国内外果蔬渗透脱水的研究进展
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我国果蔬采后生理学进展果蔬采后生理学研究对于提高果蔬的贮藏寿命、保持其营养价值和经济价值具有重要意义。
我国是果蔬生产大国,果蔬采后生理学研究不仅关系到农业经济的发展,还直接影响着人民群众的日常生活。
近年来,我国在果蔬采后生理学领域取得了显著进展,但仍面临一些挑战。
本文将对我国果蔬采后生理学的研究现状、热点、困境与挑战进行分析,并探讨未来的研究方向和重点。
我国果蔬采后生理学研究现状经过多年的发展,我国果蔬采后生理学研究已经形成了较为完善的研究体系。
目前,我国果蔬采后生理学研究主要涉及以下方面:果蔬采后生理生化机制:研究果蔬在采后过程中的生理生化变化,包括呼吸作用、蒸腾作用、成熟与衰老等过程。
果蔬采后病害控制:针对果蔬采后常见的病害问题,研究有效的防控措施,包括化学保鲜剂、生物保鲜剂等的应用。
我国果蔬采后生理学研究热点随着科学技术的发展,我国果蔬采后生理学研究不断深入,以下领域成为研究热点:基因组学在果蔬采后生理学中的应用:通过基因组学手段研究果蔬在采后过程中的基因表达变化,有助于深入了解果蔬的衰老机制,为贮藏保鲜提供理论支持。
代谢组学在果蔬采后生理学中的应用:代谢组学的是生物体受环境刺激或基因改变引起的代谢产物的动态变化,将其应用于果蔬采后生理学研究,有助于揭示果蔬贮藏过程中的代谢变化和营养价值的衰减过程。
我国果蔬采后生理学研究困境与挑战尽管我国果蔬采后生理学研究取得了显著进展,但仍存在一些问题和挑战:基础研究薄弱:与国际先进水平相比,我国在果蔬采后生理学的基础研究方面还存在不足,这限制了我们在该领域的进一步发展。
技术手段缺乏:虽然基因组学、代谢组学等新技术为果蔬采后生理学研究带来了新的机遇,但我国在相关技术手段的应用方面尚存在较大差距。
农业与科教结合不紧密:在农业生产和科教方面,我国果蔬产区和科教单位之间的不够紧密,导致部分研究成果难以转化为实际应用。
总体来看,我国果蔬采后生理学研究已经取得了显著进展,但仍面临诸多挑战。
脱水蔬菜市场分析一、市场概述脱水蔬菜是指将新鲜蔬菜经过处理、去水分后制成的干燥产品。
脱水蔬菜具有便于储存、长期保存、方便携带等特点,因此在食品加工、餐饮业和家庭烹饪中得到广泛应用。
本文将对脱水蔬菜市场进行详细分析,包括市场规模、市场趋势、竞争格局和发展前景等方面。
二、市场规模根据市场调研数据显示,脱水蔬菜市场在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
截至2020年,全球脱水蔬菜市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
亚太地区是全球脱水蔬菜市场的主要消费地区,占据了市场份额的XX%。
北美和欧洲市场也呈现出较快的增长势头。
三、市场趋势1. 健康饮食意识的提升:随着人们对健康饮食的重视,脱水蔬菜作为富含营养且方便携带的食品,受到越来越多消费者的青睐。
2. 方便快捷的烹饪方式:脱水蔬菜可以快速烹饪,节省了大量准备食材的时间,符合现代快节奏生活的需求。
3. 餐饮业的需求增长:随着餐饮业的快速发展,脱水蔬菜作为常用食材之一,受到餐饮业主厨的青睐,市场需求不断增加。
四、竞争格局目前,脱水蔬菜市场存在着多家知名品牌和制造商。
主要竞争者包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司在产品质量、品牌知名度、销售渠道和市场份额等方面具有一定的优势。
此外,新进入市场的小型企业也不断涌现,加剧了市场的竞争。
五、发展前景脱水蔬菜市场具有较大的发展潜力和广阔的市场前景。
随着人们对健康饮食的追求和生活方式的改变,脱水蔬菜的需求将进一步增长。
此外,随着技术的不断创新和产品的不断升级,脱水蔬菜的品质和口感将得到更大的提升,进一步满足消费者的需求。
六、总结综上所述,脱水蔬菜市场在全球范围内呈现出稳步增长的趋势。
市场规模不断扩大,市场趋势也呈现出健康饮食意识提升、方便快捷的烹饪方式和餐饮业需求增长等特点。
竞争格局激烈,但市场前景广阔,发展潜力巨大。
未来,脱水蔬菜市场将继续受到消费者的青睐,成为食品加工和餐饮业的重要食材之一。
脱水蔬菜市场分析一、市场概述脱水蔬菜是指将新鲜蔬菜经过脱水处理后,去除大部份水分,以延长其保质期和方便储存与运输。
随着人们对健康饮食的追求和生活方式的改变,脱水蔬菜市场逐渐兴起。
本文将对脱水蔬菜市场进行详细的分析和研究。
二、市场规模和增长趋势脱水蔬菜市场在过去几年里呈现出稳定增长的态势。
根据市场研究数据,2022年全球脱水蔬菜市场规模达到XX亿美元,并估计到2025年将达到XX亿美元。
市场规模的增长主要得益于以下几个因素:1. 健康饮食的兴起:随着人们对健康饮食的关注度提高,脱水蔬菜作为一种健康、方便的食材备受青睐。
2. 方便储存与运输:脱水蔬菜相比于新鲜蔬菜更容易储存和运输,可以解决蔬菜季节性供应的问题。
3. 食品加工业的发展:食品加工业的快速发展为脱水蔬菜市场提供了更多的机会。
脱水蔬菜可以作为食品加工业的原材料,应用于各种方便食品和速食产品。
三、市场竞争格局脱水蔬菜市场竞争激烈,市场上存在着多家知名企业和品牌。
主要竞争者包括:1. 公司A:作为市场的领导者,公司A拥有先进的生产设备和技术,产品质量稳定可靠,市场份额较大。
2. 公司B:公司B注重产品创新和研发,不断推出新品种和新口味的脱水蔬菜产品,受到消费者的爱慕。
3. 公司C:公司C专注于高端市场,产品定位高档次、高品质,以满足一部份消费者对脱水蔬菜的高要求。
四、市场需求分析脱水蔬菜市场的需求主要来自以下几个方面:1. 家庭消费:随着人们对健康饮食的追求,越来越多的家庭开始购买脱水蔬菜作为日常饮食的一部份。
2. 餐饮业:餐饮业对脱水蔬菜的需求量大,因为脱水蔬菜方便储存和使用,减少了厨房的工作量,提高了菜品的口感和质量。
3. 食品加工业:食品加工业对脱水蔬菜的需求主要用于生产方便食品和速食产品,如方便面、即食汤等。
五、市场发展趋势脱水蔬菜市场在未来几年里有望继续保持稳定增长,并浮现以下发展趋势:1. 品种丰富化:消费者对脱水蔬菜的需求越来越多样化,未来市场上将浮现更多种类的脱水蔬菜产品,以满足不同消费者的需求。
国内外果蔬贮藏保鲜技术进展国内外果蔬贮藏保鲜技术进展【摘要】:我国改⾰开放以来,果蔬产业迅速发展。
蔬菜、⽔果已成为继粮⾷之后我国种植业中的第⼆和第三⼤产业,从1993年开始,⽔果产量跃居世界第⼀位,成为世界上⽔果第⼀⼤国。
在发达国家果蔬损失率则普遍控制在5% 以下,美国果蔬在保鲜物流环节的损耗率仅有1%~2%的情况下,我国每年⽣产的果蔬从⽥间到餐桌,损失率⾼达25%~30%。
说明我国在果蔬保鲜⽅⾯存在着明显不⾜,同时也说明在保鲜领域隐藏着极⼤地潜⼒,研究发展果蔬贮藏保鲜技术势在必⾏。
【关键词】:国内外果蔬贮藏保鲜进展⼀、我国果蔬⽣产概况我国改⾰开放以来,果蔬产业迅速发展。
蔬菜、⽔果已成为继粮⾷之后我国种植业中的第⼆和第三⼤产业,从1993年开始,⽔果产量跃居世界第⼀位,成为世界上⽔果第⼀⼤国。
2003年果园⾯积9436.7千公顷(14155万亩),产量7551万吨。
其中,苹果、梨、桃、李、柿的产量均居世界各国之⾸,苹果产量占世界总产量的40%以上,梨产量占60%左右;柑橘产量仅次于巴西和美国,列第三位;全世界荔枝70%产于中国。
⼭东是我国第⼀⼤⽔果主产省区,年产量1060万吨,之后依次为河北(767万吨)、⼴东(718万吨)、陕西(621万吨)。
2004年全国蔬菜种植⾯积17954千公顷,产量54032万吨,居世界第⼀。
⼆、果蔬保鲜蕴藏巨⼤商机尽管我国果蔬产量如此巨⼤,⽽且其采摘到销售过程中所损失的数量也是个⾮常巨⼤的数⽬。
据国家农产品保鲜⼯程技术研究中⼼研究发现,我国每年⽣产的果蔬从⽥间到餐桌,损失率⾼达25%~30%,年损失价值近800 亿元⼈民币,主营果菜农民按2亿估算,平均每个农民年均少收⼊600元。
[1]⽽发达国家果蔬损失率则普遍控制在5% 以下,美国果蔬在保鲜物流环节的损耗率仅有1%~2%。
从以上数据可以清楚地看出我国在果蔬保鲜⽅⾯存在着明显不⾜,同时也说明在保鲜领域隐藏着极⼤地潜⼒,即果蔬贮藏保鲜背后蕴藏巨⼤商机。
浅析渗透汽化膜脱水及其应用王奇;王林风;闫德冉;刘天天【摘要】渗透汽化作为一种节能、低能耗、绿色环保的新型膜分离技术,正受到世界范围内越来越广泛的关注和研究。
文中简述了渗透汽化膜技术的基本原理、工艺流程和传质模型,介绍了影响分离效果的因素及特点;分析渗透汽化技术在有机溶剂脱水、水中脱除有机物以、有机物/有机物的分离以及化学反应中的工业应用情况,并进行经济性分析,最后展望了该技术的应用前景。
%Pervaporation , as a kind of energy saving , low energy consumption , a new type of membrane separation technology , green environmental protection got increasingly wide attention and researched world widely.The basic principle of pervaporation membrane technology , process flow and mass transfer model was briefly described , as well as the factors affecting separation effect and characteristics.The pervaporation technology in organic solvent dehydration , the water removal of organic matter , organic/organic separation as well as industrial application situation of chemical reaction were analyzed , and carried out economic analysis , and finally the application prospect of this technology was prospected.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)020【总页数】3页(P36-38)【关键词】渗透汽化;脱水;原理;模型【作者】王奇;王林风;闫德冉;刘天天【作者单位】河南天冠企业集团有限公司,车用生物燃料技术国家重点实验室,河南南阳473000;河南天冠企业集团有限公司,车用生物燃料技术国家重点实验室,河南南阳 473000;河南天冠企业集团有限公司,车用生物燃料技术国家重点实验室,河南南阳 473000;河南天冠企业集团有限公司,车用生物燃料技术国家重点实验室,河南南阳 473000【正文语种】中文【中图分类】TQ028渗透汽化(Pervaporation,PV)又称作“渗透蒸发”,为膜分离技术的新秀,是一种相变过程的新型液体膜分离技术,涉及到众多学科,近年来逐渐成为国内外第三代膜技术研究和关注的焦点。
中图分类号:TS255.3;文献标识码:A;文章篇号:1007-2764(2004)02-0129-052国内外果蔬渗透脱水的研究进展董全陈宗道(西南农业大学食品科学学院,重庆400716)摘要:阐述了果蔬渗透脱水的定义和技术特点,介绍了渗透脱水在国内外的研究和应用现状,探讨了该技术在生产应用中存在的问题和应用前景。
关键词:渗透脱水;果蔬;进展果蔬渗透脱水(osmotic dehydration of fruits and vegetables)是指在一定温度下,将水果或蔬菜浸入高渗透压的溶液,即糖溶液或盐溶液中,利用细胞膜的半渗透性使物料中水分转移到溶液中,达到除去部分水分的一种技术[1]。
与传统的热风脱水相比,由于水分的转移而没有发生相的变化即无需加热,因而渗透脱水的脱水具有能耗低,营养成分损失少的特点。
由于它可以在较短的时间内除去水果、蔬菜里的水分而不损坏其组织,使它们仍能保持原有风味、色泽、营养和品质,而且感观与新鲜时几乎一样,因此是一种颇受看好的加工技术。
在生产中,渗透脱水可以作为果蔬加工的一种前处理方式,与果蔬干燥、冷冻、罐藏等方法组合使用。
渗透脱水后的产品进一步干燥时使用果蔬的干制品,渗入到组织内部的糖分可对果蔬制品起到一定的保护作用,从而可以避免或限制使用二氧化硫,同时增加了产品在贮藏期的色素稳定性。
另外,从生产角度来说,经渗透脱水的果蔬再行干燥时,产品的干燥时间可缩短10~15 %,同时由于体积和重量的减少,使干燥的有效荷载增加2~3倍,从而大大节省了能耗[2]。
渗透脱水水果用来制作果酱时,可使产品的感官品质优于普通果酱。
由于渗透脱水具有诸多好处,将使这一技术作为果蔬前处理方法而得到广泛的推广应用。
1 渗透脱水的原理和技术特点分子扩散(diffusion)是在相内有浓度差(或浓度梯度)存在的条件下,由于分子的无规则运动而导致的物质传递现象。
扩散速率一般用单位时间内单位面积上扩散传递的物质量表示,称为扩散通量。
当物质A在物质B中发生分子扩散时,任一点处物质A 收稿日期:2004-2-27作者简介:1962生,男,副教授,在职博士,研究方向:农产品加工。
的扩散通量与该处A的浓度梯度成正比,即菲克定律(Fick’s law):J A=-D AB dC A/d Z式中JA为物质A在Z方向上的分子扩散通量,kmol/(m2.s);dC A/d Z为A的浓度梯度,亦即A的浓度CA在Z方向上的变化率,kmol/m4;DAB称为A在B中的分子扩散系数,简称扩散系数,m2/s。
负号表示分子扩散总是沿A的浓度降低的方向进行的。
菲克定律是对分子扩散基本规律的描述,它与描述热传导的傅立叶定律和描述粘性内摩擦的牛顿粘性定律在形式上相似。
实际上运用菲克定律最困难的问题是扩散系数的确定,在缺少扩散系数试验数据的情况下,可用下式进行推算:D AB = RT/N6πrη式中D AB为A在B中的分子扩散系数,简称扩散系数,m2/s;R为通用气体常数,8.314J/(mol.K);N为阿伏加德罗常数,6.02252×1023l/mol;T为绝对温度(K);η为介质黏度(Pa.S); r为溶质微粒(球形)直径(应比溶剂分子大,并且只适用于球形分子)(m)。
果蔬渗透脱水过程中溶质扩散速度因扩散系数和糖液或盐液浓度差而异。
扩散系数和溶质扩散速度成正比,扩散系数愈大,扩散愈迅速[3,5]。
但是扩散系数本身还决定于扩散物质的种类和温度,一般来说,溶质分子愈大,扩散系数减少。
因此食盐和不同糖类在渗透脱水过程中的扩散速度各不相同。
例如,不同糖类在糖液中的扩散速度可比较如下:葡萄糖>蔗糖>饴糖中的糊精(5.21:3.80:1.00)。
扩散系数还随温度升高而增大,因而,扩散系数也随之显著增加。
温度每升高1ºC,各种物质在水溶液中的扩散系数平均增加2.6%(2%~3.5%)。
温度升高,分子运动加速,而溶媒粘度则减少。
以致可溶性物质易从溶媒分子间通过,扩散速度也就随之增加[6]。
129扩散物质的分子永远是从高浓度向低浓度的方向扩散。
因而浓度差愈大,扩散速度也将随之增加。
不过溶液浓度增加时,以糖液为例,其粘度必然增加,扩散系数就会降低。
因而增加浓度差虽然会增加扩散速度,但粘度的增加仍然会对扩散的速度产生不利的影响。
2 果蔬渗透脱水的国内外研究现状果蔬渗透脱水早期研究主要脱水的可能性及渗透过程的物理和化学现象,近年来对果蔬渗透脱水的质量转移[21, 24]进行了深入的研究,建立了许多动态模型[18~21]。
目前,已经报道的应用渗透脱水加工的果蔬品种主要有:梨、桃、杏、苹果、草莓、菠萝、茄子、番茄、碗豆、甘薯、蘑菇、胡萝卜等[1, 3, 4, 7, 8, 10-14, 18-19]。
影响果蔬渗透脱水的因素很多,研究主要围绕以下这些因素。
2.1 高渗透溶液常用的高渗透溶液有糖类和盐类,前者主要为:蔗糖、葡萄糖、果糖、高果糖浆等;后者为:氯化钠、柠檬酸钠等。
一般来说,糖溶液用作水果的高渗透液,盐溶液用作蔬菜的高渗透液。
渗透溶质的分子量及其离子行为与水分的脱出量、固性物的增加和达到平衡时的物料水分含量密切相关。
Remi Saurel 等发现在渗透过程中,渗入果蔬的溶质数量与其分子量直接有关,如果溶质分子量较小,渗入果蔬的溶质随时间的延长而增加,如果分子量较大,渗入果蔬的溶质则不多[10]。
Figen K-E.等[13]研究豌豆的脱水现象时发现:30%的柠檬酸钠溶液和60%的蔗糖溶液的水分活性(water activity)相当,但柠檬酸钠的脱水效果比蔗糖强,这主要是因为柠檬酸钠与蔗糖的不同分子量、不同离子行为所致。
Y ang 和Le Maguer [14]在蘑菇脱水实验中发现,先用高浓度的糖溶液处理,再用高浓度的盐溶液处理,不但脱水效果好,而且蔗糖溶液可以防止盐溶液的盐分渗入蘑菇。
也有研究者在渗透溶液中加入一些食品添加剂,如,抗坏血酸(ascorbic acid)、柠檬酸(citric acid)、山梨醇(sorbitol)等。
Erba M. L. 等[9]报道,在糖浆中加入山梨醇可减少杏子和桃子脱水后固性物含量的增加,并可减少水分的过多失去。
并且山梨醇还可防止果蔬褐变(browning)[30]。
2.2 高渗透溶液的浓度和温度一般来说,渗透液的浓度越高,果蔬的失水量越大。
其产品的总固性物和可溶性固性物的含量都增加,很多研究均采用65ºBrix左右溶液,5%~15%的盐溶液[2]。
渗透液浓度越低,脱水效果不明显。
因为扩散物质的分子永远是从高浓度向低浓度的方向扩散。
因而浓度差愈大,扩散速度也将随之增加。
不过溶液浓度增加时,其粘度必然增加,扩散系数就会降低。
因而增加浓度差虽会增加扩散速度,但粘度的增加仍会对扩散速度产生不利的影响,给脱水过程中搅拌带来困难,而且脱水后产品的可溶性固性物含量增加较大。
渗透过程中,果蔬的失水量随着渗透溶液的温度的提高而增加,但温度达到45ºC时,果蔬可能发生酶褐变(enzymatic browning),风味物质受到影响。
这样使果蔬的感官品质下降。
Salvatori 等(2000)[31]指出,高温影响果实组织结构,破坏细胞膜的半透性,结果导致溶质的大量进入到果实内部。
2.3 渗透脱水时间浸泡时间越长, 果蔬的失水量越多。
一般浸泡时间5-6h为宜,浸泡时间过长,影响着果蔬的感官品质和营养品质,并且增大微生物污染的几率。
一般来说,渗透脱水都作为产品加工的前处理, 因此脱水率达到50%即可。
实际上,在渗透初期,体系两相的可溶性固形物含量相差很大,所产生的压力差较大,故失重速度较快,失重率越大。
随着渗透时间的延长,体系两相的浓度差变小,失水速度明显减慢。
用糖溶液进行果蔬渗透脱水时,初始时,由于高渗透压作用,水分很快从果蔬组织中进入糖溶液。
而糖分子由于分子较大,不容易透过细胞膜,所以在达到渗透平衡时主要是水分从果蔬组织中进入到糖溶液中。
2.4 高渗透液与果蔬的重量之比及渗透过程中搅拌程度一般要求渗透液的重量为果蔬的10倍以上,这样可以保持整个渗透过程中溶液的浓度较为一致。
Figen K-E.[13]研究豌豆的渗透脱水时发现,用40%的蔗糖溶液和20%的柠檬酸盐溶液浸泡豌豆4h,搅拌和不搅拌失水率分别为50%和35%,可见渗透脱水时,进行搅拌的果蔬,失水量明显增加。
但搅拌要温和,避免伤及果蔬组织。
另外,搅拌增加高黏度的高浓度的质量转移系数。
2.5 果蔬的大小和性质果蔬的大小(厚度)、果蔬组织的紧密程度、果实外皮的蜡质层厚度、初始不溶性固性物与可溶性固性物的含量、细胞间隙等等都是影响脱水效果的因素。
物料在高质量分数溶液中浸泡阶段,溶液中的溶质与物料中的水分互相渗透、交换和扩散,但这种扩散受物料内部阻力的影响,阻力的大小与渗透的厚度密切相关。
张慜等[4](1992)用茄子作渗透脱水处理,渗后物料经切片观察及品尝发现,离渗透表面愈远,含130水率愈高,但渗入溶质的浓度却愈低。
这证明在厚度方向同时有水分、溶质扩散梯度存在,这与传统的半干半潮食品的溶液配制假设平衡时间无穷大(即添加剂向食品内扩散后食品和溶液内的最后浓度完全相同)有很大出入。
物料内部水分扩散在双膜理论下[7],扩散系数D 为常数。
则费克第二扩散定律(Fick’s second law)可化简为片状物料的水分扩散方程:Ln(φt /φo)= Ln(8/π2)—π2Dt/L2式中D为扩散系数,m2/s;t为渗透时间,min;L为物料厚度,mm;φt,φo为t时和初时的干基含水率。
从上式可知,随t的增加和L的减少,物料含水率φt也随之下降,而L的影响更大(成平方关系)。
水果外皮蜡质含量越低,脱水效果越明显。
因此,果蔬渗透脱水前往往进行去皮处理。
主要是使用一些化学物质除去果皮中蜡质层,一般使用C10 – C18的脂肪酸乙脂对果皮进行处理。
Ponting等(1970)[12]发现处理杏、葡萄、樱桃的油酸乙脂的最佳浓度分别为2%~5%、2% 和1%。
2.6 真空或高压的影响Shi X.Q.等[11]在真空条件下对杏子、草莓、菠萝等进行脱水效果的试验,研究发现,在40ºC条件下,使用真空脱水可使菠萝、杏和草莓的失水量分别增加24.3%、24.2%和15.2%。
真空可大大缩短脱水时间,而溶质很少渗入水果中。
而且发现,在40ºC条件下,真空渗透处理以上三种水果的失水量与在50ºC条件下的常压渗透脱水效果相当,可见,使用真空脱水可使水果在较低的温度条件下进行脱水。
如果果蔬的空隙度大的话,真空脱水效果显著。
应用高压(100~800MPa)处理,可以增加细胞的通透性,提高渗透脱水时质量转移[23-26]。