科创中国

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创新性 本项目以全冷程加工为指导思想，以先进设备研发与应用为抓手，主要创新如下： 1）发明的大中小果多型号机电一体化剥壳削皮去核机，实现硬壳果高效壳核与果肉软分离，荔枝剥壳率大于95%，核破碎率小于3%；无壳果红外线定位，切刀自动找位、找高、找果柄，跟踪果型双刀同步削割，削皮捅核分瓣自动分流，柚子油层削皮控制在2-3mm，白囊衣切除率大于90%，大中小果机处理能力分别达每小时600个、1300个和42000个，解决了水果规模化分解加工难题，大幅提高全果利用率和果汁质量； 2）发明的超声协同养晶果汁冷冻浓缩方法与设备，实现高效冷冻浓缩；发明了脂质膜相变温度下预极化脉冲电场低温灭菌技术及设备，解决了高场强获得、电导率自适应匹配、原位温控及电极腐蚀等难题，实现液料50℃10s以内连续快速灭菌，Vc保存率大于85%，能耗为热处理的40%；发明了外源氨基酸调控、超低温长时及强化色素浸提等酿造技术，杂醇油含量降低70%，果酒香气浓郁、口感饱满协调； 3）发现了酒陈酿过程中氢键有序缔合及氧化还原电位变化规律，探明了电磁场、高静压等与微氧协同强化陈酿机理及调控手段，发明了管道式和输送带瓶装式等4种型号的酒陈酿设备、果酒陈酿时间检测方法和除杂醇油蒸馏装置等，杂醇油降至0.3g/L以下，陈酿时间大幅缩短，酒质明显提升； 4）发明了电磁强化高效低温提取植物精油与功能活性物质、改性修饰多糖大分子的方法与装备，以所制备的高抑菌性能精油、水溶性壳聚糖及小劈碱等为原料发明了湿巾药水等功能用品；以亲水性相容性增加的改性淀粉作为载体，以电磁强化提取的原花青素、黄酮和多糖等为原料发明了妇科断红饮胶囊新药、丹杞玫瑰胶囊和五麦胶囊等保健食品。 独占性（重点阐明技术上是否难以获取或复制） 本项目以多学科交叉基础理论研究带动工艺研究和成套装备研发，并产业化，集成化程度高，理论和技 术创新程度高。削皮机通过欧盟认证，脉冲电场低温灭菌器列为国家重点新产品，获批新药1项，保健食品2项，3项成果通过鉴定，酒类陈酿技术和脉冲电磁场改性淀粉技术达“国际领先水平”，高压脉冲灭菌设备达“国际先进、国内领先水平”；授权专利40件，其中发明专利25件，国际专利TCP1件，计算机软件著作权1项；出版专著1部，发表论文192篇，其中SCI/EI收录论文59篇，他引226次；成果被《New Scientist》和《Nature China》等列为研究亮点以及CCTV－1“科技博览”等报道，引起较大社会反响。 盈利性（重点阐明是否带来成本下降或性能提高） 本项目发明的加工方法与研制的设备可以大大提高加工效率。在完成后的3年内，成果已推广应用至12个国家115家企业推广应用，据不完全统计，新增销售额403,422万元，利润116,984万元，税收22,765万元，出口创汇10,565万美元，节支28,125万元。 发明一：大中小果多型号机电一体化剥壳削皮去核机。实现硬壳果壳核与果肉高效软分离，荔枝剥壳率大于95%，核破碎率小于3%；大中小果机处理能力分别达每小时600个、1300个和42000个。 发明二：超声养晶果汁冷冻浓缩方法。实现50℃10s以内连续灭菌，Vc保存率大于85%，能耗仅为热处理的40%；发明三：发明的外源氨基酸调控、超低温长时及强化色素浸提酿造技术，降低杂醇油含量达50%，增加了果酒香气及饱满度。 发明四：管道式和输送带瓶装式等4种型号酒陈酿设备、果酒陈酿时间检测方法和除杂醇油蒸馏装置。杂醇油降至0.3g/L以下，陈酿时间大幅缩短，酒质明显提升。 持续性（重点阐明技术储备和持续创新能力） 项目研究团队利用所发明的技术与装备，实现了荔枝果醋、荔枝酒等荔枝深加工产品的批量生产，部分产品已销往世界各地。而关于荔枝加工食用产品、美容护肤产品、保健品药品等的研究一直在持续进行中。 先进性（重点阐明技术水平，主要性能指标国内外比较，替代技术发展趋势和现状等） 1）冷冻浓缩技术：蒸发浓缩是目前经济和广泛使用的一种果汁浓缩方法。真空闪蒸是一种通用的方法，但其温度在25-35℃，随着真空度的提高和水分的排除，果汁中挥发性风味损失较多，芳香性组分需要蒸馏回收，然后添加到浓缩果汁中。目前国内已有的冷冻浓缩技术存在能耗高、冰渣分离困难，夹带严重（超过10%）等缺陷，且没有涉及荔枝汁冷冻浓缩的专利。本项目研发的冷冻浓缩技术采用悬浮冰晶法，通过采用刮刀，不断获得细小冰晶，然后使其在过饱和溶液中成长，辅以超声波刺激，使得微晶消失，大晶继续成长，直至达到分离要求。此方法冰晶夹带率低于1%，大大优于传统方法。 2）脉冲电场低温灭菌技术：以果酒灭菌为例，现在企业普遍采用的是超高温瞬时灭菌，即在137℃进行3s左右的高温灭菌，这样处理后的果汁有明显的高温焦味，色泽变黄，天然果香减少，有蛋白质变性沉淀。而本项目发明了脂质膜相变温度下预极化脉冲电场低温灭菌技术及设备，解决了高场强获得、电导率自适应匹配、原位温控及电极腐蚀等难题，实现液料50℃10s以内连续快速灭菌，Vc保存率大于85%，能耗为热处理的40%。 3）外源氨基酸强化低温发酵技术：发现了酒陈酿过程中氢键有序缔合及氧化还原电位变化规律，探明了电磁场、高静压等与微氧协同强化陈酿机理及调控手段，能够控制杂醇油降至0.3g/L以下，陈酿时间大幅缩短，酒质明显提升。 4）电磁强化高效低温提取技术：植物精油与功能活性物质、改性修饰多糖大分子的方法与装备，以所制备的高抑菌性能精油、水溶性壳聚糖及小劈碱等为原料发明了湿巾药水等功能用品；以亲水性相容性增加的改性淀粉作为载体，以电磁强化提取的原花青素、黄酮和多糖等为原料发明了妇科断红饮胶囊新药、丹杞玫瑰胶囊和五麦胶囊等保健食品。