水果脱水生产新(我国水果加工业机械化初探)

Posted 2023-05-30

篇首语：一艺之成，当尽毕生之力。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了水果脱水生产新(我国水果加工业机械化初探)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

水果脱水生产新(我国水果加工业机械化初探)

我国是水果生产世界第一大国，年产量约为2·8亿吨。但我国水果以鲜食为主，加工增殖率不高，严重制约了水果产业的跨越式发展。本文从提高水果加工工业机械化水平入手，探讨通过水果加工业机械化水平，来提高我国水果产业的增殖能力，促进水果生产与加工工业转型升级问题，与同行交流。

一、水果产后加工工业回顾

对鲜果进行人工处理，以保持或改进其食用品质的工艺过程和方法。新鲜果品营养丰富，但组织柔软，含水较多，易因各种微生物寄生和物理化学因素的影响而败坏变质。加工的要求是保存果品的风味和营养价值，增强耐贮性，便于运输，对充分利用果品资源和调节市场供应有重要意义。从现代化生产来说，迅速提高水果加工工业机械化水平，则是我国水果产业走向世界市场成为全人类果园的点睛之笔。

果品加工历史悠久。史前时期在古文明发源地已有干制果品和果酒出现。但当时人类是以采食野生水果为主，很少人工种植。至迟在公元前3000年我国先人们就以水果为主要食品。中国商代果品加工以手工作坊为主，加工产品成为贵族阶层的奢侈品，普通人们很难享用。工匠们曾将干制梅果作酸性调味品用。

祖先们的果酒酿造技术是从果汁的自然发酵现象而逐步学会的。随着制糖工业的兴起，果品的糖制加工也得到了发展。水果罐头出现在1900年前后，发展十分迅速。速冻加工出现的较晚。20世纪下半叶，世界果品加工业以果汁及其饮料的发展最快，其产量增加速度超过了罐头水果。

此外，在采用电离辐射等新的杀菌方法代替加热杀菌来提高制品的质量、制取新的食品保藏剂和抗氧化剂以增进制品的稳定性、利用果品及其加工品生产快餐食品、儿童食品和保健食品等方面，也有不少新的进展。中国的果品加工制品如山东的红枣，浙江的南枣，广东和福建的荔枝干和龙眼干，新疆的葡萄干和杏脯,烟台和北京等地的葡萄酒,北京、苏州和广州等地的蜜饯等以及各种水果罐头等都是品质优良的传统名产。

而对水果的产后加工最初是为了延长食用期，并不是为果品增殖。新鲜果品营养丰富，但组织柔软，含水分较多，易因各种微生物寄生和物理化学因素的影响而败坏变质。果品加工实际上就是通过低温和干燥、真空和密封、热力杀菌以及使用防腐剂和抗氧化剂等手段，消灭并防止外界微生物的感染，或造成抑制有害微生物的环境条件，以阻止果品变质败坏的一种保藏技术。

二、果品加工的主要方法

1、干制

利用热能或其他能源排除物料中水分的加工方法。

其作用在于限制食品所含的有效水或降低水分活性，以抑制微生物的生长，达到保藏目的。有自然干燥和人工干燥两种方法，以人工干燥的应用较广，二者也可结合进行。干燥过程的前阶段为排除果品中游离水的恒速干燥期，后阶段是排除部分胶体结合水的降速干燥期。

干制的原料处理除洗涤、去皮、切块等工序外，要进行烫漂，以破坏果品中酶的活性，减少氧化变色和营养物质的损失，增强细胞的透明性，并有利于水分蒸发；浸碱，以除去果皮上的蜡粉、加快干燥；熏硫，以防止酶氧化褐变和保存维生素等。

自然干燥以含水量减少至18%左右为度。人工干燥常用烘道干燥法，将浅果盘叠置在载车上推入烘道，借烘道内的干热空气运动而使原料中的水分蒸发。此外，还有真空、红外线和冷冻干燥等多种干制方法。

2、酿酒

利用酵母菌及其酶的发酵作用，将果品或果汁中的糖分代谢为酒精，并以之抑制有害微生物生长的加工方法。

果酒是一种单发酵酒，酒精发酵后不再进行蒸馏,发酵前无糖化过程。酒精含量中等(约10～15%),含浸出物较多，故酒味醇和，营养较好。葡萄、苹果、梨和甜橙等都可酿酒,但由于葡萄汁含糖分较多,酸度较高，以及果肉中天然含有酵母菌等原因，生产上以酿制葡萄酒为主。

靠果肉本身所含酵母发酵的方法称为自然发酵法。人工发酵法是在葡萄汁中加入纯种培养的葡萄酒酵母，以控制发酵过程。干红葡萄酒的酿制系以果皮、果肉和果汁混合后发酵，可使果皮中的色素、单宁和风味物质析出，发酵适温20～25℃，时间10天左右，发酵后需经压榨去渣过程。

干白葡萄酒系用果汁发酵，温度略低，无需后榨除渣。甜葡萄酒的发酵液须加用食糖或白兰地以调整糖度和酸度。

香槟酒是干葡萄酒发酵中产生的二氧化碳于低温下溶入酒液中而制成，葡萄酒贮存于橡木桶中经缓慢的氧化、酯化、减酸和澄清等作用，酒的品质得到明显改善，成为陈酿。

3、果汁饮料

果汁是通过压榨或提取而得到的果实细胞的汁液。原果汁必要时需略加成分调整，使产品符合一定规格。苹果汁和葡萄汁常制成透明汁；而柑橘汁则多为混浊态。浓缩果汁由原果汁浓缩而成，一般不加糖，只用同类果汁调整成分。浓缩倍数为原汁的3～6倍，可溶性固形物约为40～60%，超浓度的可达65%，经稀释后饮用。果饴是原果汁中加入多量食糖的制品，常作为果汁饮料的一种基质供配制饮料用。果汁粉是浓缩果汁进一步脱水的粉状制品，含水量为1～3%，饮用时须先行复水。

目前几乎所有含汁果品均可用于加工果汁饮料。而普及率较高的有甜橙、柠檬、

葡萄柚、猕猴桃、核桃、菠萝、苹果、葡萄、杨梅、石榴和各种浆果等上百种。

制汁的工艺过程主要包括：

①取汁。方法依果品种类而异。苹果和葡萄等的汁液包含在整个果实中，常用破碎压榨法取汁；柑橘类具有外皮，汁液存在于汁胞中，常用锥汁机取汁。各种果品的出汁率一般为果重的45～80%。

②澄清过滤。除去果汁中的悬浮物和胶粒，是制成透明果汁的重要步骤。常用的有明胶-单宁，加热凝聚和酶制剂等方法。

③均质和脱气。专用于制混浊态果汁。均质是借机械作用分散果汁中悬浮粒以增进其稳定性。高压均质要求150～170千克/厘米2的压力。脱气或去氧是排除混浊果汁中空气的过程，有避免果汁氧化变色、维生素损失、罐壁马口铁腐蚀和消除泡沫的作用。常用真空法进行。脱气时散失的挥发性风味物质可回收。

④包装和杀菌。一般用罐头作容器。用巴斯德杀菌法杀菌。透明果汁的杀菌条件常为80℃30秒，混浊果汁为90～95℃30～60秒。

此外,制浓缩果汁时尚需用真空法排除部分水分,提高果汁浓度。制果汁粉时需用喷雾干燥法脱水。

4、糖渍

是将高浓度糖液的水分活性降低并造成强大渗透压，使微生物因生理失水而不能活动的加工保藏方法。制品分为蜜饯和果酱两大类：

①蜜饯。是果块含糖量达到55～70%并保持原来形态的制品。有湿态、干态和糖衣果子3种类型。原料处理包括去皮、切分、刺孔和预煮等。用热制法糖制即加糖后加热煮制。冷制则用糖腌制或用糖液浸渍，适用于肉质柔软不耐煮的果品，因不加热，可较好地保存鲜果原有的色香味和营养成分。湿态蜜饯常用罐头包装，干态制品糖制后须经干燥过程，多用塑料袋和纸盒等包装。

②果酱。不保持果块原来形态、含糖分60%或更多的制品。其中，通常所称的果酱仍能察及果块；质地均一、呈半固态的制品则称果泥。果冻是果汁和糖经浓缩冷却后呈凝胶态的制品。果汁中加入小块果皮或果肉加糖煮制后呈凝胶态的制品称马末兰,常用橙类制取。果酱类的加工过程,主要包括：切分，破碎（果酱）或压榨(果冻)或打浆（果泥），糖煮和用罐头包装等。

5、罐藏

将果品连同填充液装入气密性容器，再行加热杀菌的加工保藏方法。罐藏的食品具有品质好，保藏性强，便于食用和携带以及生产高度自动化等优点。装罐前，空罐须经杀菌处理达到商业无菌状态，即罐内不存在能引起食品败坏和人食后致病的微生物，但允许有少量耐高温而无毒的产孢细菌和酸性食品中有不耐酸的微生物存在。将果块连同填充液（一般为热糖液）装入罐中时，在罐盖与液面之间要保持一定的空间，称为顶隙。

经过排气和封罐、杀菌、冷却等处理后，顶隙中的大部分空气被排除、内容物收缩，便形成一定的真空。这样在加热杀菌时可避免因罐内空气受热膨胀而造成罐头变形、破裂，罐壁氧化锈蚀和内容物氧化变质。罐头密封后即行杀菌。一般采用温度为100℃的常压杀菌法,水果罐头经一定时间的高温处理后，立即用清洁流水冷却到37.5℃，使罐壁自行干燥。对于大型罐和玻璃罐常采取加压冷却，以免罐头变形、脱盖或破裂。

6、速冻

果品的水分大部分在-1～-5℃之间形成冰晶，这一温度范围称为冰晶最大形成带。加快热交换，使食品在短时间内通过冰晶最大形成带的方法即速冻。果品速冻时，细胞中的水分因难以在短时间转移到细胞间隙中，被立即冻结在细胞内；同时由于游离水迅速而全部冻结，所形成的冰晶并无增大过程，对细胞组织不足以造成机械伤,因此仍能保持接近果品原来的组织结构,解冻后不致于有大量滴落液流失而变形。果品速冻常与食糖或糖液一起进行，所取温度约与果品胶体结合水的冰点相近，为-18℃或更低。果品在速冻过程中失去生命，大部分微生物死亡或无法活动，因此速冻水果制品具有良好的保藏性。但果品和微生物的酶并未因此而失去活性，速冻果品在长期贮藏期中也会变质。速冻水果的包装容器有马口铁罐、纸盒和层压塑料袋等。速冻果品须保存在-18℃的冷库中。

三、我国果品加工业机械化现状

目前，我国水果产品的出口基地大都集中在东部沿海地区，近年来产业正向中西部扩展，“产业西移转”态势十分明显。
菠萝汁和桃浆的加工占有非常明显的优势，形成非常明显的浓缩果汁（酱、饴）加工带，建立了以环渤海地区（山东、辽宁、河北）和西北黄土高原（陕西、山西、河南）两大浓缩苹果汁加工基地；以西北地区（新疆、宁夏和内蒙）为主的番茄酱加工基地和以华北地区为主的桃浆加工基地；以热带地区（海南、云南等）为主的热带水果（菠萝、芒果和香蕉）浓缩汁与浓缩浆加工基地。而直饮型果蔬及其饮料加工则形成了以北京、上海、浙江、天津和广州等省市为主的加工基地。在市场需求拉动下，近些年水果加工机械化进步较大，主要表现在：

1、装备水平明显提高
果蔬汁加工领域：榨汁技术、高温短时杀菌技术、无菌包装技术、酶液化与澄清技术、膜技术等在生产中得到了广泛应用。果蔬加工装备，如苹果浓缩汁和番茄酱的加工设备基本是从国外引进的设备。在直饮型果蔬汁的加工方面，中国的大企业集成了上的技术装备，如从瑞士、德国、意大利等的专业设备生产商，引进利乐、康美包、PET瓶无菌灌装等生产线，具备了先进水平。

果蔬罐头领域：低温连续杀菌技术和连续化去囊衣技术在酸性罐头（如橘子罐头）中得到了广泛应用；引进了电脑控制的新型杀菌技术，如板栗小包装罐头产品；

包装方面EVOH材料已经应用于罐头生产；纯乳酸菌的接种使泡菜的传统生产工艺发生了变革，推动了泡菜工业的发展。

脱水果蔬领域：尽管常压热风干燥是蔬菜脱水的常用方法，但我国能打入市场的脱水蔬菜大都采用真空冻干技术生产。另外，微波干燥和远红外干燥技术也在少数企业中得到应用,流化床干燥机。我国研制的真空冻干技术设备取得了可喜的进步，一些国内冻干设备生产厂家的技术水平已达到20世纪90年代同类产品的先进水平。

速冻果蔬领域：近些年，我国的果蔬速冻工艺技术有了许多重大发展。首先是速冻果蔬的形式由整体的大包装转向经过加工鲜切处理后的小包装；其次是冻结方式开始广泛应用以空气为介质的吹风式冻。

2、由单机组合向成套化发展

成套化结装置、管架冻结装置、可连续生产的冻结装置、流态化冻结装置等，使冻结的温度更加均匀，生产效益更高；第三是作为冷源的制冷装置也有新的突破，如利用液态氮、液态二氧化碳等直接喷洒冻结，使冻结的温度显著降低，冻结速度大幅度提高，速冻蔬菜的质量全面提升。在速冻设备方面，我国已开发出螺旋式速冻机、流态化速冻机等设备，满足了国内速冻行业的部分需求。
在果蔬物流领域：主要果蔬，如苹果、梨、柑橘、葡萄、番茄、青椒、蒜薹、大白菜等贮藏保鲜及流通技术的研究与应用方面基本成熟，MAP技术、CA技术等已在我国主要果蔬贮运保鲜业中得到广泛应用。

3、市场拉动水果加工工业机械智能化作用明显

在农产品出口贸易中，果蔬加工品占有重要的比重。由此拉动水果加工机械化研发、制造，一批制约发展的“瓶颈”机械得到突破。水果清洗、分级、包装、切分、发酵、压榨、灌制、炸制、干制、腌制、熟制等加工机械成套化、智能化水平逐步提高。

四、我国水果加工机械化存在问题

1、加工装备国产化水平低

尽管高新技术在我国果蔬加工业得到了逐步应用，加工装备水平也得到了明显提高，但由于缺乏具有自主知识产权的核心关键技术与关键制造技术，造成了我国果蔬加工业总体加工技术与加工装备制造。

2、技术水平偏低

果蔬汁加工领域：无菌大罐技术、PET瓶和纸盒无菌灌装技术、反渗透浓缩技术等没有突破；关键加工设备的国产化能力差、水平低，特别是在榨汁机、膜过滤设备、蒸发器、PET瓶和纸盒无菌灌装系统等关键设备的国产化方面难度大，国内难以生产能够在设备性能方面相似的加工设备。

罐头加工领域：加工过程中的机械化、连续化程度低，对先进技术的掌握、使用、引进、消化能力差。在泡菜产品方面，沿用老的泡渍盐水的传统工艺，发酵质量不稳定，发酵周期相对较长，生产力低下，难以实现大规模及标准化工业生产。

脱水果蔬加工领域：目前我国生产脱水蔬菜大多仍采用热风干燥技术，设备则为各种隧道式干燥机，而上发达国家基本上不再采用隧道式干燥机，而常用效率较高、温度控制较好的托盘式干燥机、多级输送带式干燥机和滚筒干燥机。在喷雾干燥设备方面，我国研发的干燥塔的体积蒸发强度和国外同类产品的体积蒸发强度相比差距很大。

果蔬速冻加工领域：我国果蔬速冻工业，在加工机理和工艺方面的研究不足。尤其值得注意的是，国外在深温速冻对物料的影响方面，已有较深入的研究，对一些典型物料“玻璃态”温度的研究通过建立数据库，已转入实用阶段。解冻技术对速冻蔬菜食用质量有重要影响，在发达国家，随着一些新技术逐渐应用于冷冻食品的解冻，对微波解冻、欧姆解冻、远红外解冻等机理研究和技术开发较为热门。在速冻设备方面，目前国产速冻设备仍以传统的压缩制冷机为冷源，其制冷效率有很大限制，要达到深冷就比较困难。国外发达国家为了提高制冷效率和速冻品质，大量采用新的制冷方式和新的制冷装置。以液态氮、液态二氧化碳等直接喷洒的制冷装置自20世纪80年代以后就逐渐运用到速冻机中，这些制冷装置可以使温度下降到比氨压缩机低得多的深冷程度。

果蔬物流加工领域：我国在鲜切果蔬技术研究方面的工作才刚刚起步，如在鲜切后蔬菜的生理与营养变化及防褐保鲜技术方面开展了一些初步研究，但尚未形成成熟技术。在无损检测技术方面，我国尚处于初始研究阶段，与水平存在巨大差距。在整个冷链建设方面，预冷技术的落后已经成为制约性问题。现代果蔬流通技术与体系尚处于空白阶段。目前，我国进入流通环节的蔬菜商品未实现标准化，基本上是不分等级、规格，卫生质量未经任何检查便直接上市，而且没有建立完整而切实可行的卫生检验制度及检验方法；流通设施不配套，运输工具和交易方式还十分落后，因此导致我国的果蔬物流与交易成本非常高，与发达国家相比平均高20个百分点。

3.标准体系尚不完善

我国的果蔬标准体系仍不完善，标准的可操作性和指导性不强，行业标准相互交叉、重叠。产品标准制定不科学难以真实反映产品的质量状况；感观指标中描述性语言过多，缺乏量化指标。HACCP已成为公认的食品安全保证体系。联合国食品法规委员会（CAC）规定HACCP体系作为食品企业保证食品安全的强制标准，但在我国只是一些出口型或大型企业进行HACCP安全质量体系认证，国家对内销企业还没有强制性要求，很多企业对HACCP体系的内涵和意义认识不够，甚至有些已经通过HACCP认证的企业在具体的生产过程中也没有严格按照HACCP体系的要求去做。

4.综合利用水平低

中国已发展成为世界果蔬和加工品的zui大出口国，但很多是以半成品的形式出口，到国外后仍要进行深加工或灌装，产品附加值较低。高附加值产品少，特别是对原料的综合利用程度低，皮渣中果胶、果蔬天然香精、膳食纤维、色素、籽油等精深加工产品的产业化核心技术没有突破,一般大的空压站都是多台机联机运行。

5.企业规模小行业集中度低

果蔬加工行业通过资本运作，逐步进行企业的并购与重组，企业规模不断扩大，行业集中度日益增高，产生了一批农业产业化，产业规模得以迅速扩张，但依然处于企业的加工规模小、抗风险能力差、产品单一、产品销路不畅、竞争力差的发展阶段。

五加速我国水果加工业机械化的政策与建议

1、进一步提高水果产品加工机械化技术创新能力

我国果品加工机械和设备要实现由初加工向深加工、由粗加工向精加工的转变，关键在于科技进步，特别是企业的自主创新。国家应设立专项研发扶持资金，支持重点实验室建设。支持实力型果品加工机械企业“抱团取暖”，与相关科研院所联合，组建共性技术研发联盟，推动加快果品加工机械创新步伐。积极鼓励企业开展科技创新活动，落实科技创新优惠政策。近期应在水果产后深加工关键技术与设备、全程质量控制体系和果品快速检测技术与设备等研究，注重新机研发对智能化的应用与提高，建设一批科技创新基地和产业化示范生产基地等，以此迅速提高我国果品加工机械、装备的科技含量和产品附加值，促进果品加工工业的发展，满足人民之需，提高市场竞争力，扩大出口规模。

2、加强部门协调，支持企业推行现代企业制度

协调部门关系，从根本上解决中国果品加工机械行业管理“婆婆”过多的现实，政府应采取切实有效的措施，打破部门和地区界限，通过“超部门”的协调组织，加强对果品加工机械的引导和调控，制定相应的制度和法律，为果品加工机械行业的发展建立一个稳定和开放的宏观经济环境，指导农产品加工机械行业的快速、健康发展。

支持鼓励企业建立现代企业制度，改变现在多数企业的家族式管理模式，使果品加工机械企业成为自觉推行现代管理的主体。此外，政府部门还应支持果品加工机械企业在发挥自身优势的基础上，通过收购、兼并、联合、控股等方式，实现跨地区、跨行业、跨所有制的联合和重组，促进存量资产的优化组合，促使一批上规模的企业集团尽快成长起来，发挥现代管理的引领作用。

3、完善健全果品加工机械化政策支持体系

推动果品加工机械化，离不开政府有效地支持与政策倾斜。2004年我国实施了《农业机械化促进法》，对农机实行了购机补贴。机补17年来，极大地提高了我国农机化水平和农业综合生产力。目前要把发展果品加工机械化，作为推进农业供给侧结构调整的重要措施，抓好落实。要把优惠政策真正落实到位，对果品加工企业而言，发展机械化会遇到贷款难、税负重等诸多难题。因此建议：

一是制定有关果品加工的税收优惠政策、装备技术升级换代的贷款贴息政策、土地优惠使用等政策。开展政策落实大检查，建立一整套支持果品加工企业建立、生存、发展、扩张的政策体系。

二是农机部门要主动担当，有所作为，把果品加工机械化放在农机化发展的突出位置，加大机补实施力度，优先办理申请、优先资金落实、优先技术培训，优先经营机制创新，使发展果品加工机械化成为农机推广应用的优先领域，使优惠政策能真正惠民。

三是提高果品加工机补的最高限额，使其实现应用机械的大型化、成套化、智能化和节能环保化，促进其产业升级，做强果品加工产业，支持农业现代化发展。