预制菜肴工业化加工技术现状与趋势分析

张德权，刘 欢，孙祥祥，魏相茹，杨晓月，时浩楠

（中国农业科学院农产品加工研究所 农业农村部农产品加工与贮藏重点实验室 北京 100193）

菜肴是中华美食的重要组成部分，随着食品智慧包装、数字冷链、智能仓储物流等新技术的普及与应用，茄汁排骨、水煮牛肉、酱排骨、梅菜扣肉、酸菜鱼等预制菜肴已实现工业化生产[1]。近年来，其产量与消费量快速增加[2]。据统计，2021年我国预制菜肴市场规模达3 459 亿元，预计未来3～5年将超万亿元[3]。预制菜肴发展潜力巨大，将成为我国餐饮企业新产品研制与食品科技工作者研究的重要方向[4]。然而，当前预制菜肴存在概念模糊、加工技术装备落后、标准缺失等问题，制约了预制菜肴产业的健康、快速发展。针对这一问题，笔者拟从预制菜肴的概念与分类、产业发展现状、产业发展建议等3 个方面梳理，探讨预制菜肴工业化加工技术与发展趋势，以期为预制菜肴产业发展提供借鉴和参考。

1 预制菜肴的概念和分类

预制，英文“prepare”。新华字典“预制”：事前，事先，即还未发生。顾名思义，预制菜肴就是指还未完全制作好的菜肴。目前，我国的不同标准对预制菜肴进行了定义（表1），如团体标准《预制菜》（T/CCA 024-2022）中规定，预制菜是指以一种或多种农产品为主要原料，运用标准化流水作业，经预加工（分切、搅拌、腌制、滚揉、成型、调味等）和预烹调（炒、炸、烤、煮、蒸等）制成，并进行预包装的成品或半成品菜肴[5]；商业标准《预制肉类食品质量安全要求》（SB/T 10482-2008）指出预制肉类食品是未经熟制的非即食产品[6]。鉴于此，预制菜肴应具备以下特征：原料来自于农、畜、禽、林、水产品等；经预处理、预包装和预烹调加工；未完全熟制，需经加热或简单烹调才可食用。预制菜肴与加工方式无关，其主要与是否熟制相关，熟制的即食、即热菜肴不应归为预制菜肴。

表1 我国不同标准中预制菜肴相关定义Table 1 Terms of prepared dishes defined in different standards in China

综上所述，预制菜肴是我国传统菜肴工业化2.0 版的新业态、新产品。为此，笔者认为预制菜肴的定义为：以一种或多种农、畜、禽、林、水产品为原料，配以各类辅料，经预加工（分切、搅拌、腌制、滚揉、成型、调味等）、预烹调（炒、煮、蒸、炸、烤等）而未完全熟制的并进行预包装，需在冷藏或冷冻条件下贮存、运输及销售的成品或半成品菜肴。

根据消费方式、贮运形式、地域来源、菜肴属性等分类原则，可将预制菜肴分为不同类型（表2），如按照消费方式分为即配、即烹预制菜肴，即食、即热菜肴不属于预制菜肴范畴，其属于传统菜肴工业化1.0 版，属于熟菜工业化范畴。按照属性分为肉类、水产、蔬菜等预制菜肴；还可以按照菜系、地域、民族等方式分类。

表2 预制菜肴分类Table 2 Classification of prepared dishes

2 预制菜肴产业发展历程、现状与存在问题

2.1 预制菜肴发展历程

我国预制菜肴发展历程主要包括3 个阶段，具体如下：

第1 阶段——起步阶段。2000年前、后，深加工半成品预制菜肴企业开始出现，预制菜肴工业化开始凸显，然而，行业整体发展缓慢。

第2 阶段——停滞阶段。截止2013年，预制菜肴产业受制于消费者需求与减菌、包装、冷链技术不完善等因素，发展停滞不前。

第3 阶段——爆发式增长阶段。2014年以来，外卖平台的出现促进了预制菜肴产业在B 端餐饮企业发展。2020年，预制菜肴企业突破1.25万家[14]；2021年，中国连锁餐饮门店达4 万家以上，保持高增速长；截至2022年5月，预制菜肴企业达6.67 万家，现在国内有超过74%的连锁餐饮品牌自建了中央厨房生产预制菜肴[15]。

2.2 预制菜肴产业发展驱动因素

一是居民收入水平提高，加速了预制菜肴产业化进程。城乡居民对食品的消费已由生存型向健康型、享受型消费转变，由“吃饱、吃好”向“吃安全、吃营养、吃健康”转变，这为预制菜肴健康发展奠定了经济基础[16]。

二是“懒宅经济”和“后疫情时代”推动了预制菜肴快速发展。快节奏生活使上班族没有足够时间备餐、烹饪菜肴。预制菜肴省去了繁琐的买菜、洗菜、切菜、烹制步骤，操作简单、便捷，最大程度地保持了产品风味、口感与营养，迎合了年轻消费群体的生活方式。同时，后疫情时代人们的生活方式开始发生转变，传统餐饮业受到冲击，外卖行业快速增长，导致预制菜肴需求量急剧增加，加速了预制菜肴的市场渗透。

三是“三低一高”促进了预制菜肴产业规模化发展。传统餐饮产业存在租金高、人工成本高、食材成本高和利润低即“三高一低”的难题，而预制菜肴克服了上述弊端，同时兼备出餐速度快、食材利用度高的优点，受到了B 端餐饮企业的青睐，壮大了预制菜肴产业规模。

四是关键技术突破为预制菜肴健康发展提供了技术保障。新型靶向减菌、风味发育与保持、快速预冷、气调包装保藏、适温冷链配送等技术装备的突破，为预制菜肴工业化加工、仓储、物流、销售、消费过程品质稳定提供了保障[16]。

2.3 存在问题

我国预制菜肴消费市场主要集中于一、二线城市。虽然食品产业技术升级与装备创新快速发展，但是适应于预制菜肴工业化加工的技术装备仍然缺乏，存在特征品质保持难、绿色加工技术缺乏、工业化装备落后等问题。

1） 特征品质保持难 预制菜肴的风味、口感、色泽等是决定消费者是否购买的关键因素[17]。预制菜肴经过冷藏/冷冻、再解冻、复热等过程，导致颜色、风味和滋味丢失，如颜色由鲜艳变得暗沉，香味由浓郁变得轻柔，滋味由适口变得苦涩，外形由饱满变得萎缩、塌陷等[18]。

2） 绿色加工技术缺乏 预制菜肴生产企业规模小，一般以家庭作坊、小店铺和小工厂为主，“小锅换大锅”生产模式是产业主体，预制菜肴加工工艺参数模糊，绿色加工技术缺乏，导致生产出来的产品品质不稳定，产品同质化严重。

3） 工业化装备落后 预制菜肴现有加工装备存在能耗高、污染物排放高、可靠性和安全性不足、卫生保障性差、自动化程度低、关键零部件使用寿命短且成套性差等问题，引进的先进加工装备无法适应我国预制菜肴复杂的加工工艺，导致预制菜肴整体加工技术与装备不适应种类繁多的预制菜肴的工业化生产。

3 预制菜肴加工技术现状与发展趋势

预处理、预烹调、预包装、仓储物流、复热环节是预制菜肴质量安全的关键控制点。预制菜肴风味、滋味、色泽等品质在预处理、预烹调过程得到适度发育，通过先进的减菌、包装、冷链物流技术使预制菜肴品质得以保持，通过消费端适宜的复热技术使得预制菜肴的风味等品质实现最大程度的发育和再现。因此，预制菜肴工业化亟待突破新型减菌、风味发育与保持、新型包装、数字冷链仓储物流等四大关键技术。

3.1 新型减菌技术

减菌技术是保证预制菜肴色、香、味、形的关键技术。传统高温杀菌技术虽然能很好地控制预制菜肴中微生物的生长，有效延长产品货架期，但是对预制菜肴的风味、营养成分和外形等都有较大损伤，不适合作为预制菜肴的杀菌方法。为了更好地保持预制菜肴本源的风味、营养与感官品质，射频、超高压、辐照、过热蒸汽等新型减菌技术研发逐步深入。研究表明，纳米氧化锌-射频协同杀菌10 min 和20 min 的川菜回锅肉和鱼香肉丝，其感官和风味特征接近于未杀菌产品[19]；与传统高压蒸汽杀菌的菜肴相比，射频协同抑菌剂杀菌能较好地保持预制菜肴的原有品质，延长货架期[20]；超高压处理对卤鸡胸肉的感官品质影响较小[21]；180℃和300 ℃过热蒸汽处理30 s，手抓羊肉减菌3 个数量级[22]；双乙酸钠1.20 g/kg、山梨酸钾0.020 g/kg 与辐照剂量4 kGy 协同处理的方式将回锅肉的保质期延长至3 个月，并保留了回锅肉的原有风味[23]。综上所述，这些减菌技术不仅能有效抑制预制菜肴中微生物的生长，还能最大限度地保持预制菜肴风味、色泽、营养和口感，表现出良好的应用前景。然而，新型减菌技术存在设备价格昂贵、技术参数不成熟、产业化效率低的弊端，目前还处于实验室研究阶段[24]。

3.2 风味发育与保持技术

预制菜肴在烹调加工过程中会发生美拉德反应、脂质氧化、硫胺素降解及其相互作用，产生风味物质。相关学者采用多组学、多维光谱与大数据分析等手段，建立了香气活性值（OAV）结合风味重组缺失试验确证烤制与炖煮肉类菜肴关键挥发性风味物质的方法[25-26]；解析了二糖（蔗糖、麦芽糖）/单糖（葡萄糖、果糖、木糖）热解、葡萄糖/核糖与半胱氨酸美拉德反应、脂质降解、微生物二次代谢分别产生熏制肉类菜肴糠醛、烤制肉类菜肴2-糠硫醇、炖煮肉类菜肴1-辛烯-3-醇、腌腊肉类菜肴二甲基三硫的分子路径，提出了熏制烤制肉类菜肴中外源添加还原糖、降低比热容与水分活度可以有效促进风味形成的策略[27-29]；阐明了加热过程氨基酸残基与疏水位点暴露程度显著影响肌球蛋白吸附风味物质水平，肉类菜肴中心温度高于75 ℃后蛋白质吸附风味物质水平无显著性差异等规律[30]；明确了磷脂与甘油三酯（1，3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯与1，3-二硬脂酰-2-油酰甘油酯等） 分别是烤制肉类菜肴形成与保持关键挥发性风味物质的重要基质，改变加热温度与时间是调控脂质组成与含量的重要手段[31]；揭示了反应介质和反应场下肉品多组分靶向互作规律，阐明了电、微波与过热蒸汽加热均使烤制肉类菜肴产生丰富的风味物质，电加热是替代传统木炭加热的潜在方法[32-33]；明确了香辛料、植物提取物等物质显著降低预制猪肉菜肴复热过熟味的形成[34-35]。原辅料定量添加、精准控制烹饪时间和温度是调控肉类菜肴风味发育与保持的关键[36-39]。

3.3 新型包装技术

复热是预制菜肴风味完全发育的关键。复热方式主要包括明火直接加热、蒸汽加热、微波加热、烤箱加热、电磁炉加热等。因此，预制菜肴包装既要保障食品质量安全，也要适用于各类复热条件。塑料容器以其质量轻便、耐热、耐寒、耐油等优点被用于包装预制菜肴，如填充型聚丙烯、聚偏二氯乙烯（PVDC）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（CPET）等，这些材料的耐热温度虽达130～230 ℃，可直接用于微波加热，但塑料餐盒存在不易降解、无法直接明火加热的弊端。为了实现预制菜肴跨越式发展，多层复合材料将成为预制菜肴包装的主流，如不饱和聚酯、玻璃纤维等材料的多质多层复合。近年来，研究人员研发了多种新型的高阻隔性包装材料，如SiOX 和非金属氧化物镀膜复合包装材料，这种材料具有阻隔性能佳，微波透过性好，耐高温，受环境温度湿度影响小等优点，包装效果媲美玻璃瓶包装[40]。同时，智能包装正在逐渐兴起，可将品质指示卡[41]、温度指示器[42-43]等安装在预制菜肴包装表面，将预制菜肴品质优劣、加热成熟程度及时、直观地反馈给消费者。

3.4 数字冷链仓储物流技术

传统冷链物流存在信息不流通、控温不精细、品质劣变重等产业难题[44]。随着电子商务、数字经济的高速发展，以及消费者对预制菜肴的更高需求，基于物联网、区块链、人工智能的新型数字冷链物流技术逐渐成为新的发展方向。区块链作为数字经济时代的基础，具有去中心化、共享机制、智能合约、非对称加密等特性[45]，物联网技术具有智能化识别、定位、追踪、监控和管理的突出优势[46]，可以大大提高预制菜肴冷链物流的工作质量和效率。数字冷链物流温度监测和品质感知技术、冷链物流车智能监控与调度系统、追溯与溯源信息系统、末端质量服务评价体系等冷链物流数字化平台为预制菜肴良好品质的保持提供了技术支撑。相关研究表明，构建基于冷链物流微环境中气体传感响应模型与关键品质和温度品质耦合的预测模型，可实现预制菜肴冷链过程品质感知和精准控制[47-48]；RFID、GPS、ZigBee 等技术可实现冷链物流运输车辆的全程监控[49-50]；Ecode 技术、Fabric 和SSH 框架可实现冷链物流单品追溯及溯源系统的构建[51-53]。因此，根据预制菜肴运输过程对冷链物流的要求，可以研发环境数字化监控系统，通过线下中控系统和手机实时监测相结合，构建“云智冷”物联网监控平台，从分拣、配送、数据采集、识别到控制全过程，监测货温、库温、货物、设备等情况，实现从产品流到数据流的转换，达到全链条精准监控的目标。

4 发展建议

4.1 强化科技创新

一是创新加工理论体系。针对预制菜肴产品特点，将化学、物理、数学、人工智能等多学科交叉融合，创新预制菜肴预处理、预烹调、预包装、仓储物流保鲜理论与技术体系，最大程度保持产品营养、风味与口感。二是研发专用技术装备。依托多组学、大数据分析等先进手段，通过技术升级、工艺重组再造、装备耦合等方式，研发新型的适应于预制菜肴的靶向减菌、风味发育与保持、智慧包装、数字冷链仓储物流技术，充分保持预制菜肴风味，延长产品货架期。三是搭建预制菜肴研发平台。根据消费者营养需求、原料特性与营养组成，靶向设计并精准制造新型方便、休闲、可口的个性化预制菜肴，开发预制菜肴新厨具、新餐具、新包装，保障预制菜肴健康发展。

4.2 加强质量安全监管

一是建立质量安全标准体系。加快制定预制菜肴术语、评价规范、原料标准、加工技术规程、产品标准、包装要求、冷链物流等相关国家、行业、团体、地方和企业标准，保障预制菜肴产业链有标准可依、有方法可参考。二是完善质量安全监管技术。发挥好政府引导作用，逐步建立起以企业为主体、市场为导向，创新发展深度融合的质量安全监管技术体系，提高预制菜肴原料监测、生产过程监督、市场抽检技术水平。三是明确监管内容及要点。落实企业主体责任，明确预制菜肴监管内容，加快推进预制菜肴产地准出和市场准入有效衔接，强化预制菜肴市场销售质量安全风险管控，监管“前置”，确保产品来源可查、去向可追。

4.3 加大政策支持力度

一是加大财政投入。加强对预制菜肴科技创新、产业化发展、园区建设等方面的扶持，加大对预制菜肴产业投入的力度、深度和广度。二是强化资源供给。加强资源要素支持和制度供给，配套出台支持预制菜肴政策，开辟预制菜肴绿色通道，形成预制菜肴发展的强大合力。三是加强政策保障。出台支持预制菜肴发展的相关政策，强化预制菜肴企业用地、金融等方面政策扶持，鼓励社会资本以多种形式参与预制菜肴产业，保证预制菜肴产业健康发展。

4.4 加强人才队伍建设

一是完善人才培养体系。把预制菜肴专业人才培养纳入高等院校、职业院校的人才培养体系，开设预制菜课程，提高预制菜肴产业人才培养水平，为产业发展提供更好的复合型高素质职业人才资源。二是提高人才队伍水平。充分发挥行业协会、企业等社会力量，组织开展预制菜肴产业发展相关职业技能人才培训，开展原料挑选、预处理、预烹调、预包装、仓储物流、销售等预制菜肴产业相关职业及能力培训，全面提升企业家、研发人员理论与实践水平。

5 结语

随着预制菜肴产业高速发展和国家的政策扶持，预制菜肴产业前景可观。在可预见的未来，为促进预制菜肴产业健康发展，应完善预制菜肴标准化工艺，持续创新产品品类，拓展消费场景，实现从田间到车间再到消费终端的技术升级；以个性化菜肴消费需求为导向，融合合成生物学、人工智能、纳米新材料等新兴交叉前沿技术，实现预制菜肴的个性化设计、智能化制造及绿色化加工，满足消费者方便快捷、营养丰富的饮食需求，弘扬中国饮食文化。