畢金峰， 呂 健， 劉 璇， 金 鑫, 周 沫， 李 旋

(中國農(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)品加工重點實驗室， 北京 100193)

桃(AmygdaluspersicaLinn)，原產(chǎn)于中國，是薔薇科(Rossaceae)李屬(Prunus)植物果實，迄今已有4000年的栽培歷史。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界范圍內(nèi)桃栽培品種有5 000余種，美國選育及引進的桃品種有700余種，中國選育的品種有1 000余種。我國桃栽培區(qū)域分布廣泛，品種間品質(zhì)特性差異大，我國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，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。在世界的產(chǎn)桃大國中，加工桃占有很大的比重，而我國桃以鮮食為主(約為80%)，加工量僅占原料總產(chǎn)量的18%，難以滿足市場需求。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，桃加工技術(shù)呈現(xiàn)多元化、創(chuàng)新型發(fā)展趨勢，本文結(jié)合前人的科研成果，論述了國內(nèi)外桃加工關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀；結(jié)合多年對企業(yè)的實地走訪、調(diào)研，全面解析我國桃加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，旨在為我國桃加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論及技術(shù)支撐。

1 國內(nèi)外桃產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

1.1 國外桃產(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)合國糧食和農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)統(tǒng)計，全球桃主產(chǎn)國有中國、西班牙、意大利等，見圖1。過去20年，世界桃產(chǎn)量增長了2.20倍，中國增長了4.50倍，西班牙增長了1.87倍，希臘增長了2.70倍，意大利幾乎沒有增長，美國則減少了45.75%。2017年全球桃種植面積為152.8萬ha，總產(chǎn)量為2 466.5萬t，相比2016年，種植面積減少了5.5萬ha，總產(chǎn)量增多了14.96萬t。2018年因春季潮濕和持續(xù)寒冷的冬季氣溫，西班牙、意大利和法國的桃均受到損失，美國、智利兩國的桃產(chǎn)量有所下降，澳大利亞、土耳其兩國桃產(chǎn)量略有增長。

2018年因天氣因素，全球桃產(chǎn)量下降，各主要進口國進口量均有所減少，減少至68.5萬t，較2017年度下降3.6萬t。主要進口國有俄羅斯、白俄羅斯、美國、加拿大等，其中俄羅斯和白俄羅斯桃進口量分別占全球進口總量的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t，中國為220萬t，占61.09%；第二位是歐盟，為71.1萬t，占全球總量的19.74%；第三位是美國32.1萬t，占全球總量的8.91%?？傮w來看，全球桃產(chǎn)量有所下降，但消費量逐年緩慢上升；不同年份全球桃貿(mào)易總量雖有波動，但基本保持穩(wěn)定。

圖1 2017年世界桃主產(chǎn)國桃產(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為希臘、中國和西班牙；而桃加工品的主要進口國則較為分散，全球的120個國家均有桃加工品的進口貿(mào)易，產(chǎn)品主要為用于烘焙產(chǎn)業(yè)的桃罐頭、桃果醬。其中美國是世界上桃罐頭的最大進口國，從中國進口桃罐頭占其進口總量的61%；近年來，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；巴西桃種植面積逐年提升，其中國內(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)從中國進口速凍桃瓣用于罐頭生產(chǎn)。目前，中國電商銷售市場給桃加工制品帶來了新的契機。

1.2 我國桃產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

桃是我國最主要的果樹樹種之一，在落葉果樹中，僅次于蘋果、梨，居第3位。全國34個省級行政區(qū)中，除海南省、內(nèi)蒙古自治區(qū)和黑龍江省外，其余31個省均有桃的產(chǎn)業(yè)化栽培，可見，桃也是我國分布范圍最廣的果樹之一[1]。2017年我國桃種植面積達(dá)78.19萬ha，總產(chǎn)量達(dá)1 429萬t，居世界第一位。我國的桃種植及加工產(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桃樹總面積的77.81%；年產(chǎn)量排在前十位的省份占全國桃樹總產(chǎn)量的83.03%。

我國桃品種繁多，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，我國鮮食桃的出口比例很小，主要出口到哈薩克斯坦、俄羅斯等國家。鮮食桃進口方面，我國從智利、澳大利亞、西班牙進口少量鮮桃，主要用于彌補季節(jié)供應(yīng)和品種差異。由此可見，我國桃品種存在地域品種繁多、差異大、較分散、品種結(jié)構(gòu)不合理等問題。

我國桃加工產(chǎn)品出口量逐年增加，美國和日本是中國桃加工制品最主要的市場。我國市場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、金童6號、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，我國桃罐頭加工制品主要依賴出口，受國際市場波動影響較大。罐頭加工技術(shù)較為成熟，但自動化程度低；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，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，該技術(shù)在我國正處于起步階段。此外，桃汁加工產(chǎn)生的大量皮渣有待進一步開發(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，但依然存在加工能耗高、感官品質(zhì)(色澤、質(zhì)構(gòu)等)較差等問題。

可見，在桃加工技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，還需切實加強桃深加工綜合利用，拓展其增值途徑，進一步提高桃的附加值，促進桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。將綜合經(jīng)濟效益和強有力的市場競爭力同時并舉，實現(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)化的問題。

2 國內(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，進一步在果皮內(nèi)擴散，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)驗確定，會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)測去皮時間，防止過度去皮、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)配纖維素酶進行去皮技術(shù)研究，同時需要綜合考慮料液比、作用溫度、作用時間、質(zhì)量濃度、pH值等，從而保證桃果實良好的外觀色澤、較高的營養(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作用且只有在果膠酶量多于纖維素酶量時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，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、去皮時間長等問題。

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、硬度降低等問題，一方面對桃品種有較高的質(zhì)構(gòu)要求，另一方面亟待開發(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，延長保藏期，且可較好地保持食品中天然營養(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壓力進行殺菌、鈍酶的非熱加工技術(shù)，其主要特點是避免了傳統(tǒng)熱加工對果汁帶來的營養(yǎng)品質(zhì)的破壞。此外，低pH值和壓力之間對微生物失活具有協(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)對低pH較為敏感，因此高靜壓技術(shù)相對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)對高壓下的菌體有保護作用，糖液濃度愈高，對菌體的保護作用愈強。我國糖水型桃罐頭糖液濃度為10%～35%，運用高靜壓代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱殺菌對黃桃罐頭進行殺菌處理發(fā)現(xiàn)，糖液對菌體具有一定的保護作用[9]，因此需要提升高靜壓壓力以達(dá)到商業(yè)無菌狀態(tài)。高靜壓對食品質(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，同時長時間保壓，或者壓力大于300 MPa時，果肉壓力會重新恢復(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)相對成熟，但榨汁前的滅酶處理和加工過程中的熱殺菌操作均會引發(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)，因此可以通過抑制5-HMF的生成來控制桃汁色澤的穩(wěn)定性[13]。Lyu等[14]分別監(jiān)測了色澤、維生素C、氨基酸和5-HMF在桃汁貯藏過程中變化特性，實驗結(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5-HMF的生成量，進而反應(yīng)桃汁在貯藏過程中的褐變情況。

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，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的降解隨貯藏時間延長和溫度升高而加劇。縮合單寧的平均聚合度隨貯藏時間的延長和溫度的升高而變大，粒徑分析表明貯藏過程中有新的顆粒產(chǎn)生，從而加重了貯藏過程中的褐變問題。

加工、貯藏過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，多波長紫外線- 可見光(UV- Vis)照射技術(shù)根據(jù)物質(zhì)在不同波長處的吸收情況，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)，同時配合溫度(45 ℃)作用120 min可以鈍化95%的過氧化物酶(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簡單、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、有機酸含量等)以及臭氧的使用劑量和作用條件(時間、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，作用時間12 min，PPO活性僅殘余0.2%；作用時間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)的果汁褐變問題。

2.2.2桃漿(汁)穩(wěn)定性的保持技術(shù)

桃漿(汁)加工過程中的果肉破碎等加工環(huán)節(jié)會促使果肉中的糖、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，但不可避免地會降低桃汁營養(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。由于不同果品來源的PME具有不同的分子量、等電離點以及動力學(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，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 ℃、作用時間超過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)勢必會大幅度增加桃漿(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，對包括食品腐敗菌和致病菌在內(nèi)的許多革蘭氏陽性菌具有強烈的抑制作用，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，并基本上不會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、貯藏和運輸?shù)馁M用，有利于果品貨架期的延長、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；隨著熱風(fēng)干燥的進行，物料中的水分持續(xù)散失率呈線性下降趨勢，這一階段的質(zhì)熱傳遞為氣相控制階段，此時出現(xiàn)關(guān)鍵水分轉(zhuǎn)換點；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)干燥能耗和時間，并可以改善終產(chǎn)品色澤與風(fēng)味。Rodriguez等[26]運用菲克第二定律(Fick’s second law)解釋了桃片在滲透脫水過程中水分遷移規(guī)律，利用logrithmic和Midillie經(jīng)典模型預(yù)測了桃片經(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力學(xué)，可以精確計算在任何干燥時間的桃片含水量。

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)品的凍干食品消費量已達(dá)15～18萬t，其中最大消費國為日本，年消費量3萬t左右。國外FD技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，以歐美、日本市場為主導(dǎo)；凍干食品在國際市場的價格是普通熱風(fēng)干燥脫水食品的4～6倍，正成為國際貿(mào)易的大宗食品。我國FD技術(shù)起步較晚，早期食品凍干機以仿制為主，目前已經(jīng)實現(xiàn)自主研發(fā)。現(xiàn)代化儀表和自動化控制技術(shù)，從根本上提高了我國大型食品冷凍干燥機的整體設(shè)計和控制水平。凍干果蔬脆片(如黃桃脆片等)已經(jīng)成為市場上的主流產(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)、營養(yǎng)品質(zhì)。Wang等[28]以真空冷凍干燥方法為基礎(chǔ)和對照，并將其與熱風(fēng)、微波、氣流膨化3種方法進行組合干燥，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，冷凍干燥時間長，因而FD技術(shù)依然存在能耗高等亟待解決的問題。

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)，長期被用于玉米、稻米等農(nóng)產(chǎn)品的膨化。國外的ICPDD技術(shù)可以追溯至20世紀(jì)50年代，至今法國學(xué)者Allaf已發(fā)明了第3代技術(shù)——可控瞬時壓差加工技術(shù)(法語為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，帶來更大的體積膨脹和形成更酥松的多孔結(jié)構(gòu)；同時由于強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]。國內(nèi)ICPDD技術(shù)普遍采用蒸汽管道間接加熱物料，因此初始壓力略高于大氣壓，瞬間壓差使得閃蒸強度和水分散失量相對較少，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，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)處理過程中，糖液大量滲入桃片組織，會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)組織內(nèi)部堅實、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

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

大力開展以桃原料特征物質(zhì)為基礎(chǔ)的多元化、個性化加工理論、技術(shù)與裝備研究。針對桃加工技術(shù)的單元操作，如機械破碎與研磨、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

重視國內(nèi)桃罐頭的消費需求，從感官品質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格、包裝形式等多方面激活國內(nèi)桃罐頭的消費市場；借鑒國際市場，開發(fā)桃罐頭在焙烤、預(yù)調(diào)理、預(yù)烹飪食品中的應(yīng)用，拓寬桃罐頭在國內(nèi)市場的銷售形式和消費場合。針對桃罐頭加工去皮問題，著力開展桃新型生物去皮技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)水、保質(zhì)、降低排污壓力；針對桃罐頭貯藏期間出現(xiàn)的溶質(zhì)問題，全力開展罐藏桃質(zhì)構(gòu)改善技術(shù)研究，突破桃罐頭加工中的瓶頸問題，實現(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)定性問題。引入桃汁(漿)加工新技術(shù)，全面實現(xiàn)桃汁(漿)加工產(chǎn)業(yè)升級。開展非熱殺菌技術(shù)與裝備研究，大幅度提升桃汁色澤、風(fēng)味、營養(yǎng)品質(zhì)；開展高效榨汁、超微技術(shù)研磨等非濃縮還原及鮮榨桃汁加工技術(shù)；開展桃復(fù)合果汁新產(chǎn)品研發(fā)，實現(xiàn)桃汁產(chǎn)品多元化、個性化發(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)，實現(xiàn)高品質(zhì)脫水桃制品的節(jié)能高效制備；開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，實現(xiàn)桃全粉及復(fù)合桃粉(片)等定制化、個性化、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

推動桃發(fā)酵制品(桃酒、桃醋、桃酵素等)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加強桃發(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，引進新技術(shù)、新設(shè)備，加強研究與開發(fā)；開展新型桃發(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)建暢通的營銷渠道，提高桃制品的市場份額；開拓桃發(fā)酵制品消費范圍與層次，以新品開發(fā)順應(yīng)潮流、符合消費者營養(yǎng)健康需求，保障桃發(fā)酵產(chǎn)業(yè)集中升級，切實帶動桃發(fā)酵產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟長久發(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)存在的瓶頸問題，明確科學(xué)基礎(chǔ)，解析加工過程中的品質(zhì)變化機制，提出品質(zhì)控制技術(shù)，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)工程化理論、技術(shù)與裝備科技發(fā)展，實現(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。開展現(xiàn)代桃精深加工理論與技術(shù)研究，實現(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；創(chuàng)新桃加工產(chǎn)品形式，推動現(xiàn)代精深加工桃產(chǎn)業(yè)快速高效發(fā)展，促進單一產(chǎn)品向復(fù)合產(chǎn)品制造轉(zhuǎn)變。加快推進桃產(chǎn)業(yè)全利用，加大產(chǎn)業(yè)鏈延伸力度，實現(xiàn)桃花、桃皮、桃渣、桃核、桃膠規(guī)?；_發(fā)，提升桃產(chǎn)業(yè)綜合效益；深入開展桃果實功效成分(多酚、多糖等)提取、分離、純化技術(shù)與裝備研究，系統(tǒng)開展基于功效成分的功能性食品開發(fā)；全面推動桃仁脫苦、蛋白質(zhì)、多肽制備技術(shù)與裝備研發(fā)，開展桃仁功能油脂超臨界流體萃取技術(shù)與裝備研究等，實現(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)濟效益和生態(tài)效益。

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

兼顧鮮食桃品質(zhì)，選育耐貯運桃品種，降低地域性限制、擴大鮮食桃銷售區(qū)域；提高鮮食桃果品品質(zhì)，打造鮮食桃果品品牌價值、提高我國桃的出口比例，增強國際市場競爭力。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)的帶動作用，擴大桃的深加工比例，注重桃加工產(chǎn)品的銷售服務(wù)過程，實現(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

基于我國桃種植分布與產(chǎn)量的優(yōu)勢，優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)，增加加工用桃品種選育，促進桃加工市場多元化，加大桃產(chǎn)地通用性加工技術(shù)培育并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，實現(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題，實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級；基于我國桃產(chǎn)業(yè)的資源優(yōu)勢，實現(xiàn)高?？蒲性核c桃加工企業(yè)的技術(shù)對接，聯(lián)合攻關(guān)推動桃加工新技術(shù)新產(chǎn)品的落地生產(chǎn)，提升我國桃加工產(chǎn)業(yè)的綜合實力；整合全國桃研發(fā)資源，構(gòu)建政產(chǎn)學(xué)研商銀一體化機制，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)動轉(zhuǎn)型升級，提升我國桃加工業(yè)在國際市場的競爭力。