李军:利用高新技术改造传统果蔬加工业

2017-03-08 10:29:47来源: 中国食品报

  河北科技师范学院食品科技学院院长

  他长期从事果蔬食品加工理论与技术的科研和产业化工作,取得果蔬加工方向技术成果10余项;他先后对我国10多家食品加工企业进行工厂设计、技术改造、技术指导、新产品开发和技术培训,他主持、参与的科研项目多次获得河北省科技进步奖等多项奖励。

  他参加国家质检总局食品检测标准、无公害食品等部颁标准的起草、审查和审定10余项;他是国家自然科学基金项目评审专家,科技部中外合作项目评审专家,中国食品科学技术学会果蔬加工分会常务理事,河北省食品科学技术学会副理事长。

  本期食品学院周刊邀请河北科技师范学院食品科技学院院长李军走进【对话封面人物】,谈谈他对利用高新技术提升果蔬加工产业竞争力的思考。

  传统加工方法不能满足需求

  李军教授在接受采访时说,果蔬加工业是涵盖第一、二、三产业的全局性和战略性产业。水果和蔬菜的季节性强,我国新鲜水果腐烂损耗率达到30%,新鲜蔬菜的腐烂损耗率达到40%—50%,而发达国家新鲜果蔬的平均腐烂损耗率不到7%。

  造成果蔬食品耗损的主要原因可以归结为:果蔬种植过程缺乏标准化精细管理;果蔬原料的性质缺乏全面系统监测;物流网尚未实现智能化精准对接;产地收获和初加工过程未能采用精细措施;果蔬副产物综合利用技术未能形成体系;标准化加工模式的建立和推广尚未全面推开;原料供给与市场需求未能实现精准预测等。

  目前常用的果蔬食品加工工艺技术主要为制汁(酒)、制干、制粉、制罐、腌制、发酵、提取等。尽管当前我国果蔬产品总量为世界第一,但大多采用像干制、腌制、罐装等传统的加工方法加工,已不能满足消费者高品质和企业提高效益的需求。

  果蔬加工技术存在五大差距

  李军说,近年来,我国果蔬加工业得到了一定的发展,果品贮量占总产量的30%以上,商品化处理量约为20%,果品加工转化能力约为15%;蔬菜加工转化能力约为10%,果蔬采后损耗率降至25%—30%。但与国外果蔬加工发达国家相比,还主要存在以下5 个方面的差距。

  一是果蔬加工现代工艺技术所占比例较小。高能耗、高污染型生产企业还占相当比例,加工与贮运过程质量安全控制措施相对落后。

  二是果蔬加工关键技术创新能力不足。果蔬深加工设备与技术自主创新能力和水平较低,大型、高速的成套设备长期依赖进口。

  三是果蔬加工的综合利用率低。果蔬加工业每年要产生数亿吨下脚料,综合开发利用少,既浪费资源又污染环境。

  四是专用加工原料基地规模小。我国加工型果蔬品种种植大多零星分散、规模较小,且品种结构不合理(鲜食品种多、加工品种少)。另外专业种植户比例不高,单产量较低,生产不规范,产品品质良莠不齐,导致生产成本较高。

  五是现代先进技术的应用比例低。随着云计算对传统产业模式的持续冲击,制造业和商业领域都在探寻未来改变产业发展的尖端科技,需要有更多机械化、自动化、智能化、网络化前沿技术进入果蔬加工业。

  李军举例说,综合运用无菌生产、高效榨汁、冷杀菌、精密调配、无菌灌装、冷链贮运销等新技术,可生产高品质的鲜冷果汁;通过短时增温浓缩器的高效节能和优质浓缩技术,不仅可提高浓缩汁的品质,还可以降低生产成本;利用高压杀菌技术逐渐代替超高温瞬时杀菌技术,对维生素等热敏性营养物质几乎不产生损耗。目前,发酵工程、酶工程、膜技术、冷杀菌技术、快速检测、智能机器人等现代高新技术正不断应用于果蔬产业,加快了产品升级换代和品质的不断提高。

  李军表示,利用现代高新技术改造传统果蔬加工业,是未来果蔬加工技术发展的必然趋势。

  创新酶技术提升葡萄酒品质

  2000年,李军被学校派到中粮华夏长城葡萄酒有限公司挂职企业研发中心主任,经过三年多的实验,他研究开发出的低醇葡萄酒填补了市场空白。

  近年来,李军将自己的研究方向聚焦在葡萄酒生产工艺、葡萄酒发酵辅料和葡萄酒质量控制等方面。

  李军利用现代生物技术手段筛选得到了高产β-葡萄糖苷酶菌株,并对酶活性进行了全面深入的研究,开发的酶制剂产品应用到葡萄酒生产中,解决了国产葡萄酒风味寡淡的通病,提升了葡萄酒的质量水平。

  该研究对β-葡萄糖苷酶高产优势菌种进行了选育,优化了融合菌株液态深层发酵条件,从生物大分子酶促反应层面,揭示了β-葡萄糖苷酶对葡萄酒中键合态芳香性成分的酶解机理,同时确定了β-葡萄糖苷酶生产工艺参数,并在葡萄酒生产中进行了酶解增香调控的推广应用研究。该成果在葡萄酒生产中应用,形成了具有高附加值的葡萄酒产品,达到国际先进水平,在相关企业应用后创造了显著的经济效益和社会效益。

  特色果蔬深加工提升产业化水平

  李军介绍,近年来,河北科技师范学院食品科技学院深入生产一线,加快推进科技成果产业化,充分发挥果蔬加工技术研发和技术服务优势,已服务企业40多家。通过技术研发实现了板栗、芦笋、山楂、食用菌、安梨等燕山特色农产品深加工技术的重大突破,大幅度提高了果蔬资源利用率,推动了山区产业结构优化升级,提升了区域经济发展水平。

  研究人员在板栗深加工方面,解决了板栗干燥褐变、产品板栗味缺失的技术难题。首次将隧道式微波干燥设备、超细机械粉碎设备应用于板栗加工,建成了生产线,显著提高了干燥效率及产品品质,降低了粉碎能耗。建立了板栗膨化和饮料技术,发明了膳食纤维强化板栗超微粉、婴幼儿营养板栗超微粉、板栗饮料配方及工艺,研发了板栗冰淇淋、糕点等新型板栗食品。实现了板栗深加工技术的重大突破,开拓了板栗加工的新领域;对推进板栗产业传统工艺的改进发挥巨大作用。项目成果已在山东、遵化、迁西、秦皇岛等板栗产区推广,取得显著经济效益和社会效益。

  在芦笋深加工领域,研究人员探明了速溶芦笋粉含有皂苷、多糖、黄酮等多种活性功能成分,发明了速溶芦笋粉水提取、芦笋皂苷常温超声醇法提取等新工艺,解决了产品沉淀、口感不适、产品护绿、多糖降解等系列技术难题。利用芦笋副产物,研发出速溶芦笋粉等16个新产品;建成了芦笋粉喷雾干燥生产线等4条示范生产线,达到了年生产芦笋粉1000吨、速溶芦笋粉1000吨、芦笋皂苷5000公斤、多糖6000公斤的生产规模。开创了芦笋废弃物综合利用新途径,延长了产业链,实现了资源的高效利用。

  在山楂深加工方面,系统研究优化了山楂热风干燥生产工艺条件,发明了山楂抹茶等饮料,开发出冻干山楂脆片、低糖多维山楂果、山楂健身糕系列产品。在安梨深加工方面,通过建立公司生产基地、学校科技示范基地的方式,对传统种植技术实施升级改造,有效解决了农民卖果难、收入低的难题,促进了贫困山区的脱贫致富。潘锋/文

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