江南大学张裕中教授领导的“江大张”研究团队,近20年来对植物皮渣纤维湿法粉碎技术进行了深入研究,成功开发了果蔬谷物皮渣纤维全利用的超细制浆系列装备。该成果从硬件创新的角度,使食品饮料加工工艺获得质的飞跃,是全价全营养植物高纤维食品饮料的创新得以实现,使无渣化清洁生产过程更具经济价值。该成果为推动食品饮料行业未来10年产品创新升级和生产成本降低奠定了坚实的基础。

在过去制作植物饮料时,通常采用除渣取汁的加工工艺,这一工艺带来的问题是:一、过滤出的皮渣纤维中所吸附的有效浆汁被白白浪费,降低了原料利用率;二、富含营养成分的皮渣在排放时带来了环境的污染,拉高了生产成本;三、有益人体健康的植物纤维没能得到有效利用,限制了产品附加值的提升空间。目前,众多企业在高纤维植物饮料的产品创新过程中,所遇到共性技术瓶颈是:植物皮渣纤维十分粗糙,若不能粉碎到一定细度,则口感很差。然而,吸水后的植物皮渣纤维韧性很强,如同一束在水里浸泡后的棉纱线一样,采用砂轮磨、胶体磨、高压均质机等传统设备,用锤打撞击、搓揉碾压等方法,都无法对其进行有效粉碎。

打破瓶颈的技术创新,往往植根于生活常识,潮湿的棉纱线很难被拉断、锤断、碾断,但只需剪刀轻轻一剪,张裕中教授由此得到了灵感,对基于剪切原理的植物纤维湿法粉碎进行了系统的研究。他在实验中发现,剪切速率是一个重要参数,它等于剪刀的两刀片之间相对速度除以两刀片之间的间隙,剪切速率越大,剪切粉碎效果就会越好。据此,“江大张”研发团队研制出了具有独占性发明专利技能的高产能、高稳定、高耐磨的高精密湿法超细粉碎装备系统,可将包括100%皮渣纤维在内的大豆、坚果、五谷杂粮、水果蔬菜等全部物料,粉碎成细度100-400目的细腻浓浆,用于生产高纤维的健康食品饮料系列产品。超细粉碎装备系统已在数十家食品饮料企业得到了成功的应用,获得了中国商业联合会科技进步一等奖和中国轻工业联合会科技进步二等奖。

为助力企业的产品创新,“江大张”研究团队将产品配方、加工工艺和粉碎装备进行优化组合,充分利用皮渣纤维超细粉碎后吸水性更强、浆料更浓郁的特性,在不使用任何添加剂的情况下,开发出了植物高纤维蛋白饮料、植物高纤维大豆炼乳、植物高纤维果蔬甜羹和植物高纤维五谷杂粮冰淇淋等新生代产品。这些创新产品,不但富含美味细腻且有益肠道健康的植物纤维,而且保留了植物皮渣中所含的微量元素,能充分体现植物自然形态时所具有的纯正香气,在很大程度满足了中高收入人群对零添加、营养时尚、修身纤细的饮食追求,必将成为我国食品饮料创新发展过程中重量级的增长品类。

张裕中教授:从事食品加工装备技术教学研究与产品开发30多年,获得中国食品和包装机械工业发展20年突出贡献奖,曾任无锡轻工大学机械工程学院院长、江南大学机械工程学院院长、江南大学食品装备工程中心主任,现任江南大学湿法超细粉碎装备技术研究所所长、中国食品与包装机械工业协会专家委·员会委·员、中国农学会农产品加工与贮藏分会常务理事、和无锡轻大食品装备有限公司首席专家。