2021-01-13 08:58:23 靳軍 羅一諾 成佳源
張文濤（右）與博士后導(dǎo)師岳田利教授在一起交流
蘋果汁中有害微生物來源廣泛，蘋果的果實(shí)內(nèi)部、表皮、生長環(huán)境都含有大量糖分，是天然的培養(yǎng)基，蘋果汁本身和其生產(chǎn)流水線上也容易滋生有害微生物，如果不及時清除殺滅會影響蘋果汁的安全性。
這些有害微生物如何清除？“傳統(tǒng)的方法是利用高溫高壓技術(shù)將有害微生物扼殺在蘋果汁中，但菌體殘留在其中還會影響蘋果汁的品質(zhì)。”“90”后青年教師、西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院副教授張文濤說起蘋果汁來滔滔不絕。
張文濤是該校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)學(xué)院2009級學(xué)生，碩博連讀期間，他師從王建龍教授研究納米材料在食品安全中的檢測與控制，曾做過微生物、重金屬等物質(zhì)的吸附捕獲工作，最出彩的成果就是研發(fā)系列性能獨(dú)特的鉬硫基納米材料捕獲食品工業(yè)廢水中的四種主要污染物。
鑒于微生物在日常生活中更常見，身懷納米技術(shù)絕技的張文濤，在進(jìn)入博士后工作時，將未來的主要研究方向鎖定在蘋果汁微生物上。
有統(tǒng)計(jì)顯示，世界上每七個蘋果就有一個來自陜西，每三杯蘋果汁就有一杯來自陜西。陜西蘋果汁在世界舞臺上扮演著主要角色，同時作為出口導(dǎo)向型產(chǎn)品在復(fù)雜的國際市場中面臨巨大挑戰(zhàn)，提高蘋果汁的品質(zhì)是目前最關(guān)鍵的問題。
“可以利用納米技術(shù)將有害微生物從蘋果汁中取出來，生產(chǎn)出無菌蘋果汁。” 張文濤有些躊躇滿志，但尷尬的是他此前主攻功能納米材料在食品主要危害物高效控制中的應(yīng)用，側(cè)重于基礎(chǔ)研究，從未踏足蘋果汁領(lǐng)域。
該校食品科學(xué)與工程學(xué)院教授岳田利卻是國內(nèi)蘋果汁研究領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主持完成“蘋果及果汁安全生產(chǎn)的質(zhì)量控制技術(shù)研究”項(xiàng)目所獲得的三項(xiàng)成果，有力促進(jìn)了我國蘋果及果汁產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
納米與食品學(xué)科交叉融合，在蘋果汁中寫出創(chuàng)新文章。張文濤的夢想得到了岳田利教授的大力支持。2018年7月，他的博士后研究工作在岳田利指導(dǎo)下順利開展。
“在納米球上接上可以識別特定微生物的化學(xué)基團(tuán)，納米球就能準(zhǔn)確認(rèn)出這類微生物，再通過概念遷移和仿生物學(xué)手段將納米球做成像病毒的帶刺狀，以便高效地與指定微生物結(jié)合，這是以前沒人做過的，也是這個項(xiàng)目最大的難題。”張文濤通俗地解釋了納米技術(shù)的應(yīng)用原理，“我們還有一個創(chuàng)新點(diǎn)就是充分考慮納米技術(shù)的安全，作為食品行業(yè)工作者，一切創(chuàng)新都應(yīng)該建立在食品安全基礎(chǔ)上。”
融合創(chuàng)新，說起來容易，真正做起來可得付出足夠的智慧與汗水。張文濤坦言，“近兩年我沒有周末，幾乎天天泡在實(shí)驗(yàn)室，但是能做出一點(diǎn)點(diǎn)新東西那是真的很開心。”
不久前，2020年度博新計(jì)劃十大創(chuàng)新成果發(fā)布，張文濤的《基于磁性納米分離技術(shù)的蘋果汁中有害微生物捕獲—分離技術(shù)研究》成功入選。
“博新計(jì)劃”是人力資源和社會保障部、全國博士后管委會新設(shè)立的一項(xiàng)青年拔尖人才支持計(jì)劃，旨在加速培養(yǎng)造就一批進(jìn)入世界科技前沿的優(yōu)秀青年科技創(chuàng)新人才。2020年，全國共有82個單位的343名“博新計(jì)劃”入選者提交成果，張文濤的研究從專家們所遴選出的100個優(yōu)秀成果中脫穎而出。
“納米與蘋果汁兩個方向的融合是我遇到的瓶頸問題，岳田利老師不僅給了我很高的研究平臺和深厚的基礎(chǔ)，還在研究方向上給了我很明確的指導(dǎo)，比如如何讓納米材料能識別捕獲目標(biāo)微生物，如何讓載體帶磁以實(shí)現(xiàn)磁性分離，如何適應(yīng)蘋果汁環(huán)境等關(guān)鍵技術(shù)問題，這些對我?guī)椭浅４蟆?rdquo;談及獲獎感受，張文濤滿懷感激。
張文濤介紹，“納米+蘋果汁”除菌技術(shù)計(jì)劃分三步走，第一步主要是去除脂環(huán)酸芽孢桿菌、李斯特桿菌、金黃葡萄球菌這三類革蘭氏陽性微生物，下一步是設(shè)法去除革蘭氏陰性菌，最后要做到清除有害菌而保留有益菌。
張文濤說，這個項(xiàng)目原理主要是以磁性捕獲除菌為核心，采用電磁設(shè)備實(shí)現(xiàn)目標(biāo)菌的快速分離和高效控制。他希望繼續(xù)完善這項(xiàng)技術(shù)，讓科研成果順利落地并在企業(yè)應(yīng)用推廣，“企業(yè)只在原有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上增加一些簡單的設(shè)備，成本也不是太大，就能實(shí)現(xiàn)磁性納米除菌的目標(biāo)。”
“目前，整個研究雖然只完成了第一步，但仍然有很大的現(xiàn)實(shí)意義。”作為一個科研上的創(chuàng)意師和實(shí)干家，張文濤表示，生產(chǎn)出更高品質(zhì)的蘋果和蘋果汁是滿足人民群眾對美好生活追求的必然要求，也是蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，今后的道路上，相信在岳田利老師的指導(dǎo)下能夠取得更豐碩的成果。
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