科技成果

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成果名称: 基于榨前分离工艺的苹果营养功能化加工关键技术与产品开发

成果登记号: 9612014Y0576

第一完成单位: 陕西师范大学

联 系 人: 孟永宏

成果类型: 应用技术

技术领域: 农业技术

应用行业: 农、林、牧、渔业

成果简介:

   1、任务来源:   陕西省科技统筹创新工程计划项目,项目编号:陕西省科技厅2011KTCQ02-03。   2、应用领域和技术原理:    2.1应用领域:本项目属于果蔬加工领域。    2.2技术原理:   (1)自行研制苹果榨前分离设备-果蔬破碎分离设备,实现苹果果汁加工过程中果汁、果肉、果皮、果籽的精细化分离;   (2)对破碎分离后的果浆进行榨汁、浓缩成苹果清汁/浊汁,完成了基于榨前分离的苹果清汁、浊汁工艺开发,建立了苹果清汁/浊汁中试生产线;   (3)完成了苹果多酚、果胶的营养化加工工艺开发,提高了苹果加工企业的清洁生产和节能减排水平。   3、性能指标    3.1合同书要求的主要性能指标     合同书要求完成苹果榨前分离设备的研制;苹果多酚、果胶的营养化加工工艺开发;基于榨前分离的苹果清汁、浊汁工艺开发。    3.2本项目实际达到的性能指标    ①研制了国内第一台果蔬破碎分离设备,可实现苹果的皮籽分离,出浆率达到90%以上。    ②首次开发榨前分离浓缩苹果汁的生产工艺,并进行了中试。果蔬破碎分离设备和布赫榨汁机配合,可以生产品质优良的浓缩苹果清汁。    ③首次开发苹果皮生产苹果多酚、果胶的工业化生产工艺,收率分别达到65%,60%。   4、与国内外同类技术比较   本项目研究成果在国内属首创,达到国内领先水平。   项目研制成功了榨前分离的关键设备-冷破碎果蔬分离机,在国内外属首创。   在传统果汁生产工艺中,常用的果蔬破碎机械为锤片式破碎机,其主要结构采用高速运转的活动锤体和四周固定齿圈的相对运动,使物料经锤齿冲撞、摩擦,彼此间冲击而得以破碎。经锤片式破碎机破碎的果蔬碎粒然后经带式榨汁机或螺旋榨汁机再将破碎后的果蔬碎粒进行榨汁,完成果汁与果肉果皮果籽分离。此工艺具有三大明显缺点:首先,果蔬破碎和皮渣分离是分两步完成且分别使用两台设备,且苹果果浆与果皮、果柄、果籽、木质素等混合在一起,无法对各组分进行有效分离,苹果的出渣率高,浪费严重;其次,果汁生产时为了钝化苹果中多酚氧化酶,要对果浆进行较高温度的加热,加热后果汁中色泽加深,而且营养成分破坏,严重影响果汁品质;最后,在榨汁过程中,果皮上所携带的农药残留、重金属及微生物毒素均随着进入果汁,对果汁的安全性、稳定性和营养价值存在潜在的不利影响。为了克服以上传统工艺的不足,本项目研制成功冷破碎果蔬分离机。该机由进料搅龙、破碎刀盘,按照螺旋线排列的分离打板和筛网等组成。破碎刀盘对果蔬进行切削,然后被切削的苹果在分离打板的带动下将果皮柄和果肉浆在筛网的截留作用下分离,能够将果汁、果肉渣、果皮和果籽分离,在榨汁之前就去除了对果汁风味有影响的物质,改善浓缩果汁的口感,使得酶的钝化温度下降了10℃左右,榨前分离浓缩苹果汁的色值比传统工艺浓缩苹果汁的色值高出97.4%,农药残留降低了85%,果汁感官品质及稳定性较传统工艺浓缩苹果汁大大提高。另外,对果肉果浆与果皮果籽组分进行进一步加工,针对各组分的特点,采用不同的工艺,分别生产出苹果果胶、苹果多酚和苹果籽油,实现果肉、果皮以及果籽的资源化利用,形成多种营养功能化的产品集群,提高苹果加工企业的清洁生产和节能减排水平。   5、成果的创造性、先进性   首次研制了果蔬破碎分离设备,实现苹果果汁加工过程中果汁、果肉、果皮、果籽的精细化分离,使分离率达到85%以上,使苹果出浆率大于90%,果浆损失率小于0.6%;经国内外查新属于首创。首次开发榨前分离浓缩苹果汁、苹果皮生产苹果多酚、果胶的工业化生产工艺,并各建立中试生产线一条。完成了苹果皮多酚、果胶的营养化加工工艺开发,提高了苹果加工企业的清洁生产和节能减排水平。   6、作用意义   直接经济效益:依据本项目,2013年申报中小企业创新基金果汁榨前分离工艺与设备的中试应用项目一项,获批经费75万元;合作的机械制造企业西安鼎合机械制造有限公司实现设备销售收入800万元;合作企业恒兴果汁实现销售10.41亿元。   社会意义:榨前分离工艺首次完成了果汁果肉与果皮籽的分离,然后再在较低温度下对果浆进行必要的加热,钝化苹果中多酚氧化酶,减少果桨褐变反应的发生;而且果皮在压榨前分离,也有效减少了农药残留,极大提高了果汁品质。另外,传统加工工艺对苹果组织无法分离,不能有效的利用各类营养物质,容易造成资源浪费。因此本加工技术不但有效提高了果汁质量,而且能够实现果皮、果籽、果肉的资源化利用,形成多种营养功能化的产品集群,是果汁加工企业迫切需要的加工技术。