隨著我國農業產業結構的調整,我國果蔬種植業發展很快,目前我國水果與蔬菜的總產量均居世界第一。但我國果蔬深加工水平不高,水果加工率低于10%,蔬菜加工率不到1%,致使現階段新鮮果蔬損耗率很高,水果損耗率達到30%,蔬菜達到40%~50%,而發達國家僅不到7%。積極發展中國的果蔬深加工業,是推動果蔬加工產品出口創匯,增加果蔬產品附加值,促進果蔬業良性發展的有效途徑。盡管目前我國在果蔬加工產品出口方面增速較快,但也存在著初加工產品居多,精深加工產品偏少,老產品和中低檔次產品居多,創新產品和高檔產品偏少的問題。果蔬加工產品附加值不高,加工過程產生的副產品如果渣、果皮等的綜合利用度低,整個果蔬加工行業大多為勞動密集型企業,行業可持續發展的后勁不足。
就我國果蔬加工產業如何加快產業結構調整和升級,2011年6月23日,中國食品科學技術學會果蔬加工技術分會與湖南省食品科學技術學會聯合在長沙舉辦了“第五屆全國果蔬加工產業與學科發展研討會”。來自全國各地科研院校和企業的120多名專家、企業家及科研工作者匯聚一堂,為我國果蔬產業的發展獻計獻策。中國食品科學技術學會副理事長兼秘書長孟素荷高工、湖南省鄉鎮企業局局長肖彬、湖南省農業科學院黨委書記何鐵林等領導出席會議并講話,會議由湖南省食品科學技術學會理事長、湖南省農業科學院副院長單楊博士主持。與會代表一致認為,果蔬加工行業的產業結構調整必須充分依靠科技創新,從三個方向著手促使果蔬加工這個傳統產業煥發出新的光彩。
目前,我國果蔬加工企業主要生產的產品有果蔬汁、果蔬罐頭和脫水蔬菜等,在生產過程中需要耗費大量的人工,主要集中在前處理環節,如選果、去皮、去核、脫囊衣及整理、裝罐等。由于果蔬產品的成熟度和果型不統一,這些環節的機械化普及程度極低,對手工操作的依賴性極強。例如,同樣在1h內生產1t柑橘罐頭產品,在西班牙、日本僅僅需要6個人工,而在中國則要30人才能完成。隨著近幾年我國勞動力成本的快速增長,果蔬加工行業的生產成本居高不下,季節性工人的招收難度增加,行業的盈利能力大大削弱,嚴重阻礙了果蔬加工行業的健康發展。同時,由于加工過程過度依賴人工操作,果蔬產品的生產難以實現規范化、可控性,安全隱患難以消除。
要實現傳統果蔬加工產業的工業化,實現由勞動密集型產業向技術密集型產業的轉變,就必須依靠科技創新,集中多學科科研力量,根據不同原料的性狀,盡快研發適合生產實際的果蔬加工機械;重點加強機、電、光、液、氣一體化技術,以及模塊化、標準化、智能化、信息化技術的應用,實現高效、低耗、安全、衛生和穩定可靠的技術目標。在研討會上,浙江大學劉東紅教授的專題報告《倒篤菜的機械化生產》,就是對傳統蔬菜加工的工業化的有益探索。與會代表認為,科研院校要有前瞻性的長遠目光,瞄準全球行業的最新科研成果,如模塊化設計、模具自動生成設計以及虛擬仿生設計等前沿課題,加快果蔬加工機械的自動化、智能化研究進程,實現果蔬加工產業向技術密集型轉變。
目前的果蔬加工產業普遍存在高能耗的問題,主要是加工過程中的洗果、脫囊衣、柔性輸送和設備清洗等環節的用水量極大,成為行業節能降耗的瓶頸。例如,按傳統柑橘罐頭工藝每生產1t產品需要耗水70~80t,其中主要用水量在利用酸堿液脫囊衣的工藝環節。本屆研討會上,單楊博士的專題報告無疑是一大亮點,他率領的團隊——湖南省農產品加工研究所將酶工程技術與柔性裝備技術結合,創造性地利用酶制劑替代酸堿液,并研制出可對橘瓣進行柔性處理、輸送的酶法脫囊衣專用設備,不僅能達到傳統的酸堿液脫囊衣的效果,還不影響橘瓣的營養成分,而且每噸橘瓣的用水量僅為30~40t,酶制劑還能重復利用。
果蔬生產過程用水的循環再利用、生產廢水的安全排放,需要多種技術的綜合運用,需要多學科的聯合、企業與科研機構的合作。例如,柑橘脫皮、去囊衣工藝需要從柑橘中尋找針對性的菌株,研發出專用的高效酶制劑;在酶制劑脫囊衣工藝中要實現酶活力的在線監測,并及時、準確補充酶制劑,以確保脫囊衣所需的穩定的酶活力。研究這些課題,需要的人力和財力并非一兩家單位所能承擔的,也不是一朝一夕可以實現的,需要整合全行業的力量鼎力合作。這就要求我們進一步建立更有效,更緊密的產學研合作機制,探索科研單位與企業、企業與企業之間的互動、協作方式。這方面,湖南省農產品加工研究所與湖南本土的熙可、辣妹子、李文食品等柑橘加工企業,以及浙江豐島食品等企業的合作經驗;國家柑橘加工產業技術創新戰略聯盟的運行機制,都是建立果蔬加工產業創新機制值得借鑒的。
果蔬加工,尤其是果蔬汁加工過程中最多的副產物是皮渣。取汁后殘留的果皮果渣甚至占到果實的40%~50%,大多數皮渣沒能得到有效的利用,甚至被廢棄污染環境。僅以柑橘加工大省湖南為例,每年加工柑橘產生的皮渣就高達6萬t,這些皮渣大多被用作動物飼料,少量被用于提取果膠、制作陳皮、生產調味料,每噸售價不到60元。實際上,這些皮渣中含有豐富的可溶性糖、酸、果膠、粗脂肪、粗纖維、維生素、氨基酸和礦物質等營養成分,是“放錯了地方的資源”。
正如湖南省鄉鎮企業局肖彬局長在本屆研討會上說的,要充分依靠技術創新,把果蔬“吃干榨盡”,這是實現傳統果蔬加工業產業升級的必經之路,也是國家發改委第九號令中明確了的要予以鼓勵的產業。浙江省農科院陸勝民研究員、陜西師范大學仇農學教授等就柑橘和蘋果皮渣的綜合利用,在研討會上做了專題報告。仇教授在《蘋果渣固態發酵生產蛋白飼料的研究進展》報告中指出,陜西省每年產生的蘋果果渣就有100萬t以上,通常用作飼料,大多采用干燥、粉碎、造粒工藝,但干燥過程能耗成本高,且高溫烘干對蘋果渣的營養成分破壞嚴重,飼料中的蛋白質含量極低;寧夏某企業通過對蘋果渣進行發酵,使果渣飼料中的蛋白含量提高到6%,每噸售價可達2 800元。而通過固態發酵的蘋果渣飼料,蛋白含量可高達31.6%,無疑為蘋果渣的綜合利用打開了一扇光明之門。但是,高溫烘干對蘋果渣營養成分的破壞,大型發酵設備的自動化程度,培養高效、專用的發酵菌株,解決外加氮源產生的異味,以及缺乏相關的行業標準等等,都是實現蘋果渣綜合利用工業化生產的技術瓶頸。實際上,其他水果、蔬菜下腳料的綜合利用也都存在這類似的難題。這些難題無疑為廣大科研工作者提供了一個個明晰的研究方向。
孟素荷高工在研討會開幕式上明確指出,科技創新對于果蔬加工產業具有極其重要的意義,要鼓勵企業與科研院校的對接及科技創新。她說:“我欣喜地看到一批年輕的科學家,用幾年,甚至幾十年甘于寂寞、專注的堅守,堅持不懈,系統地研究果蔬加工技術,用科技支撐了行業的發展。”在講話中,孟秘書長高度肯定了單楊博士率領的科研團隊,他們用20年的努力與加工企業緊密合作,相繼研發了柑橘白蘭地、柑橘果醋等高附加值的創新產品,發明了酶法脫囊衣技術,并實現了這些產品和技術的工業化生產應用。孟秘書長最后指出,依靠科技創新,盡快實現新材料、新技術在果蔬等食品加工產業中的工業化應用,是調整產業結構,調整技術結構和產品結構的有效途徑。本屆研討會所傳遞的信息,使我們對我國果蔬加工產業的前景充滿了信心和期待。