科研成果

国家科学技术进步奖二等奖——番茄加工产业化关键技术创新与应用

日期: 2025-05-15 浏览次数:

番茄产业已成为解决新疆“三农”问题的重要产业,年种植面积近百万亩、产量近700万吨、番茄酱加工能力100多万吨,均占全国90%,对促进边疆民族融合和社会稳定具有重大意义。我国已成为全球番茄产品第一大出口国和第二大生产国,但加工贮藏技术落后、综合利用水平差及加工专用品种缺乏制约了产业发展。项目开展了番茄酱与番茄粉加工贮藏关键技术创新、番茄红素高效制备与产品创制技术研发及专用品种选育与栽培技术体系建立的研究及应用。历经近13年努力,全面改变了我国番茄加工业落后状况。主要内容如下:

1.揭示了加工与贮藏过程品质变化的酶促反应和羰氨反应机制,创新了番茄酱和粉加工贮藏关键技术,解决了品质劣变与能耗高的问题。①揭示了番茄制汁过程调控品质的酶促反应机制,研发了冷破碎和热破碎制汁新技术,冷破碎提高风味80%、热破碎提高粘度38%。②研发了“反渗透+蒸发浓缩”和闪蒸杀菌技术,吨产品节水35%、电35%、汽54%;集成了喷雾干燥和振动流化床干燥技术,解决了粉的焦糊与粘壁,吨产品节水60%、电17%、汽13%,连续工作时间延长2倍。③揭示了番茄酱和粉贮藏过程非酶褐变的羰氨反应机制,研发了品质低温(0℃≤T<25℃)调控技术,解决了货架期品质劣变问题。

2.研发了皮渣番茄红素工业化高效制备关键技术,创制了高值化新产品,解决了皮渣综合利用难和附加值低的问题。①基于茶多酚等抗氧化剂的保护作用和高温短时干燥方法,研发了皮渣番茄红素工业化高效制备关键技术,首次实现了皮渣番茄红素高效提取、降低了溶剂残留和提高了产品纯度。番茄红素提取率85%以上,溶剂残留小于20 mg/kg、显著低于50 mg/kg(欧盟食品添加剂标准《E160d LYCOPENE》),晶体纯度90%以上。②利用微胶囊稳态化和乳化增溶技术,创制了高值化的微胶囊番茄红素和水溶性番茄红素,提高了产品稳定性和扩大了应用范围,增加了产品附加值。

3.选育了机械采收、高粘低酸专用品种,建立了加工番茄栽培技术体系,解决了制约番茄产业发展的原料问题。①选育出10个加工专用品种,长红、新番36号等品种适合机械采收,高粘品种新番39号、低酸品种新番41号适合高端番茄酱加工,解决了依赖国外品种的问题;通过品种早晚熟配套延长采收期20天,加工线利用率提高近50%。②建立了标准化栽培技术体系,制定了系列技术规程,实现了加工番茄标准化和机械化生产,为产业发展提供了原料保障。

2013年获农业部中华农业科技奖一等奖、中国轻工业联合会科学技术发明一等奖。获美国发明专利1件、国家发明专利20件、实用新型专利2件;制订国家、行业和地方标准21项;获植物新品种权1个、农作物品种10个;发表论文51篇。新增生产线50条,新增销售额170.82亿元、利润7.49亿元、创汇20.21亿美元;节水2619万吨、汽623万吨、电1.9亿度,节约成本6.5亿元;新品种推广253.75万亩,收购番茄近2000万吨,惠及农户100万余户。取得了显著经济、社会和生态效益,全面提升了我国番茄产业技术水平和国际竞争力。

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