货架期短等问题，再加之市场产品鱼龙混杂，使消费者对同类产品不认可。因此，衍生了对苹果渣其中所含果胶膳食纤维、柠檬酸等营养物质的利用。

3 立足根本解决实际问题

抓源头工程将仍然是国内外苹果精深加工的重中之重。原料的优劣直接关系到产品品质的优劣。因此，可以从苹果加工专用品种的引进、选育和种植入手，逐级把控质量，进行多品种混合加工满足消费者对风味和营养的需求，不同的风格和特色才是形成品牌优势的重要关键。由于我国缺乏苹果加工专用品种，所以在这方面也是一大弱项。今后在技术研发上和生产中应予以着力加强[11]。

(1)多样化生产。为了适应人们的多样化需求，我国应延长苹果加工的产业链，加强苹果精深加工新产品关键技术的研究和开发。大力发展鲜榨苹果汁、苹果酱以及混合型、轻糖型的果汁、果蔬汁、罐头等的生产；应根据儿童和青少年消费群体的市场需求，加工一些食用方便，营养价值高的果脯、果干类、果泥类产品[11]。

(2)营养性产品的开发。随着人们对身体健康的日益重视，自然会选择更富有营养的食品。今后应着重对保健型苹果加工产品的研发，可添加不同种类和比例的营养素进行多样化多类型产品制备。

(3)功能性产品的研发将会更加贴近人们的需求。应根据不同年龄、不同职业人群研发出不同功能的苹果加工产品。

(4)开发预防疾病型产品。传统中医药学是我国的瑰宝，随着人们对提高生活质量、渴望延年益寿的需求日益增加，必将有越来越多的国内外人群偏爱具有预防疾病作用的保健型食品。应充分发挥我国传统中医药学的优势，应用我国中医药学的理论与技术，大力开发我国丰富的药食两用植物资源，集中力量解决此类产品的关键技术问题，力争早日将预防疾病型苹果加工产品打造成我国和我省的特色产品。

(5)选育优质高效的专用菌种始终是提高苹果酒质量的重要技术研究课题[12]。国外已经形成了苹果酒生产的传统工艺，他们生产苹果酒时在果汁的防氧化处理上和葡萄酒不同，常进行苹果酸-乳酸发酵，我国应研发出符合苹果酒原料特点的独特生产工艺，以提高苹果酒的品质。

(6)开发高技术含量的优质产品和高档产品，增强在国际市场的竞争力。苹果精深加工中高新技术将会得到进一步广泛应用，装备水平也将会越来越高。高效榨汁技术、芳香物回收技术、固定化细胞技术、超低温冷冻技术、基因工程技术等先进高新技术在苹果精深加工中将进一步得到应用和推广。气相色谱、液相色谱、气质联用、液质联用、核磁共振、电子鼻、电子舌、嗅闻连用GC-MS法、指纹图谱法、感官评定法等先进的检测技术也将在产品质量控制中得到应用[13]。

4 结论

科技创新是推动产业不断升级的关键力量之一。我国一方面要重视先进关键设备的引进，另一方面更应不断增强关键设备的自主研发能力，应集中科研院所、高等院校和企业的科研力量进行协同创新，加强新设备的研发，改进加工设备和生产工艺，最终推进我国苹果资源合理利用，不断深化深加工与品牌建设，中国制造的苹果产品定会突显出独具一格的品牌特色走向世界！