新鲜果蔬加工关键技术

新鲜果蔬加工关键技术

吕绪强

中华全国供销合作总社济南果品研究所  山东省济南市  50220

摘要：中国现为世界上最大的蔬菜生产国，蔬菜生产已成为农业产业的第二支柱，是广大农民的主要收入来源。果蔬加工也是农村经济的重要组成，已成为我国优势明显、具有国际竞争力的农产品加工产业。同时，随着人们生活水平的提高、生活节奏的加快，对果蔬的日常需求量也在不断增加，果蔬鲜切机应运而生，在国内外已被广泛应用于胡萝卜、马铃薯、苹果等果蔬的加工。本文对新鲜果蔬加工关键技术进行分析，以供参考。

关键词：新鲜果蔬；加工；关键技术

引言

果蔬汁饮料是指在果蔬汁或浓缩果蔬汁中加入水、糖液、酸味剂等调制而成的清汁或浊汁制品，理想的果蔬汁饮料外观要求清汁汁液清亮透明，浊汁有均匀的浑浊度，果粒悬浮均匀，无明显分层现象。果蔬汁饮料由于新鲜天然、营养价值高、风味良好而备受关注，市场占有率不断提高，但因饮料体系稳定性不佳，生产后在仓储和销售期易出现浑浊、沉淀或絮凝，如苹果和葡萄等澄清汁常出现浑浊和沉淀，柑橘、番茄和胡萝卜等浑浊汁常发生沉淀和分层，这是限制果蔬汁饮料加工业发展的关键因素，引起了广泛关注。

1系统总体方案

设计的果蔬鲜切系统的创新点主要体现在：①采用智能化的软硬件平台，提供安全可靠的自动控制功能；②采用可拓展的控制模块以及机械臂，具有很好的稳定性和扩展性；③将物联网技术融入到果蔬鲜切中，果蔬鲜切系统通过服务端通信实现实时收发控制指令功能，采集果蔬鲜切的相关信息，经过处理得出抓取效率、果蔬图像等参数，通过互联网发送至客户端，用户可以实时查看果蔬情况。不仅节省了时间，还避免了由于人员误操作带来的损失。本文研究设计的果蔬鲜切系统已形成样机并进入实物测试阶段，可根据用户需求对果蔬进行切块，对使用场地无特殊要求，可应用于日常生活中。系统设计主要根据果蔬自动切割原理，STM32F1的串口与服务器通信实时控制指令原理，设计硬件和Web网页端，在自动化和机械化设计上能达到既定目标。果蔬的切割以及移动是设计的关键，首要实现切割均匀，其次是界面简洁易于操作。本系统可分为果蔬自动切主控中心模块、摄像头采集图像与传输、机械臂抓取果蔬模块和自动切割果蔬模块。多功能鲜切系统为基于果蔬自动切主控中心，能够实现果蔬处理自动化。首先用户于前端页面创建切割订单，果蔬自动切主控中心将采集到的实时图像通过以太网传输给服务器，再由服务器传输数据至PC端；PC端对数据进行分析后，通过服务器和以太网将数据传输回果蔬自动切主控中心，果蔬自动切主控中心把分析后的数据通过串口传输到机械臂中控系统；机械臂中控系统通过逆运动分析控制机械臂抓取果蔬置于刀下，再通过控制步进电杆上的刀片对果蔬进行切割。

2果蔬保鲜技术现状

2.1临界低温高湿保鲜技术

临界低温高湿保鲜技术又称低温冷冻保鲜技术，是通过控制冷藏系统的温湿度，使其保持在果蔬冷害点温度以上0．5～1℃，相对湿度保持在90%～98%左右，在这种特殊的低温环境中保证果蔬新鲜度和商品品质。其工作原理是通过对果蔬冷藏室的低温条件进行不断优化，降低贮藏温度和提高环境湿度，既保证果蔬在贮藏期内不腐烂变质，同时又减少了果蔬的水分流失，控制了果蔬成熟度和含水量。其保鲜作用主要体现在两个方面:一是果蔬在不发生自然冷害的前提条件下，相对低温可以降低果蔬组织的酶活性，抑制保鲜期内果蔬的正常呼吸活动，使大部分由于呼吸作用导致腐败变软的果蔬可以进入不完全休眠生存状态。二是在高湿度的低温环境下，可以高效抑制果蔬体内水分的蒸发，减少水分的损失。因此，临界低温高湿保鲜技术作为一种安全、有效、无害的临界点处理果蔬保鲜，在贮藏、物流等果蔬销售环节得到广泛应用。

2.2真空预冷减压保鲜技术

真空预冷减压保鲜技术是利用真空条件下，果蔬组织中的自由水沸点随气压下降而降低，可以让贮藏室不需要电源制冷，通过果蔬中的水蒸发而达到制冷效果。由于真空减压技术对果蔬的整体外观及其形状不挑剔，具有操作方便、能耗低、冷却快和加热流动速率快且均匀等几大特点，但长期采用真空预冷会使果蔬内部水分流失严重，可能对其营养素和品质产生不良影响。同时真空保鲜技术能减少果蔬的呼吸代谢强度，抑制二氧化碳、乙烯等气体释放，因此相较于传统低温高湿保鲜技术，真空预冷减压保鲜的果蔬保存期至少延长2～4倍。进一步发现将真空减压与低温冷藏技术相结合用于果蔬原材料保鲜时，再进行真空切割，可大大有效降少减缓新鲜冷切西兰花的黄化、萎蔫，有效延长鲜切的货架期。由于果蔬保鲜真空预冷及减压低温保鲜对果蔬原料无任何化学污染及其他化学物质残留，是一种鲜切果蔬原材料的理想保鲜贮藏技术。

3新鲜果蔬加工关键技术

3.1冰水预冷技术

冰水预冷是以碎冰和水为制冷介质，用浸泡、喷淋等方式将果蔬与冰水直接接触，或者将冰水混合物注入到果蔬箱中，利用冰融化吸热达到快速降温的目的。在实际操作中，还可以在冰水中加入消毒杀菌剂或保鲜剂，延长果蔬的保鲜期。非常适合体积与表面比率大、表面无孔的果蔬，如苹果、桃等。水的热传导率远大于空气，与空气预冷相比，冰水预冷的冷却速度更大，效率更高，25℃的果蔬冷却至4℃左右仅需20min。冰水预冷设备结构简单，操作性强，购买和维护成本低，适用范围大，水可以循环利用。冰水预冷可以使果蔬水分增加，防止萎蔫，在叶菜预冷时要注意避免腐烂等不良现象的发生。在冰水循环利用过程中，容易导致有害微生物的富集，因此需要经常进行杀菌消毒处理。此外，冰水预冷设备占地面积大、需要建设配套的储存库等因素也限制了其应用前景。

3.2差压预冷技术

差压预冷也成为强制通风预冷，主要在包装箱两侧形成压力差，强迫冷空气从一侧流向另外一侧，与果蔬表面充分接触，利用空气流动带走热量，降低温度，压力差越大，流速越快，降温速率也越快。几乎所有果蔬产品均可使用差压预冷，设备简单，包装材料要求低，但降温速度慢，环境湿度要求高，空气相对湿度必须维持在90%以上，容易造成果蔬脱水，对包装箱摆放形式要求高。

3.3机械去皮

机械去皮是果蔬工业化生产中的常用技术，常用于形状规则且体积较大的果蔬，去皮设备主要有刀片式和摩擦式。刀片式主要是在特定的机械刀架下通过旋转去皮，从原料首端旋切至尾端，主要适合单个体积大的物料去皮，生产效率低，损失率大，应用范围小。摩擦式去皮主要利用转筒表面的金刚砂等材料，在摩擦力的作用下擦去表皮，主要包括立桶式和卧辊式摩擦去皮机，主要适用于马铃薯、甘薯等根茎类产品。立桶式摩擦去皮机在圆筒壁上粘贴金刚砂等坚硬磨料，通过底部旋转带动原料在圆筒内翻滚，并与内壁上的磨料摩擦去皮，具备处理量大、加工效率高等优势。卧辊式摩擦去皮机包括螺杆输送元件和U形摩擦槽等，螺杆旋转和推送促使物料与坚硬磨料摩擦，达到去皮的目的。

结束语

新时代果蔬保鲜研究方向主要集中在纳米保鲜技术和结构化水保鲜技术，前者通过纳米级别的无机物抗菌材料制成相关的包装物，从而具备长效的无机杀菌防腐性能，后者利用惰性气体在一定温度和压力下，与游离水结合而形成笼形水合物结构的技术。

参考文献

[1]萨仁高娃.百里香精油与海藻酸盐复合涂膜防控鲜切水果食源性病原微生物作用机制的研究[D].大连理工大学,2020.

[2]李琳琳.脉冲喷动协同微波冷冻干燥山药的品质与能耗减损研究[D].江南大学,2019.

[3]高瑞萍.番茄制品超声辅助加工技术及其工作机制研究[D].西南大学,2019.

[4]姜财勇,程云,杨亚男.脱水果蔬产业现状及发展前景[J].现代食品,2019(12):48-50.