农产品的加工与贮藏技术研究
2023-03-22李美平
李美平
摘要 随着人们对于农产品的要求不断提高,开展农产品加工与贮藏相关工作,有效维持农产品的鲜活度,已成为相关人员研究的热点课题。阐述了农产品加工与贮藏的价值,探究了农产品加工与贮藏的方法、相关技术,提出了农产品加工与贮藏进一步发展的相关建议。
关键词 农产品;加工与贮藏;技术
中图分类号:F326.5 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)12–00-03
Research on Processing and Storage Technology of Agricultural Products
Li Mei-ping (Linfen Vocational and Technical College, Linfen, Shanxi 041000)
Abstract With the increasing demand for agricultural products, carrying out agricultural product processing and storage related work to effectively maintain the freshness of agricultural products has become a hot research topic for relevant personnel. This paper expounded the value of agricultural products processing and storage, explored the methods and related technologies of agricultural products processing and storage, and put forward some suggestions on the further development of agricultural products processing and storage.
Key words Agricultural products; Processing and storage; Techniques
剛采摘的农产品,由于在短时间内仍然进行自我呼吸,可能会逐步出现氧化和腐烂等现象。通过采取高效的加工和储存技术,可以在保持食品的新鲜度,有利于保障市场农产品的质量。庞大的人口基数决定了我国对农产品的需求巨大,这也是我国农业持续发展的关键前提之一。为减少浪费,研究农产品加工与贮藏技术至关重要,有利于促进农业现代化发展。
1 农产品加工与贮藏的价值
1.1 提高农业竞争能力
传统的农产品销售仅仅是将农产品原始材料供给到市场中,所出售的农产品容易被取代,不仅会削弱农产品在市场上的竞争力,还可能对农民的经济利益和农业产业发展带来负面影响,通过加工与贮藏农产品能够有效解决上述问题[1]。
通过对农产品的深度加工,可以增加其附加价值,确保消费者需求得到充分满足的同时,提高农民的整体收益。此外,通过农产品加工以及贮藏,可以加强农业和工业之间的联系,提高农产品在市场竞争中的份额,增强其竞争力,推动农业产业健康发展。
1.2 调整农业产业结构
在市场经济条件下,农产品的供给和市场需求匹配度低。第一,农产品出产有较强的季节性,但消费者在选择农产品时,不会因产出季节性变化而改变。第二,在农产品销售方面,初级农产品在市场上相对普遍,但由于消费者对精细加工农产品有着巨大的需求,导致了供应和需求之间出现了明显的不平衡。上述原因导致农产品出现大面积滞销现象。通过推进农产品加工与贮藏工作,能够针对性调整农业产业结构,进而缓和产品供给与市场需求之间存在的矛盾。
2 农产品加工方法与技术
2.1 冻干加工技术
冻干加工技术是经过杀菌、干燥和速冻等步骤,将新鲜的蔬菜、水果加工为食品的过程,多用于果蔬粉的制作中。在贮藏、销售的过程当中,由于水果与蔬菜有着更高的变质、腐烂等概率,可以利用冻干技术进行加工,尽可能保留水果与蔬菜所含的大量维生素、膳食纤维等,在对变质、腐烂等问题进行有效避免的同时,保证消费者有足够的营养来源。
此外,在水果与蔬菜食用的需求方面,市场中的消费者也在发生着持续性变化,与原始的水果和蔬菜相比,果蔬粉已经获得了市场的广泛接受,并展现出更高的市场潜力。这种主要是由于果蔬粉的储存能力相对较强,能够有效控制果蔬当中果蔬酶的活动,降低腐败情况发生的概率并延长果蔬的保质期。通过冻干技术加工果蔬粉,能够有效压缩果蔬体积,增加果蔬运输的便捷度,有效控制运输成本,有利于满足市场需求[2]。
2.2 干燥加工技术
在对农产品进行干燥处理的过程中,干燥技术是一种常用的方法。由于农产品种类有很多,且不同种类农产品特性也存在一定差异,因此在干燥的时候需要保证干燥技术与农产品特性相匹配。在应用干燥技术时,常用的有微波技术和真空冷冻技术。
微波技术基于电磁波的应用原理,能够同时提升农产品的内外温度,从而使农产品保持干燥,抑制农产品中酶的生长。微波技术的应用可以维持农产品的原始外观,在蔬菜、肉品和粮食的深度加工过程中经常被采用,能够在促进农产品加工效率提高的同时降低加工成本。
真空冷冻技术基于冰晶升华的原理,在真空条件下,冷冻含有水分的农产品,水分从固态转化为气态,从而实现农产品干燥。真空冷冻技术的应用可以有效地保存农产品中的营养成分和活性成分。
2.3 高压加工技术
所谓高压加工技术,指的是借助高压来对农产品进行处理,1990年,有一位科学家对苹果、牛肉、大豆等食材进行了杀菌实验,并在此过程中应用了高压加工这一技术[3]。高压处理技术的压力通常超过300 MPa,这项技术有极为突出的应用优势,不仅可以使得农产品的品质得以提升,还可以保证其味道、颜色等不发生变化。随着高压加工技术的不断普及和应用,其应用范围越来越广,尤其是在农产品杀菌和低温消毒方面效果十分显著。
2.4 膜分离加工技术
膜分离技术是在选择性透过特性的半透明薄膜作用下,提纯气态或液态混合物,并在分离和提纯任务完成后进行浓缩处理。应用膜分离技术对物质进行分离、提纯时,工作人员不会使用任何添加剂或化学试剂,可以确保被分离出的产品是安全的。
膜分离技术适用于具有强热敏性的农产品,在分离、浓缩、富集植物酶与果汁等物质时可以利用该项技术。在采用膜分离技术的过程中,农产品的色素不会被分解。同时,经过提纯的农产品,其颜色、形态也可以保持不变。
2.5 检测分级技术
受生物学特性的影响,不同农产品在效用、色泽和品质等方面均会表现出一定的差异,导致农产品产出质量不可控。应用检测分级技术后,工作人员可以对农产品进行分级处理,并根据质量、目的、使用情况等划分等级,有利于提升消费者的选择空间。
检测分级技术主要是运用计算机视觉技术,检测农产品的损伤、外观以及色泽等情况,并且可以将检测的结果划分为不同级别。此外,该技术也可以在声波作用下,以农产品共振、传播、反射、吸收等指标为依据,对农产品品质进行判断,用于检测瓜果的成熟度、苹果的硬度等。
2.6 超临界萃取技术
超临界萃取技术主要是以临界压强、临界温度为基础,改变物体相态,再将改变后的产物加以分离、纯化。超临界萃取技术在萃取香料、提取植物色素方面有着较为广泛的应用,如提取植物油等。该技术简单、便捷,在进行流体和液体双向萃取的过程中能保障所萃取物质的纯净度。在农产品加工当过程中利用超临界萃取技术,能够拓展生产路径,提高农作物的经济效益。
3 农产品贮藏方法与技术
3.1 贮藏方法
农产品贮藏的方法通常包括低温贮藏和速冻保鲜。低温贮藏多用于新鲜蔬菜贮藏,在具体操作时,将蔬菜洗净后,将其置于5%~25%的柠檬酸钠盐与钾盐混合溶液中,把洗净的蔬菜泡在配制好的溶液当中,在密闭和低温条件下保存[4]。即使是长期贮藏,该方法也不会影响蔬菜的食用品质,具有较高的应用价值。
速冻保鲜多用于荔枝贮藏。在具体操作时,工作人员先把荔枝放在沸水中泡5 s,再放入2%的氯化钠溶液和8%的柠檬酸溶液配制的混合溶液中,保存3 min,采用速冻方式加工浸泡后荔枝,能够使荔枝的新鲜度得到长时间的保持。
此外,对于果蔬的贮藏保鲜,可采用聚乙烯袋进行保鲜。例如,对于成熟的葡萄、白菜等农产品,可先用盐水浸泡,再将其装入聚乙烯袋,经过密封处理后,将其存放于集装箱或地窖中,以实现农产品高效贮藏的目的。
3.2 贮藏技术
(1)真空保鲜技术。真空保鲜技术在农产品贮藏保鲜中有着较为广泛的应用,能够减少农产品贮藏环境中的气体,从而延长农产品的保质期。真空包装是其中应用较多的方法,通过抽取包装袋内的气体,可以有效地减少农产品与空气接触的机会,从而降低由于氧化而导致农产品腐败的可能性,避免农产品的维生素流失,从而有效保持农产品的色香味等特点。
(2)冰温贮藏技术。冰温贮藏技术的应用可以有效地减缓果蔬的水分流失速度。在0 ℃环境下,果蔬的微生物繁殖可以得到抑制。值得注意的是,为了避免發生低温冻坏农产品的情况,在应用冰温贮藏技术时,不能将其应用于易出现冷害的农产品。
(3)真空冷却技术。真空冷却技术是利用真空泵抽走农产品放置环境中的空气,使其变成真空室,然后抽取农产品中的游离水分,并通过压力控制将农产品的温度保持在适宜的范围内,达到预冷的效果。在果蔬、水产品和肉类贮藏中应用真空冷却技术,可以显著减少农产品的预冷时间,并且能够有效控制农产品预冷温度,以保证农产品的温度均匀分布,从而改善贮藏效果。
(4)辐照贮藏技术。辐照贮藏技术是一项利用能量电子射线对农产品进行深加工的技术。辐照贮藏技术能够有效杀死微生物、延长农产品的保存时间、保持农产品的新鲜,同时还能够降低非食物物质的残留。辐照贮藏技术的应用范围较为广泛,例如,对于未成熟水果,如香蕉等,可以通过辐照贮藏技术加快其成熟的速度;对于谷物,可通过该技术避免因为不当贮藏而发生害虫;对于马铃薯等根茎类农产品,可以通过该技术抑制其萌芽。
(5)气调贮藏技术。气调贮藏技术是一种将农作物放置在机械气调冷藏库中进行贮藏果蔬方法。将农作物放置在冷库中冷藏,可以调整气体成分,减少氧气含量,增加二氧化碳含量,有利于减少果蔬的自我消耗,从而延长其贮藏期。在进行气调贮藏时,要限制乙烯的产生,以防止果蔬受到虫害的困扰[5]。相较普通的冷藏库,气调冷藏库的气密性、耐压、防潮、保温、隔热均较好,有利于降低病虫害出现的概率,保证农产品原有品质、风味等不受到影响,进而保障农产品经济效益。
(6)热风联合干燥技术。干燥技术属于产品保质技术中的一种,主要是将农产品中的水分含量降低来使得产品保存时间得以延长,该项技术被广泛应用于木材、油料种子、烟丝、香料、谷物、药材、水果和蔬菜等水分较高的农产品保存中。为了进一步提高农产品的存储质量,使用干燥技术极其重要。然而,干燥是农产品进行加工过程中最为繁杂的一个步骤,也是耗能最高的环节。基于此,选择节能、高效的干燥技术可以真正实现农产品的高效加工、保鲜。
干燥技术包括冷冻干燥、微波干燥、真空干燥以及热风干燥等,其中最常见的为热风干燥,其被广泛应用于农产品的加工中。热风干燥不仅工艺简单、经济性良好,且适用性也极强,该项技术主要是将加热处理后的热空气运送到干燥室中,和物料进行直接接触,由此产生以对流传热为核心的热量物质和传递,促使农产品在干燥介质的热空气中实现水分蒸发,并随着空气排出系统之外。热风干燥装置主要由湿度传感器、排湿系统、翅片管散热器以及控制系统构成,在运行过程中,首先通过风机将空气引入到翅片管散热器中,逐步转换成为热空气并进到干燥室中,在物料和干燥室实现完整的换热后,再携带水蒸气从风机出排出,整个过程循环进行,一直到完成干燥。
现阶段,热风干燥技术被广泛应用于农产品的加工过程中,在以往研究中,对于热风的温度、加热方式(间歇干燥还是变温干燥)等进行了深入探讨,认为阴干、晒干、微波、冷冻、真空以及热风等干燥技术对于不同农产品均有不同的干燥效果[6]。
在干燥期间,除了要提高节能效率和干燥效率,还需要注重产品的性能、形态和色泽等。由于大部分农产品种类特性存在较大差异,单一应用干燥技术难以保证热量传递满足产品质量要求,因此必要的时候可以联合应用干燥技术。不同干燥技术也存在相应的优缺点,例如,热风干燥有着成本低且操作简单的优势,但干燥产品热敏性营养物质以及品质较差;真空干燥整体速率较快,能够减少农产品中活性物质氧化,从而提高质量,但是该项技术能耗较大且成本也较高;冷冻干燥能够在一定程度上保证农产品的营养成分,常用于一些热敏性物料中,但是整体处理量较小,且设备的投资较高。微波干燥虽然速率较快,但是整体运行成本也较高。基于此,要想降低能耗、提高干燥速率,保证农产品的质量,就需要对干燥技术进行联合互补[7]。
联合干燥主要是应用2种以上的干燥技术对物料同时或者分阶段进行干燥。相较于单一干燥技术,联合干燥的干燥速率更高,且节能降耗效果较为显著,产品的质量也有所保证。既往有学者对此开展了深入研究,并对联合干燥的方式、效果进行了总结,回顾了热泵干燥、太阳能干燥、中短波红外干燥和热蒸汽干燥等4种干燥技术联合应用,结果表明整体干燥效果较为显著。
此外,现有的研究综述主要集中在干燥技术的方式以及联合应用等方面,很少对热风联合干燥技术进行总结和研究,而热风干燥不仅能够作为单一干燥技术来对农产品进行加工,还可以和其他类型的干燥技术相联合来提高干燥的质量和效率。值得注意的是,在农产品的加工和储存过程中,要慎重选择干燥技术,分析各种干燥技术的不足和优势,按照农产品的处理规模、体积大小、热敏性以及种类等不同选择合理的干燥技术,从而最大限度地保证干燥效率和产品质量。
4 农产品加工与贮藏的建议措施
当前,农产品的加工与贮藏已经成为一项重要的研究课题。政府相关部门、农业从业人员需要全面了解农产品加工与贮藏的相关内容,积极应用相关技术,以促进农业发展。
第一,政府应加大制定和实施扶持政策的力度,以确保企业和农户的经济利益,促使其更加愿意接受加工和贮藏技术,并积极将有效的手段、方法应用到农业生产当中,从而为农产品开拓广阔的市场提供保障。
第二,相关部门应以市场实际需求为依据,实施农产品的加工与贮藏。在农产品加工与贮藏的过程当中,相关人员应加大市场调研力度,分析调研数据和市场动态,在满足客户需求的同时加大新市场开发的力度,不断提高农产品加工与贮藏的方法、技术,助推农业发展。
第三,加大人才培养力度。相关部门应通过科研人才培育等方式提高人才的竞争力,解决此方向人才少、分布不均等问题,进而助力农产品加工与贮藏方面的发展。
5 结束语
农产品加工与贮藏能够保持农产品的品质,保障农产品安全流通,有利于提升农业的竞争力、调整农业产业结构。从业人员应该重视农产品的加工与贮藏,围绕其方法及技术展开深层次研究,在增强方法有效性、提高技术针对性的基础上,延长农产品保质期,在适应市场需求的同时,助力我国农业经济发展。
参考文献
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