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第六章 枸杞原浆关键技术攻关与转化（第1页）

枸杞原浆”的保鲜一直是研发过程中一大难题，高温灭菌会破坏枸杞汁中特有的热敏性营养成分，且耗能大、成本高、贮存运输不便。宁夏沃福百瑞枸杞产业股份有限公司（以下简称“沃福百瑞公司”）根据宁夏枸杞的现实生产状况，经过多年不懈努力，攻克了“枸杞原汁常温保鲜”这一技术难题，使得相关技术和产品得到了应用与推广。枸杞原浆是以枸杞鲜果为原料，经清洗、破碎、打浆、研磨、调配、均质、杀菌、无菌灌装等工艺制成的适用于直接饮用的浆液制品。沃福百瑞公司采用“常温保鲜枸杞原汁生产工艺”专利技术，通过高温短时杀菌、无菌灌装技术达到抑菌和杀菌的目的，保留了鲜枸杞应有的风味、色泽和营养成分，实现了枸杞原浆常温保鲜。枸杞原浆打破了枸杞干果“嚼着吃”“保温杯里泡枸杞”的传统，通过科技创新着力于释放枸杞鲜果本身的“原生营养”，开创了枸杞原汁新时代。

第一节技术攻关与转化

一、技术攻关背景

20世纪80年代，利用枸杞鲜果榨汁和提取精制主要功效成分的方法开始被人们关注和研究，但此前很少见诸报道。原因是鲜枸杞汁不耐高温处理，经过高温或超高温杀菌后会导致颜色发生褐变，给产品的外观、品质和色泽带来严重影响。最初的枸杞汁加工方法是将枸杞鲜果榨汁后添加防腐剂，或者榨汁后在-18℃冷冻贮藏来延长枸杞原浆的保质期。然而，这种方法会导致枸杞汁冻结后再解冻，冰晶体对果肉的破坏易产生汁液分离现象，进而影响枸杞汁的色泽和品质。同时，这种方法对生产环境的要求极为严格，生产成本相对较高。含有防腐剂的枸杞原浆也会受到诸多限制。因此，如何研发出一种不加防腐剂、不需冷冻且生产成本较低的枸杞原浆保鲜工艺，成为了当时枸杞原浆生产面临的难题。

二、实施过程

（一）关键技术突破

1992年，宁夏科学技术委员会委派潘泰安团队与2名外籍博士前往中宁枸杞制品厂进行枸杞常温保鲜技术的研究。他们试图通过杀菌处理来实现枸杞汁防腐保鲜，但经过两年多的研究，并未取得理想效果。1993年2名外籍博士也遗憾地作别回国。在此情况下，潘泰安团队决定从枸杞基础研究入手，与科研院所合作，多次前往宁夏大学、宁夏农林科学院和区外高等院校、科研院所查阅资料，借助相对先进的仪器设备，在科研院所几位老教授的帮助下进行枸杞营养成分和功能价值的分析研究。最终，他们发现鲜枸杞汁中的4种芽孢杆菌具有耐热但不耐酸的特性。在3年多的时间里，他们经过70余次科学试验，300余次分析检测，对1000多个数据进行试验研究，最终完成了枸杞原汁试验常温保鲜的试验，并结合现代无菌灌装技术，提出了枸杞原汁常温保鲜技术理论。

1。高效果汁分离技术

针对传统榨汁工艺法榨汁速度慢、效能低、出汁率不高的问题，新技术采用现代果汁分离工艺生产枸杞原浆。该技术采用两次连续分离，分离速度快，能将原料中的汁液、果肉等全部分离进入果汁。经过试验验证，新技术的出汁率比传统榨汁法提高了13。6%。这一技术的采用，不仅提高了生产效率，也提高了产品的品质，得到了市场和消费者的认可。这将促进枸杞原浆的生产和销售，并推动果汁生产行业的发展。

2。常温保鲜杀菌技术

根据枸杞原浆的营养特性和色素热稳定性，高温会导致枸杞原浆变色并损失营养元素。有研究数据表明，枸杞原汁在85℃时开始变色。采用高温长时杀菌（80~85℃20min）的方法，能够使枸杞原汁保持正常的色泽和良好的风味，同时还能延长保质期。相比之下，由于枸杞原汁的流变特性和黄色素的不耐热性，采用高温短时杀菌（95~98℃1min）和超高温瞬时杀菌（135~138℃2~4s）的方法容易使枸杞原汁产生焦煳味和变色，因此风味和色泽较差。

团队运用HACCP理论，从生产工艺的各个环节取样、培养、分离、纯化、鉴定各工艺环节造成危害的微生物，最终找到了导致枸杞原浆腐败的共性微生物——四种芽孢杆菌。这些菌株具有耐热的特性，只有在高达135℃的条件下才能彻底杀灭。然而，研究人员发现，在（83±2）℃的杀菌温度下并不能达到完全杀灭的效果。经过进一步研究，他们发现四种芽孢杆菌同时具有不耐酸的特性，于是提出了杀菌和抑菌相结合的工艺方案。在85℃的条件下，成功地杀灭了99。9%的腐败微生物。接下来，通过添加天然产物和有机酸等物质，将枸杞汁的pH调整到4。5以下，从而避免了腐败微生物的繁殖。经过研究证明，（83±2）℃，（15±3）min，pH小于4。5的条件能够使枸杞汁在常温下保存。这项研究历时6年，最终攻克了枸杞汁常温保鲜的难题，取得了成功。

3。确定枸杞原浆生产的11道生产工序如图2所示，潘泰安团队确定了枸杞原汁常温保鲜新工艺，完善了设备选型和设备配套。研究出一套拥有11道生产工序，简便、高效、实用，便于应用推广的枸杞原汁常温保鲜方法。

（二）大型生产设备的技术研发生产“枸杞原汁常温保鲜”技术的关键在于高效的生产设备。其中生产枸杞原浆所需的主要设备包括三种机器——果汁分离机、杀菌机和无菌灌装机。为了实现这一目标，潘泰安研发团队于2001年前往北京航空制造工艺研究所（原625所）参与研发首套大型工业化生产设备。这些生产设备的研发对于枸杞原汁的生产至关重要。

1。果汁分离机的更新研发

果汁分离机是用于枸杞原浆机械化生产的第一步骤，即分离枸杞籽的设备。该企业最初使用的是第一代果汁分离机，也称为“单轨道分离机”，由两个机身组成。其主要工作流程：第一步分离出85%的枸杞籽；第二步再将剩余的枸杞籽分离出来，但分离效率并不高。经过一个月的艰苦研究和开发，研究所攻克了分离机孔眼大小的技术难题。随后，第二代“双道分离机”被研制出来。新设备将两个机身组合在一起（筛孔孔径为0。6~0。8mm），在高速离心力的作用下分离出果浆和枸杞籽、皮，枸杞果浆分离率达到95%以上。

2。杀菌机的研发生产

使用现代高效的列管式杀菌设备可以实现预热、杀菌和冷却的一体化，这是保证产品质量的关键。为了保证产品的质量，将预热管预热至83℃，控制枸杞汁的流速，使其在预热时长保持在15min。经过15min的高温杀菌，可以杀灭枸杞原汁中99。9%的腐败微生物。同时，可以有效保留枸杞鲜果中的枸杞多糖、维生素E、叶黄素、玉米黄质等热敏性活性物质，从而使产品的保质期达到12个月以上。

3。无菌灌装设备的及时引进

当时，该研发团队发现国内已经相对成熟的无菌灌装设备，并及时从沈阳自动化仪表研究所引入了国内领先水平的设备，并将其应用于工业化生产。在经过杀菌冷却的枸杞果浆中，他们采用了双头无菌灌装的方式。这种方式具有以下特点：灌装速度快，无物料回流，定量精确，全程无菌灌装。

第二节成果与应用一、技术成效研发团队在生产技术方面提出了“枸杞原汁常温保鲜技术”，这项技术提供了一种不需冷冻、不加防腐剂、不改变鲜枸杞汁原有色泽和营养成分，且生产成本较低的鲜枸杞汁保鲜方法。该技术的提出攻克了“枸杞汁常温保鲜”技术壁垒，填补了行业内鲜枸杞汁保鲜问题的空缺。此外，研发团队还在生产设备的研发方面取得了显著成效。研制的果汁分离设备和杀菌设备已进行了10余次推广更新，并被早康、华宝、康普、金杞源、百瑞源等企业使用。这些设备的广泛应用推动了整个枸杞产业的发展与进步。

二、所获技术专利与成果奖

1999年，沃福百瑞公司制定枸杞原浆HACCP计划，起草枸杞原浆的企业标准。

2000年，潘泰安等人申请获得枸杞原汁常温保鲜工艺专利证书（专利号为ZL00103020。5）。

2003年，枸杞原汁常温保鲜技术获批宁夏科技厅成果登记（批准登记号：2003061）。

2004年，枸杞原汁常温保鲜技术的研究获宁夏回族自治区科技进步奖三等奖。

2007年，枸杞原汁（浓缩汁）常温保存技术的研究与示范获第八届中国国际食品和饮料展览会创新产品。

2008年，枸杞原汁（浓缩汁）常温保存技术的研究与示范获中国食品技术学会科技创新三等奖。