農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)
重點(diǎn)研發(fā) 國(guó)家部委計(jì)劃 地方政府計(jì)劃 其他
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
北京 北京市 海淀區(qū) 清華東路17號(hào)
非濃縮還原(NFC)果蔬汁是將新鮮水果蔬菜清洗后壓榨出汁,經(jīng)殺菌后直接灌裝(不經(jīng)過(guò)濃縮及復(fù)原),完全保留了果蔬原有的新鮮風(fēng)味與營(yíng)養(yǎng),是果蔬汁是未來(lái)發(fā)展方向,市場(chǎng)前景十分廣闊?,F(xiàn)階段NFC果蔬汁生產(chǎn)仍以高溫?zé)峒庸ぃ?0-120℃)為主,而果蔬熱敏性強(qiáng),高溫?zé)峒庸ひ讓?dǎo)致果蔬品質(zhì)劣變,制約了我國(guó)果蔬加工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。 為有效避免高溫?zé)峒庸?duì)果蔬制品營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)的破壞、提高果蔬加工制品安全性及質(zhì)量品質(zhì),針對(duì)NFC果蔬汁高溫殺菌品質(zhì)差且貨架期預(yù)測(cè)難、超氧化物歧化酶(SOD)被高溫鈍化失去抗氧化活性等關(guān)鍵問(wèn)題,項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)近10年的研究,發(fā)明了高壓協(xié)同殺菌及貨架期預(yù)測(cè)技術(shù)和高壓靶向激酶及創(chuàng)新工藝,研發(fā)了高品質(zhì)NFC果蔬汁產(chǎn)品和高SOD活性功能產(chǎn)品,突破了高溫?zé)峒庸は蚋邏悍菬峒庸まD(zhuǎn)變的技術(shù)瓶頸。 項(xiàng)目發(fā)明了“果蔬汁高壓協(xié)同殺菌及貨架期預(yù)測(cè)技術(shù)”,解決了產(chǎn)品品質(zhì)差、貨架期短、預(yù)測(cè)難的問(wèn)題:發(fā)明了“高壓+二氧化碳”、“高壓+乳酸鏈球菌素”、“超濾+高壓”等協(xié)同殺菌技術(shù),提升了殺菌效果和產(chǎn)品品質(zhì),實(shí)現(xiàn)了NFC果蔬汁規(guī)?;a(chǎn),貨架期比單一高壓殺菌產(chǎn)品最高可延長(zhǎng)70.0%、Vc和總酚分別比熱殺菌產(chǎn)品最多可高46.1%和20.3%;基于一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型發(fā)明了NFC果蔬汁貨架期預(yù)測(cè)技術(shù),建立了酸性果蔬汁和低酸果蔬汁的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)模型。 發(fā)明了“高壓靶向激酶技術(shù)”,創(chuàng)新了SOD果蔬制品高壓加工工藝,研發(fā)了高SOD活性功能產(chǎn)品,開(kāi)辟了果蔬功能酶定向利用新途徑:最高提高SOD活性達(dá)45.0%,研發(fā)的高SOD系列產(chǎn)品酶活性為市售同類產(chǎn)品的4.4-86.0倍。 本項(xiàng)目發(fā)明的高壓協(xié)同殺菌及貨架期預(yù)測(cè)技術(shù)、高壓靶向激酶技術(shù)及創(chuàng)新工藝主要應(yīng)用于果蔬加工行業(yè),有助于推動(dòng)我國(guó)果蔬加工升級(jí),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。其中超高壓技術(shù)作為食品加工共性技術(shù),還可進(jìn)一步應(yīng)用于飲料、肉制品、水產(chǎn)品、功能食品、中式食品等產(chǎn)品的殺菌,以及功能成分提取、大分子改性、葡萄酒催陳等,具有廣闊的應(yīng)用前景。
展開(kāi)本項(xiàng)目突破了高溫?zé)峒庸は蚋邏悍菬峒庸ぃ?-600MPa)轉(zhuǎn)變的技術(shù)瓶頸,解決了果蔬加工的“卡脖子”技術(shù)。主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)如下: 1. 發(fā)明了果蔬汁高壓協(xié)同殺菌及貨架期預(yù)測(cè)技術(shù),解決了產(chǎn)品品質(zhì)差、貨架期短、預(yù)測(cè)難的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)NFC果蔬汁的產(chǎn)業(yè)化。明確了果蔬汁耐壓菌為芽孢桿菌屬,以其為目標(biāo)菌并結(jié)合草莓、黃瓜、芒果、橙等原料pH特性發(fā)明了“高壓+二氧化碳”、“高壓+乳酸鏈球菌素”、“超濾+高壓”等協(xié)同殺菌技術(shù),提升了殺菌效果和產(chǎn)品品質(zhì),實(shí)現(xiàn)了NFC果蔬汁規(guī)?;a(chǎn),貨架期比單一高壓殺菌產(chǎn)品延長(zhǎng)70.0%、Vc和總酚分別比熱殺菌產(chǎn)品高5.5-46.1%和10.3-20.3%;創(chuàng)新了NFC果蔬汁貨架期預(yù)測(cè)技術(shù),建立了精準(zhǔn)預(yù)測(cè)模型。 2. 發(fā)明了SOD高壓靶向激酶技術(shù),創(chuàng)新了SOD果蔬制品高壓加工工藝,研發(fā)了高SOD活性功能產(chǎn)品,開(kāi)辟了果蔬功能酶定向利用新途徑。從刺梨和沙棘等水果中分離純化了SOD,解析其分子特性和酶學(xué)性質(zhì);首次揭示了高壓通過(guò)修飾SOD二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)提高酶活機(jī)制,發(fā)明了高壓靶向激酶技術(shù),最高激活SOD活性45.0%;首創(chuàng)了SOD口服液、SOD凍干粉、刺梨粉和沙棘粉高壓加工工藝,SOD活性分別為21500 U/mL、181000 U/g、155000 U/g和167000 U/g,為市售同類產(chǎn)品4.4-86.0倍。 項(xiàng)目創(chuàng)新了系列高壓靶向激酶、高壓協(xié)同殺菌及貨架期預(yù)測(cè)技術(shù),開(kāi)發(fā)了適合不同類型NFC果蔬汁的超高壓加工工藝,實(shí)現(xiàn)了NFC果蔬汁的高效殺菌和品質(zhì)提升,推動(dòng)了我國(guó)果蔬汁產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造”。
展開(kāi)由農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(北京)對(duì)芒果汁、蘋果汁、黃瓜汁、柚子汁等超高壓NFC果蔬汁進(jìn)行檢測(cè),產(chǎn)品菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌和酵母數(shù)量均符合《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》(GB 7101-2015)。 由中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院綜合檢測(cè)中心對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)送樣的SOD口服液檢測(cè),產(chǎn)品SOD活性達(dá)21500 U/mL。
展開(kāi)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》(GB 7101-2015)。
展開(kāi)經(jīng)過(guò)10多年的系統(tǒng)研發(fā),NFC果蔬汁超高壓加工關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成熟,技術(shù)成果入選2017中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村十大新技術(shù)、2015農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)十大科技創(chuàng)新推廣成果,并榮獲2018中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、長(zhǎng)城食品安全科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。 2016年8月10日教育部組織由孫寶國(guó)院士為主任的專家組,對(duì)“果蔬汁‘超高壓+’加工技術(shù)研究與應(yīng)用”進(jìn)行了成果鑒定,認(rèn)為該項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,其中超高壓+氣體、超高壓+nisin以及超高壓+超濾等技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。 2013年6月21日,北京市科委組織陳殿奎為組長(zhǎng)的專家組對(duì)北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目“超高壓技術(shù)在果品加工中的應(yīng)用研究及示范”進(jìn)行了驗(yàn)收。認(rèn)為:項(xiàng)目突破了超高壓果品加工關(guān)鍵技術(shù)與工藝,建成了年產(chǎn)能5000噸超高壓果品生產(chǎn)線1條,開(kāi)發(fā)了8個(gè)超高壓產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了超高壓技術(shù)在果品加工中的工業(yè)化應(yīng)用。項(xiàng)目成果帶動(dòng)京郊果品基地建設(shè)和3000戶果農(nóng)增收,具有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。 項(xiàng)目技術(shù)成果已在山東、江西、貴州、新疆、重慶等全國(guó)14省市28家企業(yè)得到了推廣應(yīng)用,建成了高品質(zhì)NFC果蔬汁和高SOD活性果蔬功能食品加工生產(chǎn)線27條。截止2019年底,12家主要企業(yè)近三年累計(jì)新增銷售額 277476.87 萬(wàn)元。
展開(kāi)研發(fā)的超高壓NFC果蔬汁加工關(guān)鍵技術(shù)實(shí)踐的產(chǎn)業(yè)化模式主要分為技術(shù)服務(wù)和專利轉(zhuǎn)讓兩類。項(xiàng)目成果以有償轉(zhuǎn)讓、技術(shù)許可等形式轉(zhuǎn)移企業(yè)用于生產(chǎn)、示范、推廣,企業(yè)遇到無(wú)法解決的技術(shù)難題時(shí),則以技術(shù)服務(wù)的方式開(kāi)展研究,跟進(jìn)解決相關(guān)技術(shù)難題。產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐的典型案例如下: 1. 北京漫品食品有限公司是一家規(guī)?;a(chǎn)超高壓果蔬汁的企業(yè),通過(guò)技術(shù)服務(wù)的形式應(yīng)用“高壓協(xié)同殺菌和貨架期預(yù)測(cè)技術(shù)”生產(chǎn)NFC果蔬汁系列產(chǎn)品,建立了2條NFC果蔬汁高壓加工生產(chǎn)線,近三年累計(jì)新增銷售額26000.00萬(wàn)元。旗下品牌hey juice在國(guó)內(nèi)率先推出高端鮮榨果蔬汁,在國(guó)內(nèi)大多使用UHT熱殺菌的情況下,開(kāi)創(chuàng)性的把超高壓技術(shù)引入工業(yè)化生產(chǎn),不但在行業(yè)趨勢(shì)上引領(lǐng)品類潮流,而且在尖端加工技術(shù)上搶先一步。通過(guò)本項(xiàng)目的技術(shù),北京漫品食品有限公司提高了果汁產(chǎn)品的品質(zhì),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗,極大增強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,提高了公司的技術(shù)水平。 2. 重慶派森百橙汁有限公司是國(guó)內(nèi)第一家NFC橙汁生產(chǎn)商,通過(guò)技術(shù)服務(wù)的形式應(yīng)用“貨架期預(yù)測(cè)技術(shù)” 對(duì)NFC果蔬汁產(chǎn)品的貨架期預(yù)測(cè),建立了2條高品質(zhì)NFC橙汁加工生產(chǎn)線,近三年累計(jì)新增銷售額56614.00萬(wàn)元。 3. 春歸保健科技有限責(zé)任公司是一家生產(chǎn)高品質(zhì)刺梨產(chǎn)品的企業(yè),通過(guò)專利轉(zhuǎn)讓的形式應(yīng)用“SOD高壓靶向激酶技術(shù)和創(chuàng)新工藝”生產(chǎn)高活性SOD口服液,建立了2條高SOD活性果蔬制品加工生產(chǎn)線,近三年累計(jì)新增銷售額5717.00萬(wàn)元,新增利潤(rùn)742萬(wàn)元。旗下黔之梨品牌刺梨純汁在有效提高SOD活性的同時(shí),保留刺梨的營(yíng)養(yǎng)成分和原有風(fēng)味。基于本項(xiàng)目技術(shù)研發(fā)的SOD口服液還作為腫瘤病人特醫(yī)食品在中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院進(jìn)行臨床研究。 總結(jié)近10年產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐的成功經(jīng)驗(yàn):一是以核心技術(shù)先進(jìn)性為基礎(chǔ),項(xiàng)目研發(fā)的超高壓加工技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先地位,該技術(shù)為我國(guó)果蔬加工業(yè)發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐,有益于引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,推進(jìn)我國(guó)健康食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)重大變革;二是研發(fā)產(chǎn)品要符合市場(chǎng)需求,項(xiàng)目成果創(chuàng)新了高品質(zhì)、高質(zhì)量、高營(yíng)養(yǎng)的果蔬制品,研發(fā)產(chǎn)品符合我國(guó)消費(fèi)者對(duì)“健康食品”的期待,符合我國(guó)市場(chǎng)對(duì)新型果蔬產(chǎn)品的需求,產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng);三是雙方緊密合作充分信任,產(chǎn)業(yè)化合作雙方對(duì)技術(shù)要點(diǎn)難點(diǎn)的溝通需開(kāi)誠(chéng)布公,相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果需及時(shí)反饋跟進(jìn),使技術(shù)的持續(xù)研發(fā)和完善落到實(shí)處,有利于推進(jìn)技術(shù)的高效應(yīng)用和切實(shí)落地。
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