2022-06-13 11:33:40
從“糧食”到“食物”再到“大食物觀”，這是與時俱進的觀念轉(zhuǎn)變，也是內(nèi)涵豐富的觀念創(chuàng)新。樹立“大食物觀”，建立在我國居民食物消費升級的國情之上，要求全方位多途徑開發(fā)豐富多樣的食物品種，保障各類食物有效供給，更好滿足人民群眾日益多元化的食物消費需求，而這離不開食品科技的革新。
國家果蔬加工工程技術研究中心食品非熱加工團隊于1998年提出了“最少加工”概念，由此開始了超高壓非熱加工（靜水壓力700MPa）技術的相關研究。從“白手起家”到“實現(xiàn)領跑”，團隊用20余年的產(chǎn)學研緊密合作和不懈努力，推動了中國食品超高壓技術在理論創(chuàng)新、技術突破、裝備制造、產(chǎn)業(yè)應用等方面的持續(xù)發(fā)展與應用領域的不斷拓展，成功占據(jù)了國際制高點。
白手起家
裝備自主研發(fā)啃下硬骨頭
超高壓非熱加工技術名字聽起來有些晦澀，但關聯(lián)的是人們生活中最常見的食物。荔枝、草莓等熱敏性水果可以加工成味美色鮮、營養(yǎng)豐富的果汁；醬鹵制品保質(zhì)期得以延長的同時又能色香味俱全……這些目標的達成都要歸功于這項技術。
“超高壓非熱加工技術開發(fā)應用之前，食品殺菌主要采用的是熱加工技術，也就是通過高溫殺菌。”參與技術研發(fā)的中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院副教授宋弋表示，熱加工技術在食品行業(yè)的應用十分廣泛，但熱加工會引起食品品質(zhì)風味劣變和營養(yǎng)損失，這一直是困擾世界食品工業(yè)的難題。“最典型的是果蔬汁、果蔬罐頭，即使原料選用品質(zhì)很好的果蔬，但經(jīng)過高溫蒸煮，果蔬的顏色、口感、風味、營養(yǎng)都會遭到破壞，這不但影響了產(chǎn)品品質(zhì)，也阻礙了食品產(chǎn)業(yè)的高端化發(fā)展。”超高壓非熱加工技術則突破了傳統(tǒng)熱加工技術的局限，宋弋介紹，將軟包裝的食品物料封閉于超高壓容器中，以水為介質(zhì)，在一定壓力下加工，可在有效殺菌的同時保持食品的原有品質(zhì)，特別是對熱敏性食品的功能性及營養(yǎng)成分具有很好的保護作用。同時，非熱加工對環(huán)境污染小、加工能耗與污染排放少，這將從技術層面助力食品加工業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標。
事實上，由非熱加工引發(fā)的國際食品產(chǎn)業(yè)的“技術革命”早已開始。20世紀90年代，日本首次將草莓醬、蘋果醬、獼猴桃醬等超高壓食品投放市場，并收獲了不錯的反響，超高壓非熱加工技術因此得到了發(fā)達國家政府、科研機構及企業(yè)界的高度重視，關鍵技術研究和大型裝備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應用開始快速發(fā)展。
在我國，以國家果蔬加工工程技術研究中心胡小松教授、廖小軍教授為代表的食品非熱加工團隊從1998年便提出了“最少加工”概念，由此開始了相關技術的研究。但早期，我國自主研發(fā)的超高壓裝備存在處理量小、油介質(zhì)傳壓、密封性差、升壓時間長、工作效率低、智能控制落后等嚴重制約技術發(fā)展的“卡脖子”問題，而歐美發(fā)達國家在超高壓關鍵部件與材料及設備制造技術上對我國實施長期的技術封鎖（部分核心材料屬于美歐禁運中國的材料）和壟斷。“2007年在西班牙召開的國際食品非熱加工大會安排與會全體代表參觀超高壓裝備制造企業(yè)，但中國代表團被‘拒之門外’。裝備是技術研發(fā)的基礎，這次事件讓我們團隊堅定了‘白手起家’、踏上裝備自主研發(fā)之路的信念。”宋弋說。
團隊瞄準超高壓非熱加工這一食品產(chǎn)業(yè)未來科技的核心問題和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，聚焦靜水壓力700MPa的尖端裝備制造難題，經(jīng)過20多年產(chǎn)學研緊密合作和不懈努力，先后投入博、碩士研究生共58人，創(chuàng)新了設計思路，突破了一系列理論和技術，研創(chuàng)了2-50L系列試驗型、100-300L工業(yè)型、300L以上大型超高壓設備，有力推動了中國食品超高壓技術在理論創(chuàng)新、技術突破、裝備制造、產(chǎn)業(yè)應用等方面的持續(xù)發(fā)展與應用領域的不斷拓展，成功占據(jù)了國際制高點。
“相較于國際先進的超高壓非熱加工裝備，‘十五’時期到‘十一五’時期，我們的裝備還處在跟跑的狀態(tài)；‘十二五’末到‘十三五’時期，我們基本實現(xiàn)了并跑，在個別領域，甚至實現(xiàn)了領跑。”宋弋表示，經(jīng)過20年的技術攻關，我國自主研發(fā)的超高壓非熱加工裝備已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，但裝備的升級仍在路上。“近年來，我國‘科技底色’持續(xù)彰顯，高端裝備制造由現(xiàn)代化向智能化邁進。當前，我們已經(jīng)將5G等信息技術應用于超高壓非熱加工裝備，以實現(xiàn)裝備的全面領跑。”
落地轉(zhuǎn)化
技術應用領域不斷拓展
質(zhì)量高、價格低、使用和維護更加便利，啃下了自主研發(fā)裝備的硬骨頭，超高壓非熱加工技術的研究、應用、推廣限制也小了很多。“技術研究結果反饋給裝備設計，改進裝備設計再進行技術驗證，‘兩條線并行’讓我國在大型裝備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應用和關鍵技術研究兩方面都實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。”宋弋說。
“超高壓非熱加工技術的研究起步于在果蔬領域的應用，但經(jīng)過近20年的研究，我們發(fā)現(xiàn)技術應用于果蔬等高酸性食品效果更佳，對于肉類等中酸性、低酸性食品，效果則差強人意。為此，胡小松教授、廖小軍教授帶領團隊進行了超高壓非熱加工技術與其他殺菌技術結合應用的研究，‘超高壓+’技術的成功研發(fā)，使技術的應用領域得到了進一步拓展。”宋弋介紹，如今，超高壓非熱加工技術在果蔬制品領域的應用早已成熟，在畜禽肉制品、水產(chǎn)加工品等領域也開始應用，未來，這項技術的應用邊界將進一步拓寬，在特色傳統(tǒng)風味食品、即食調(diào)理食品、即制料理食品與方便中式菜肴等領域發(fā)揮作用。
“以方便中式菜肴也就是現(xiàn)在關注度較高的預制菜為例，超高壓非熱加工技術在這個領域的落地應用將推動整個行業(yè)提質(zhì)升級。”宋弋解釋，中國是美食大國，相較于國外“肉是肉、菜是菜”的飲食習慣，中國人的食譜要更加豐富，一盤菜肴里包含肉、菜、蛋等不同種類的食材，甚至多種烹飪方式。所以，方便中式菜肴對加工技術提出了更高的要求。“要在延長產(chǎn)品保質(zhì)期、保證食品安全的同時，讓產(chǎn)品更好吃、更營養(yǎng)，傳統(tǒng)的熱加工技術在應用中會受到一些限制，超高壓非熱加工技術是一個突破口。”超高壓非熱加工技術帶來了新的可能，但也并非可直接應用。“不同種類食物的組織成分也不同，此前超高壓非熱加工技術主要針對單一種類食物，如今將多種食物放在一起，還需要改變參數(shù)、改進工藝。”宋弋坦言，完成這個挑戰(zhàn)，還需要一步步前進。“10年前，團隊中就已經(jīng)有大量研究生投入做相關領域的論文；2016年底，在該領域的應用到達了相關成果鑒定階段；預計在未來一段時間，可以有產(chǎn)品呈現(xiàn)。”
技術的轉(zhuǎn)化應用推動了食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，也帶來了其他收獲。“廣西熱帶水果資源豐富，‘十三五’時期，技術在當?shù)貙崿F(xiàn)了轉(zhuǎn)化，用于水果的殺菌和保存，有效延長了當?shù)厮匿N售輻射半徑；在盛產(chǎn)竹筍的云南彝良，技術被應用于竹筍制品領域，有效提升了農(nóng)產(chǎn)品的附加值，得益于此，2020年，該地實現(xiàn)了脫貧摘帽；在新疆，企業(yè)利用超高壓非熱加工技術把胡蘿卜、杏等果蔬加工成嬰幼兒食品……”宋弋說，“在這些資源豐富的地區(qū)，好技術可以把資源變成更多的好產(chǎn)品，助力鄉(xiāng)村振興。”
打開切口
發(fā)掘未來科技更多可能
“超高壓非熱加工技術被譽為‘21世紀最有發(fā)展?jié)摿Φ氖称樊a(chǎn)業(yè)未來科技之一’，這項技術的不斷升級，將為食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來無限可能。”談及技術的未來發(fā)展與應用，宋弋信心滿滿。
“多年來，國家果蔬加工工程技術研究中心始終把技術升級、科研成果轉(zhuǎn)化作為重要的工作內(nèi)容。為此，我們前往多地進行調(diào)研，如具有蔬菜加工出口優(yōu)勢的山東煙臺、預制菜大戶四川成都、因調(diào)味料聞名的江蘇興化等。”宋弋表示，每個地區(qū)都有自己的資源特色，擁有不同的產(chǎn)業(yè)需求，在當?shù)剡M行技術轉(zhuǎn)化及后期服務，能更好地滿足該地區(qū)的實際需求，也能讓更多的食品行業(yè)從業(yè)者更直觀地看到技術應用的實效。國家果蔬加工工程技術研究中心在未來將繼續(xù)發(fā)揮核心技術孵化功能，同時加強人才培養(yǎng)，為食品科技隊伍輸送活水源泉。“目前，我們已有大批畢業(yè)生在各地從事相關研究。”宋弋如是說。
宋弋認為，食品科技的革新就是從現(xiàn)實需求中來，到現(xiàn)實需求中去，這也是踐行“大食物觀”的重要一環(huán)。“在果蔬領域的應用也好，研究團隊的壯大也好，希望我們的研究能打開一個切口，讓更多的食品科技工作者、食品行業(yè)從業(yè)人員、消費者了解超高壓非熱加工技術，知道它還有很大的潛力和更多的可能性，支持這項技術在更多領域進行更深入的研究，從而擁有應用的可能，最后落地轉(zhuǎn)化。”他表示，我國食品科技的革新要走出自己的特色、滿足中國食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，科技工作者要在延長食品產(chǎn)業(yè)鏈、優(yōu)化供給質(zhì)量上做文章，讓食品營養(yǎng)更全面、食品生產(chǎn)更低碳、食品科技更未來，開發(fā)出更多適合國人飲食結構、滿足人們營養(yǎng)健康需求的食品。“就超高壓非熱加工技術來說，我堅信，我國有能力在這個領域發(fā)揮引領作用，推動我國食品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。”宋弋說。
來源：中國食品報
編輯：牛姣
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