畢金峰， 呂 健， 劉 璇， 金 鑫, 周 沫， 李 旋

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100193)

桃(AmygdaluspersicaLinn)，原產(chǎn)于中國(guó)，是薔薇科(Rossaceae)李屬(Prunus)植物果實(shí)，迄今已有4000年的栽培歷史。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)桃栽培品種有5 000余種，美國(guó)選育及引進(jìn)的桃品種有700余種，中國(guó)選育的品種有1 000余種。我國(guó)桃栽培區(qū)域分布廣泛，品種間品質(zhì)特性差異大，我國(guó)的桃品種類型主要有普通白肉鮮食桃、黃肉加工桃、油桃和蟠桃4種，其中以普通白肉桃居多。桃屬于呼吸躍變型果實(shí)，采收期多集中在夏季高溫高濕季節(jié)，由于采后的雙呼吸高峰和乙烯釋放高峰，后熟迅速，不耐貯運(yùn)。在世界的產(chǎn)桃大國(guó)中，加工桃占有很大的比重，而我國(guó)桃以鮮食為主(約為80%)，加工量?jī)H占原料總產(chǎn)量的18%，難以滿足市場(chǎng)需求。目前，世界范圍內(nèi)桃加工產(chǎn)品主要是桃罐頭，其次為桃(復(fù)合)汁(漿)、桃脯、桃醬、桃干、桃酒、桃醋等。近年來(lái)，桃加工技術(shù)呈現(xiàn)多元化、創(chuàng)新型發(fā)展趨勢(shì)，本文結(jié)合前人的科研成果，論述了國(guó)內(nèi)外桃加工關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀；結(jié)合多年對(duì)企業(yè)的實(shí)地走訪、調(diào)研，全面解析我國(guó)桃加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，旨在為我國(guó)桃加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論及技術(shù)支撐。

1 國(guó)內(nèi)外桃產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外桃產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

世界上桃商業(yè)栽培的主要產(chǎn)區(qū)分布在亞洲和歐洲，美洲、非洲、大洋洲栽培面積較小，亞洲主要分布在東亞。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食和農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)統(tǒng)計(jì)，全球桃主產(chǎn)國(guó)有中國(guó)、西班牙、意大利等，見(jiàn)圖1。過(guò)去20年，世界桃產(chǎn)量增長(zhǎng)了2.20倍，中國(guó)增長(zhǎng)了4.50倍，西班牙增長(zhǎng)了1.87倍，希臘增長(zhǎng)了2.70倍，意大利幾乎沒(méi)有增長(zhǎng)，美國(guó)則減少了45.75%。2017年全球桃種植面積為152.8萬(wàn)ha，總產(chǎn)量為2 466.5萬(wàn)t，相比2016年，種植面積減少了5.5萬(wàn)ha，總產(chǎn)量增多了14.96萬(wàn)t。2018年因春季潮濕和持續(xù)寒冷的冬季氣溫，西班牙、意大利和法國(guó)的桃均受到損失，美國(guó)、智利兩國(guó)的桃產(chǎn)量有所下降，澳大利亞、土耳其兩國(guó)桃產(chǎn)量略有增長(zhǎng)。

2018年因天氣因素，全球桃產(chǎn)量下降，各主要進(jìn)口國(guó)進(jìn)口量均有所減少，減少至68.5萬(wàn)t，較2017年度下降3.6萬(wàn)t。主要進(jìn)口國(guó)有俄羅斯、白俄羅斯、美國(guó)、加拿大等，其中俄羅斯和白俄羅斯桃進(jìn)口量分別占全球進(jìn)口總量的36%和10%。此外，歐盟是最大的桃出口地區(qū)。全球桃加工總量為360.1萬(wàn)t，中國(guó)為220萬(wàn)t，占61.09%；第二位是歐盟，為71.1萬(wàn)t，占全球總量的19.74%；第三位是美國(guó)32.1萬(wàn)t，占全球總量的8.91%?？傮w來(lái)看，全球桃產(chǎn)量有所下降，但消費(fèi)量逐年緩慢上升；不同年份全球桃貿(mào)易總量雖有波動(dòng)，但基本保持穩(wěn)定。

圖1 2017年世界桃主產(chǎn)國(guó)桃產(chǎn)量Fig.1 Production of peach in leading producing countries in 2017

世界桃產(chǎn)品加工貿(mào)易主要集中在歐洲、北美洲和亞洲，其中歐洲是最大的桃產(chǎn)品貿(mào)易區(qū)。桃加工品的主要出口國(guó)為希臘、中國(guó)和西班牙；而桃加工品的主要進(jìn)口國(guó)則較為分散，全球的120個(gè)國(guó)家均有桃加工品的進(jìn)口貿(mào)易，產(chǎn)品主要為用于烘焙產(chǎn)業(yè)的桃罐頭、桃果醬。其中美國(guó)是世界上桃罐頭的最大進(jìn)口國(guó)，從中國(guó)進(jìn)口桃罐頭占其進(jìn)口總量的61%；近年來(lái)，南非桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，黃桃品種達(dá)11種之多，2017—2018年桃罐頭產(chǎn)量約為4.94萬(wàn)t，主要用于出口；阿根廷桃罐頭產(chǎn)品約90%用于內(nèi)銷市場(chǎng)；巴西桃種植面積逐年提升，其中國(guó)內(nèi)鮮銷桃占總產(chǎn)量的61%，用于罐頭加工為33%，用于果汁加工為5%，干品占1%，部分巴西罐頭生產(chǎn)企業(yè)從中國(guó)進(jìn)口速凍桃瓣用于罐頭生產(chǎn)。目前，中國(guó)電商銷售市場(chǎng)給桃加工制品帶來(lái)了新的契機(jī)。

1.2 我國(guó)桃產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

桃是我國(guó)最主要的果樹(shù)樹(shù)種之一，在落葉果樹(shù)中，僅次于蘋果、梨，居第3位。全國(guó)34個(gè)省級(jí)行政區(qū)中，除海南省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和黑龍江省外，其余31個(gè)省均有桃的產(chǎn)業(yè)化栽培，可見(jiàn)，桃也是我國(guó)分布范圍最廣的果樹(shù)之一[1]。2017年我國(guó)桃種植面積達(dá)78.19萬(wàn)ha，總產(chǎn)量達(dá)1 429萬(wàn)t，居世界第一位。我國(guó)的桃種植及加工產(chǎn)業(yè)主要分布在山東、河北、河南、湖北、四川、陜西、江蘇、遼寧等地。其中，山東省桃種植面積和產(chǎn)量均占全國(guó)總種植面積和產(chǎn)量的50%以上。栽培面積排在前十位的省份占全國(guó)桃樹(shù)總面積的77.81%；年產(chǎn)量排在前十位的省份占全國(guó)桃樹(shù)總產(chǎn)量的83.03%。

我國(guó)桃品種繁多，其中鮮食白肉桃約為總量的80%～90%，以中晚熟品種為主，成熟期集中在每年7—8月。同時(shí)，我國(guó)鮮食桃的出口比例很小，主要出口到哈薩克斯坦、俄羅斯等國(guó)家。鮮食桃進(jìn)口方面，我國(guó)從智利、澳大利亞、西班牙進(jìn)口少量鮮桃，主要用于彌補(bǔ)季節(jié)供應(yīng)和品種差異。由此可見(jiàn)，我國(guó)桃品種存在地域品種繁多、差異大、較分散、品種結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題。

我國(guó)桃加工產(chǎn)品出口量逐年增加，美國(guó)和日本是中國(guó)桃加工制品最主要的市場(chǎng)。我國(guó)市場(chǎng)的桃加工制品以罐頭為主，其次為濃縮桃漿(汁)、速凍桃、桃蜜餞、脫水桃干等。桃罐頭加工以黃桃為主，用于罐頭加工黃桃優(yōu)良品種主要為NJC83、黃金冠、金童5號(hào)、金童6號(hào)、罐5、NJC19等。原料多以速凍桃周轉(zhuǎn)暫存為主，占罐頭加工用桃的40%左右，我國(guó)桃罐頭加工制品主要依賴出口，受國(guó)際市場(chǎng)波動(dòng)影響較大。罐頭加工技術(shù)較為成熟，但自動(dòng)化程度低；生產(chǎn)中多采用堿液去皮技術(shù)，導(dǎo)致耗水量高、環(huán)保處理成本高；此外加工過(guò)程中產(chǎn)生的桃核、桃仁等廢棄物利用率低，在一定程度上影響了罐頭產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展。桃漿(汁)加工以中晚熟白肉桃品種為主，但缺乏低褐變度、低酸度和風(fēng)味濃郁的加工專用桃品種；制漿、制汁技術(shù)，如冷破碎、冷打漿、熱殺菌、低溫?zé)o菌灌裝技術(shù)等較為成熟。近年來(lái)，非熱殺菌技術(shù)因可以最大限度地保持桃原有的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)、色澤等品質(zhì)而在果汁加工產(chǎn)業(yè)中呈現(xiàn)升溫趨勢(shì)，該技術(shù)在我國(guó)正處于起步階段。此外，桃汁加工產(chǎn)生的大量皮渣有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用。桃干(桃脯等蜜餞、脫水桃脆片)加工呈現(xiàn)加工企業(yè)高度集中、加工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)，但依然存在加工能耗高、感官品質(zhì)(色澤、質(zhì)構(gòu)等)較差等問(wèn)題。

可見(jiàn)，在桃加工技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，還需切實(shí)加強(qiáng)桃深加工綜合利用，拓展其增值途徑，進(jìn)一步提高桃的附加值，促進(jìn)桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。將綜合經(jīng)濟(jì)效益和強(qiáng)有力的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力同時(shí)并舉，實(shí)現(xiàn)桃全果的充分利用，減少損耗，已成為桃科研工作者亟待解決并優(yōu)化的問(wèn)題。

2 國(guó)內(nèi)外桃加工技術(shù)

2.1 桃罐頭加工技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1.1桃去皮技術(shù)

去皮技術(shù)是罐頭加工的重要工藝環(huán)節(jié)，目前工廠化生產(chǎn)主要采用高溫高濃度堿液去皮法(堿液浸泡、堿液噴淋)，氫氧化鈉在果皮內(nèi)擴(kuò)散并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，首先去除果皮表面蠟質(zhì)和角質(zhì)層，進(jìn)一步在果皮內(nèi)擴(kuò)散，溶解細(xì)胞壁和中膠層[2]，最終使外果皮腐蝕、降解，在幾分鐘內(nèi)達(dá)到去皮目的。堿液去皮工藝多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，會(huì)在一定程度上破壞薄壁組織(果肉)，造成果肉損失，導(dǎo)致質(zhì)量損失增加，且會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水、殘堿及重金屬殘留，給生產(chǎn)企業(yè)造成巨大的環(huán)保排污壓力。王麗娟等[3]以“未反應(yīng)核模型”為基礎(chǔ)，建立質(zhì)量損失模型和質(zhì)地隨熱效應(yīng)的改變模型，可以根據(jù)去皮工藝參數(shù)及黃桃果皮厚度預(yù)測(cè)去皮時(shí)間，防止過(guò)度去皮、降低質(zhì)量損失。

酶法去皮技術(shù)利用生物酶分解外果皮和果肉之間連接物質(zhì)使之降解分離脫落，從而達(dá)到去除黃桃外果皮的目的。果皮中果膠與纖維素結(jié)合，形成具有黏性的中膠層，外果皮分解的開(kāi)端是胞壁物質(zhì)的降解于“經(jīng)緯結(jié)構(gòu)”總體結(jié)構(gòu)的破壞，因此多選用果膠酶復(fù)配纖維素酶進(jìn)行去皮技術(shù)研究，同時(shí)需要綜合考慮料液比、作用溫度、作用時(shí)間、質(zhì)量濃度、pH值等，從而保證桃果實(shí)良好的外觀色澤、較高的營(yíng)養(yǎng)成分保存率，并達(dá)到理想的去皮效果[4]。一般認(rèn)為，復(fù)合酶制劑相比較單一酶可以更有效去除果皮。當(dāng)纖維素酶和果膠酶同時(shí)作用且只有在果膠酶量多于纖維素酶量時(shí)才具有顯著的去皮效果[5]；此外，復(fù)震蕩聯(lián)合生物復(fù)合酶法去皮，可以借助震蕩產(chǎn)生的波浪和黃桃擺蕩之間的撞擊力量，使表面已經(jīng)分離的外果皮脫落下來(lái)，并加速酶液向外果皮深層滲透，從而可以加快去皮速度。但是生物復(fù)合酶去皮技術(shù)要真正應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)，需要解決酶消耗量大、去皮時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。

2.1.2殺菌及質(zhì)構(gòu)品質(zhì)控制技術(shù)

質(zhì)構(gòu)品質(zhì)是罐頭產(chǎn)品的關(guān)鍵品質(zhì)之一，加工環(huán)節(jié)中的熱殺菌等工藝會(huì)促使果膠發(fā)生β-消除降解，細(xì)胞間黏著性下降，引發(fā)細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞[6]，從而導(dǎo)致罐頭產(chǎn)品果肉軟化、硬度降低等問(wèn)題，一方面對(duì)桃品種有較高的質(zhì)構(gòu)要求，另一方面亟待開(kāi)發(fā)果肉質(zhì)構(gòu)品質(zhì)保持新技術(shù)。

高靜壓技術(shù)是一種新型的非熱殺菌技術(shù)，與傳統(tǒng)熱殺菌相比，不僅可以有效殺滅食品中的微生物，延長(zhǎng)保藏期，且可較好地保持食品中天然營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味[7]。高靜壓技術(shù)(high hydrostatic pressure, HHP)技術(shù)，也稱為超高壓技術(shù)，是指在室溫或溫和的熱條件下利用100～1 000 MPa壓力進(jìn)行殺菌、鈍酶的非熱加工技術(shù)，其主要特點(diǎn)是避免了傳統(tǒng)熱加工對(duì)果汁帶來(lái)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的破壞。此外，低pH值和壓力之間對(duì)微生物失活具有協(xié)同作用，即pH值越低，微生物越易致死。黃桃罐頭(pH<4.6)屬于酸性罐頭，其中的主要污染細(xì)菌(丁酸厭氧菌、不產(chǎn)芽孢的桿菌類)對(duì)低pH較為敏感，因此高靜壓技術(shù)相對(duì)容易殺滅罐頭中的細(xì)菌[8]。但是，當(dāng)罐頭中的糖濃度達(dá)到40%以上形成的高黏度介質(zhì)對(duì)高壓下的菌體有保護(hù)作用，糖液濃度愈高，對(duì)菌體的保護(hù)作用愈強(qiáng)。我國(guó)糖水型桃罐頭糖液濃度為10%～35%，運(yùn)用高靜壓代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱殺菌對(duì)黃桃罐頭進(jìn)行殺菌處理發(fā)現(xiàn)，糖液對(duì)菌體具有一定的保護(hù)作用[9]，因此需要提升高靜壓壓力以達(dá)到商業(yè)無(wú)菌狀態(tài)。高靜壓對(duì)食品質(zhì)構(gòu)和細(xì)胞的微觀結(jié)構(gòu)有顯著的保持作用，在代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱殺菌、保持罐頭產(chǎn)品良好質(zhì)構(gòu)品質(zhì)方面表現(xiàn)出一定的應(yīng)用潛力。高靜壓作用下能夠降低果膠的分解速率，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間保壓，或者壓力大于300 MPa時(shí)，果肉壓力會(huì)重新恢復(fù)[10]。高靜壓殺菌不同形狀果塊(塊狀、條狀、丁狀)的罐頭果肉硬度在食用期間內(nèi)硬度一直高于熱殺菌的罐頭果肉，且塊狀的黃桃罐頭在貯藏后質(zhì)構(gòu)品質(zhì)最好[11]。因此，一些不適合熱加工的黃桃品種可以通過(guò)高靜壓加工得到較好的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)[12]。

2.2 桃漿(汁)加工技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.2.1桃漿(汁)色澤品質(zhì)保持技術(shù)

桃漿(汁)加工技術(shù)相對(duì)成熟，但榨汁前的滅酶處理和加工過(guò)程中的熱殺菌操作均會(huì)引發(fā)桃漿(汁)顏色變暗，因此保持色澤穩(wěn)定性是桃漿(汁)加工方面的難題。桃漿(汁)加工過(guò)程中引發(fā)色澤變化的主要反應(yīng)是美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、維生素C的降解反應(yīng)和酚類化合物的氧化聚合反應(yīng)。企業(yè)生產(chǎn)中常用的3個(gè)殺菌溫度為80、90、100 ℃，溫度越高，發(fā)生褐變的反應(yīng)活性較高，即越易發(fā)生褐變，其中由于熱處理所引發(fā)的焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)是導(dǎo)致桃汁顏色變暗的主要化學(xué)反應(yīng)。在熱加工過(guò)程中產(chǎn)生的5-羥甲基糠醛(5-hodroxymethyl furfural, 5-HMF)含量，是影響桃汁顏色變暗的主要化學(xué)物質(zhì)，因此可以通過(guò)抑制5-HMF的生成來(lái)控制桃汁色澤的穩(wěn)定性[13]。Lyu等[14]分別監(jiān)測(cè)了色澤、維生素C、氨基酸和5-HMF在桃汁貯藏過(guò)程中變化特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)貯藏40 d后，果汁亮度、維生素C含量顯著降低，絲氨酸、谷氨酸降解嚴(yán)重，可能是發(fā)生了美拉德反應(yīng)。對(duì)5-HMF與色澤指標(biāo)(L、a、b)的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，a值與5-HMF呈顯著相關(guān)，因此可以用a值預(yù)測(cè)5-HMF的生成量，進(jìn)而反應(yīng)桃汁在貯藏過(guò)程中的褐變情況。

熱協(xié)同超高壓制備的鮮榨桃汁在不同溫度(4、22、40 ℃)的貯藏條件色澤變化明顯，可能是由酚類的氧化降解引發(fā)的非酶褐變導(dǎo)致的[15]。此時(shí)，果汁的褐變主要由酚類氧化聚合和維生素C的降解引起的，氨基酸也參與了褐變反應(yīng)，但是美拉德反應(yīng)不顯著；果汁的褐變以及表兒茶素、低聚原花色素、綠原酸、維生素C的降解隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)和溫度升高而加劇?？s合單寧的平均聚合度隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)和溫度的升高而變大，粒徑分析表明貯藏過(guò)程中有新的顆粒產(chǎn)生，從而加重了貯藏過(guò)程中的褐變問(wèn)題。

加工、貯藏過(guò)程中桃汁色澤變暗是由于褐變反應(yīng)生成的有色化合物，可以采用吸附樹(shù)脂去除，從而達(dá)到保持桃汁色澤品質(zhì)的目的[16]。此外，多波長(zhǎng)紫外線- 可見(jiàn)光(UV- Vis)照射技術(shù)根據(jù)物質(zhì)在不同波長(zhǎng)處的吸收情況，能夠有效清除由酶促反應(yīng)和非酶反應(yīng)產(chǎn)生的棕色物質(zhì)，同時(shí)配合溫度(45 ℃)作用120 min可以鈍化95%的過(guò)氧化物酶(peroxidase, POD)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)，因而可以在很大程度上保持桃汁色澤品質(zhì)[17]。UV- Vis照射技術(shù)在桃汁加工方面的應(yīng)用還需要考慮作用效率的提升。臭氧處理是操作相對(duì)簡(jiǎn)單、成本效益較高、環(huán)境友好型的一種非熱加工技術(shù)。臭氧對(duì)果汁品質(zhì)的作用主要取決于果汁本身的組成(如可溶性固形物含量、pH值、有機(jī)酸含量等)以及臭氧的使用劑量和作用條件(時(shí)間、溫度等)。將臭氧處理應(yīng)用于桃汁加工，當(dāng)O3濃度達(dá)到0.2 mg·min-1·mL-1時(shí)，作用時(shí)間12 min，PPO活性僅殘余0.2%；作用時(shí)間1 min，POD活性殘余3.7%[18]。因此，臭氧處理能夠有效地降低由酶促反應(yīng)引發(fā)的果汁褐變問(wèn)題，在生產(chǎn)應(yīng)用中需要注意臭氧的劑量及殘留量，并聯(lián)合其他處理解決由非酶促反應(yīng)引發(fā)的果汁褐變問(wèn)題。

2.2.2桃漿(汁)穩(wěn)定性的保持技術(shù)

桃漿(汁)加工過(guò)程中的果肉破碎等加工環(huán)節(jié)會(huì)促使果肉中的糖、酸、果膠等物質(zhì)溶出，易形成膠態(tài)小顆粒，這些顆粒易黏附在一起形成絮狀體，依靠重力的作用形成沉淀，導(dǎo)致桃漿(汁)發(fā)生分層現(xiàn)象。原因可能是，桃汁中移動(dòng)的鈣離子能夠降低桃汁體系中的靜電斥力，并引發(fā)體系中的帶負(fù)電荷的物質(zhì)(如果膠)聚集在膠態(tài)顆粒表面，從而破壞整個(gè)果汁體系的穩(wěn)定性；另一方面，果膠甲基酯酶(pectinmethylesterase, PME)誘發(fā)桃內(nèi)源性果膠生成能夠與多價(jià)離子(如鈣離子)結(jié)合的酸性低甲基果膠，最終形成不溶性的果膠酸沉淀，進(jìn)而影響桃汁的穩(wěn)定性[19]。熱處理(巴氏殺菌等)是桃汁生產(chǎn)的傳統(tǒng)加工技術(shù)，能夠鈍化PME，但不可避免地會(huì)降低桃汁營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味等品質(zhì)，因此非熱加工技術(shù)日漸興起。

高壓二氧化碳技術(shù)(high pressure carbon dioxide, HPCD)作為新興起的非熱加工技術(shù)，可以有效鈍化液體體系中的微生物。由于不同果品來(lái)源的PME具有不同的分子量、等電離點(diǎn)以及動(dòng)力學(xué)特性，因此將HPCD技術(shù)用于PME鈍化的研究正處于適應(yīng)性研究階段。將HPCD技術(shù)應(yīng)用于桃汁生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，HPCD技術(shù)并不能完全鈍化桃汁體系中的PME，從而由PME引發(fā)的果膠的脫甲基化反應(yīng)依然存在，最終導(dǎo)致桃汁的表觀黏度下降、水溶性果膠聚集，加速了果汁沉淀的發(fā)生[20]。由此可見(jiàn)，采用HPCD技術(shù)鈍化果汁體系中的PME，提高果汁穩(wěn)定性，還需要深入研究。

一般HHP并不能完全鈍化PME[21]，低HHP處理會(huì)破壞水果果肉組織，使PME更分散的接觸作用基質(zhì)，從而加速PME所誘導(dǎo)的酶促反應(yīng)。只有當(dāng)壓力達(dá)到800 MPa、溫度70 ℃、作用時(shí)間超過(guò)90 s，才可能完全鈍化桃漿(汁)體系中的PME[22],而這一操作參數(shù)勢(shì)必會(huì)大幅度增加桃漿(汁)加工的成本。

超聲波技術(shù)產(chǎn)生的空泡效應(yīng)能夠?qū)⒐w系中的大顆粒物質(zhì)破碎為小粒徑分子，起到修飾食品中蛋白質(zhì)特性、鈍化食品中酶活性的作用，進(jìn)而改善果汁體系的穩(wěn)定性[23]。超聲波技術(shù)應(yīng)用于桃汁加工，能夠?qū)鹘y(tǒng)加工過(guò)程中產(chǎn)生的懸浮大顆粒破碎為小顆粒，并且能夠破壞果肉細(xì)胞壁，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)組分和多糖的降解釋放，因而顯著降低桃汁加工中沉淀的產(chǎn)生，并改善果汁的黏稠度，維持果汁的穩(wěn)定性[24]。

Nisin作為一種天然生物活性抗菌肽，對(duì)包括食品腐敗菌和致病菌在內(nèi)的許多革蘭氏陽(yáng)性菌具有強(qiáng)烈的抑制作用，是目前世界上唯一被允許用做食品添加劑的細(xì)菌素。Junior等[25]將Nisin(5 000 U/mL)應(yīng)用于桃汁生產(chǎn)中，Nisin在桃汁貯藏期間能夠保持自身的穩(wěn)定性、顯著抑制微生物的生長(zhǎng)，并基本上不會(huì)影響桃汁的商品品質(zhì)。

2.3 脫水桃制品加工技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.3.1熱風(fēng)干燥技術(shù)

熱風(fēng)干燥是最傳統(tǒng)、最廣泛應(yīng)用的果蔬脫水加工技術(shù)，能夠有效移除果品原料中的水分，從而可以抑制某些化學(xué)反應(yīng)和微生物生長(zhǎng)繁殖。此外，干燥技術(shù)能夠降低果品重量、體積，減少果品包裝、貯藏和運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用，有利于果品貨架期的延長(zhǎng)、減緩季節(jié)性需求矛盾。熱風(fēng)干燥制備的加工條件，如溫度、濕度、風(fēng)速、干燥時(shí)間以及原料的質(zhì)構(gòu)、裝載量和采用的預(yù)處理方式都會(huì)顯著影響終產(chǎn)品的品質(zhì)。

熱風(fēng)干燥初期，物料與加熱介質(zhì)接觸，物料表面溫度率先升高，表面水分呈現(xiàn)蒸發(fā)趨勢(shì)；隨著熱風(fēng)干燥的進(jìn)行，物料中的水分持續(xù)散失率呈線性下降趨勢(shì)，這一階段的質(zhì)熱傳遞為氣相控制階段，此時(shí)出現(xiàn)關(guān)鍵水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)；隨后的降速階段，物料水分散失速率降低，直至達(dá)到平衡，此時(shí)物料中水分主要為結(jié)合水。滲透脫水、燙漂等技術(shù)已經(jīng)成為有效的預(yù)處理技術(shù)，能夠有效降低熱風(fēng)干燥能耗和時(shí)間，并可以改善終產(chǎn)品色澤與風(fēng)味。Rodriguez等[26]運(yùn)用菲克第二定律(Fick’s second law)解釋了桃片在滲透脫水過(guò)程中水分遷移規(guī)律，利用logrithmic和Midillie經(jīng)典模型預(yù)測(cè)了桃片經(jīng)山梨糖醇滲透脫水預(yù)處理后，于80 ℃熱風(fēng)干燥條件下的干燥動(dòng)力學(xué)，可以精確計(jì)算在任何干燥時(shí)間的桃片含水量。

2.3.2真空冷凍技術(shù)

真空冷凍干燥(freeze-drying, FD)技術(shù)是將物料在其冰點(diǎn)以下冷凍，在低溫低壓條件下利用水的升華性能，使物料低溫脫水而達(dá)到干燥的新型干燥手段。FD技術(shù)能夠賦予終產(chǎn)品飽滿多孔的網(wǎng)絡(luò)骨架，使物料組織保持較好地原有形態(tài)[27]，同時(shí)可以很好地保持物料中的生物活性物質(zhì)，因此FD技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、生物制品、食品等行業(yè)。目前，全球蔬菜、肉類、海產(chǎn)品的凍干食品消費(fèi)量已達(dá)15～18萬(wàn)t，其中最大消費(fèi)國(guó)為日本，年消費(fèi)量3萬(wàn)t左右。國(guó)外FD技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，以歐美、日本市場(chǎng)為主導(dǎo)；凍干食品在國(guó)際市場(chǎng)的價(jià)格是普通熱風(fēng)干燥脫水食品的4～6倍，正成為國(guó)際貿(mào)易的大宗食品。我國(guó)FD技術(shù)起步較晚，早期食品凍干機(jī)以仿制為主，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)?，F(xiàn)代化儀表和自動(dòng)化控制技術(shù)，從根本上提高了我國(guó)大型食品冷凍干燥機(jī)的整體設(shè)計(jì)和控制水平。凍干果蔬脆片(如黃桃脆片等)已經(jīng)成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。

相比較傳統(tǒng)干燥技術(shù)，F(xiàn)D技術(shù)能夠最大程度的維持物料原有的質(zhì)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。Wang等[28]以真空冷凍干燥方法為基礎(chǔ)和對(duì)照，并將其與熱風(fēng)、微波、氣流膨化3種方法進(jìn)行組合干燥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，真空冷凍干燥桃片呈現(xiàn)出最低的硬度，同時(shí)保留了最多的細(xì)胞壁物質(zhì)(如果膠、纖維素、半纖維素等)，這與干燥桃片形成的多孔松軟的納米結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。FD技術(shù)制備的產(chǎn)品因疏松多孔、表面積大，產(chǎn)品易吸潮發(fā)生氧化降解；真空低溫環(huán)境導(dǎo)致產(chǎn)品易褪色、風(fēng)味化合物不同程度損失，因此會(huì)造成產(chǎn)品風(fēng)味變淡；此外，真空狀態(tài)下多孔性物料的導(dǎo)熱系數(shù)低，冷凍干燥時(shí)間長(zhǎng)，因而FD技術(shù)依然存在能耗高等亟待解決的問(wèn)題。

2.3.3壓差閃蒸干燥技術(shù)

壓差閃蒸干燥技術(shù)(instant controlled pressure drop drying，ICPDD)又稱變溫壓差膨化干燥技術(shù)，是在傳統(tǒng)的壓差膨化技術(shù)上建立起來(lái)的一種農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)。傳統(tǒng)的壓差膨化技術(shù)作為一種重要的休閑食品加工技術(shù)，長(zhǎng)期被用于玉米、稻米等農(nóng)產(chǎn)品的膨化。國(guó)外的ICPDD技術(shù)可以追溯至20世紀(jì)50年代，至今法國(guó)學(xué)者Allaf已發(fā)明了第3代技術(shù)——可控瞬時(shí)壓差加工技術(shù)(法語(yǔ)為détente instantannnée contrlée, DIC)[29]，是指物料在特定的壓力、溫度和含水量狀態(tài)下，瞬間經(jīng)由高壓(或大氣壓)至低壓(真空狀態(tài))的過(guò)程，利用氣體的瞬間相變和熱壓效應(yīng)產(chǎn)生的膨脹，促使物料內(nèi)部水分瞬間汽化并向外閃蒸，帶來(lái)更大的體積膨脹和形成更酥松的多孔結(jié)構(gòu)；同時(shí)由于強(qiáng)力的水分閃蒸作用帶走更多的蒸發(fā)潛熱，因此處理后樣品的溫度瞬間降至環(huán)境溫度，使產(chǎn)品很快硬化并繼續(xù)保持膨化后的組織狀態(tài)[30-31]。國(guó)內(nèi)ICPDD技術(shù)普遍采用蒸汽管道間接加熱物料，因此初始?jí)毫β愿哂诖髿鈮海查g壓差使得閃蒸強(qiáng)度和水分散失量相對(duì)較少，更有利于熱敏性或不能接觸飽和蒸汽得原料干燥加工。

物料經(jīng)預(yù)處理(如滲透脫水、熱風(fēng)干燥、中短波紅外干燥等)后的初始水分含量，是影響壓差閃蒸干燥制品質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的重要因素。Lyu等[32]探究了滲透脫水- 中短波紅外預(yù)處理桃片，確定水分含量干基質(zhì)量分?jǐn)?shù)的50%時(shí)，桃片經(jīng)壓差閃蒸干燥技術(shù)處理可以獲得最佳的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)(適宜的硬脆度)。滲透脫水預(yù)處理過(guò)程中，糖液大量滲入桃片組織，會(huì)導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)組織內(nèi)部堅(jiān)實(shí)、孔隙度降低及彈性的損失；并在表面形成結(jié)晶，增加干燥過(guò)程中水分散失的阻力，因此選擇適宜的具有較高脫水效率的滲透溶質(zhì)(如麥芽糖)[33]可以在一定程度上支撐桃片的結(jié)構(gòu)組織，提升產(chǎn)品的膨化度。

3 桃加工科技及產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 桃加工科技發(fā)展方向

3.1.1桃加工品質(zhì)形成物質(zhì)基礎(chǔ)研究

大力開(kāi)展以桃原料特征物質(zhì)為基礎(chǔ)的多元化、個(gè)性化加工理論、技術(shù)與裝備研究。針對(duì)桃加工技術(shù)的單元操作，如機(jī)械破碎與研磨、脫水處理、熱處理、壓力處理、酸堿處理等，明確與產(chǎn)品色、香、味、形、營(yíng)養(yǎng)功能品質(zhì)相關(guān)的特征性物質(zhì)(如酚類、果膠、膳食纖維等)。系統(tǒng)解析桃加工過(guò)程中特征性物質(zhì)可能發(fā)生的降解、聚合等衍化途徑以及分子間的交互作用，闡述其與終產(chǎn)品品質(zhì)形成關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而提出相應(yīng)的品質(zhì)調(diào)控技術(shù)。

3.1.2桃罐頭和桃汁加工技術(shù)與裝備研究

重視國(guó)內(nèi)桃罐頭的消費(fèi)需求，從感官品質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格、包裝形式等多方面激活國(guó)內(nèi)桃罐頭的消費(fèi)市場(chǎng)；借鑒國(guó)際市場(chǎng)，開(kāi)發(fā)桃罐頭在焙烤、預(yù)調(diào)理、預(yù)烹飪食品中的應(yīng)用，拓寬桃罐頭在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的銷售形式和消費(fèi)場(chǎng)合。針對(duì)桃罐頭加工去皮問(wèn)題，著力開(kāi)展桃新型生物去皮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)水、保質(zhì)、降低排污壓力；針對(duì)桃罐頭貯藏期間出現(xiàn)的溶質(zhì)問(wèn)題，全力開(kāi)展罐藏桃質(zhì)構(gòu)改善技術(shù)研究，突破桃罐頭加工中的瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)桃罐頭加工技術(shù)的飛躍發(fā)展。

基于桃內(nèi)源物質(zhì)交互作用的自穩(wěn)態(tài)活性物質(zhì)保持技術(shù)，系統(tǒng)解決桃汁(漿)穩(wěn)定性問(wèn)題。引入桃汁(漿)加工新技術(shù)，全面實(shí)現(xiàn)桃汁(漿)加工產(chǎn)業(yè)升級(jí)。開(kāi)展非熱殺菌技術(shù)與裝備研究，大幅度提升桃汁色澤、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；開(kāi)展高效榨汁、超微技術(shù)研磨等非濃縮還原及鮮榨桃汁加工技術(shù)；開(kāi)展桃復(fù)合果汁新產(chǎn)品研發(fā)，實(shí)現(xiàn)桃汁產(chǎn)品多元化、個(gè)性化發(fā)展。

3.1.3脫水桃制品加工技術(shù)與裝備研究

加快脫水桃制品新型節(jié)能干燥技術(shù)與裝備研發(fā)，系統(tǒng)研究壓差閃蒸干燥、真空冷凍干燥、熱泵干燥、中短波紅外干燥等新型加工技術(shù)在脫水桃制品方面的推廣研究；深入開(kāi)展?jié)B透脫水、速凍加工、質(zhì)構(gòu)再造等預(yù)處理加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)脫水桃制品的節(jié)能高效制備；開(kāi)展低溫超微粉碎技術(shù)與裝備研究，拓寬脫水桃制品產(chǎn)品形式，實(shí)現(xiàn)桃全粉及復(fù)合桃粉(片)等定制化、個(gè)性化、功能化新產(chǎn)品的研制。

3.1.4桃發(fā)酵制品加工技術(shù)與裝備研究

推動(dòng)桃發(fā)酵制品(桃酒、桃醋、桃酵素等)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加強(qiáng)桃發(fā)酵科學(xué)基礎(chǔ)研究，建立桃發(fā)酵制品加工技術(shù)理論與裝備支撐。解析傳統(tǒng)發(fā)酵加工原理，突破當(dāng)前加工技術(shù)瓶頸，縮短發(fā)酵周期、提升發(fā)酵效率、增強(qiáng)發(fā)酵風(fēng)味；完善桃發(fā)酵制品加工工藝，加大科技投入，引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，加強(qiáng)研究與開(kāi)發(fā)；開(kāi)展新型桃發(fā)酵制品研發(fā)，豐富桃發(fā)酵制品品類，打造桃發(fā)酵制品自主品牌，構(gòu)建暢通的營(yíng)銷渠道，提高桃制品的市場(chǎng)份額；開(kāi)拓桃發(fā)酵制品消費(fèi)范圍與層次，以新品開(kāi)發(fā)順應(yīng)潮流、符合消費(fèi)者營(yíng)養(yǎng)健康需求，保障桃發(fā)酵產(chǎn)業(yè)集中升級(jí)，切實(shí)帶動(dòng)桃發(fā)酵產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)久發(fā)展。

3.2 桃加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向

3.2.1由傳統(tǒng)加工向現(xiàn)代精深加工和全利用轉(zhuǎn)變

深入挖掘桃傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(桃罐頭、果脯、果酒等)存在的瓶頸問(wèn)題，明確科學(xué)基礎(chǔ)，解析加工過(guò)程中的品質(zhì)變化機(jī)制，提出品質(zhì)控制技術(shù)，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)工程化理論、技術(shù)與裝備科技發(fā)展，實(shí)現(xiàn)桃傳統(tǒng)加工產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代桃食品制造產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變。開(kāi)展現(xiàn)代桃精深加工理論與技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代桃產(chǎn)品(果汁(漿)、脆片(單一和復(fù)合)、果膠、酵素、果醋)全面升級(jí)；創(chuàng)新桃加工產(chǎn)品形式，推動(dòng)現(xiàn)代精深加工桃產(chǎn)業(yè)快速高效發(fā)展，促進(jìn)單一產(chǎn)品向復(fù)合產(chǎn)品制造轉(zhuǎn)變。加快推進(jìn)桃產(chǎn)業(yè)全利用，加大產(chǎn)業(yè)鏈延伸力度，實(shí)現(xiàn)桃花、桃皮、桃渣、桃核、桃膠規(guī)?；_(kāi)發(fā)，提升桃產(chǎn)業(yè)綜合效益；深入開(kāi)展桃果實(shí)功效成分(多酚、多糖等)提取、分離、純化技術(shù)與裝備研究，系統(tǒng)開(kāi)展基于功效成分的功能性食品開(kāi)發(fā)；全面推動(dòng)桃仁脫苦、蛋白質(zhì)、多肽制備技術(shù)與裝備研發(fā)，開(kāi)展桃仁功能油脂超臨界流體萃取技術(shù)與裝備研究等，實(shí)現(xiàn)桃及其副產(chǎn)物的梯度加工增值和可持續(xù)發(fā)展，提高桃產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

3.2.2三產(chǎn)深度融合，推動(dòng)桃產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展

兼顧鮮食桃品質(zhì)，選育耐貯運(yùn)桃品種，降低地域性限制、擴(kuò)大鮮食桃銷售區(qū)域；提高鮮食桃果品品質(zhì)，打造鮮食桃果品品牌價(jià)值、提高我國(guó)桃的出口比例，增強(qiáng)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。注重桃加工專用品種的選育與推廣，著力打造桃加工龍頭企業(yè)。充分發(fā)揮龍頭企業(yè)的帶動(dòng)作用，擴(kuò)大桃的深加工比例，注重桃加工產(chǎn)品的銷售服務(wù)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)桃從源頭到產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)全面增值；發(fā)展桃文化旅游產(chǎn)業(yè)(桃花節(jié))，充分發(fā)揮桃遺傳多樣性，發(fā)掘其豐富的文化內(nèi)涵，全面推動(dòng)桃種植業(yè)增效、桃加工業(yè)繁榮、桃農(nóng)增收。

4 結(jié)論與展望

基于我國(guó)桃種植分布與產(chǎn)量的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)，增加加工用桃品種選育，促進(jìn)桃加工市場(chǎng)多元化，加大桃產(chǎn)地通用性加工技術(shù)培育并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)桃附加值的大幅度提升；鞏固發(fā)展桃傳統(tǒng)加工產(chǎn)業(yè)(桃罐頭、桃汁(漿)等)，投入科技力量解決存在的瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級(jí)；基于我國(guó)桃產(chǎn)業(yè)的資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高校科研院所與桃加工企業(yè)的技術(shù)對(duì)接，聯(lián)合攻關(guān)推動(dòng)桃加工新技術(shù)新產(chǎn)品的落地生產(chǎn)，提升我國(guó)桃加工產(chǎn)業(yè)的綜合實(shí)力；整合全國(guó)桃研發(fā)資源，構(gòu)建政產(chǎn)學(xué)研商銀一體化機(jī)制，聯(lián)合攻關(guān)桃加工共性關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新桃加工產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升我國(guó)桃加工業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。