2022-06-13 11:33:40
從“糧食”到“食物”再到“大食物觀”,這是與時(shí)俱進(jìn)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(guó)居民食物消費(fèi)升級(jí)的國(guó)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(fèi)需求,而這離不開食品科技的革新。
國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心食品非熱加工團(tuán)隊(duì)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(shù)的相關(guān)研究。從“白手起家”到“實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑”,團(tuán)隊(duì)用20余年的產(chǎn)學(xué)研緊密合作和不懈努力,推動(dòng)了中國(guó)食品超高壓技術(shù)在理論創(chuàng)新、技術(shù)突破、裝備制造、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面的持續(xù)發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,成功占據(jù)了國(guó)際制高點(diǎn)。
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(shù)名字聽起來(lái)有些晦澀,但關(guān)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(yíng)養(yǎng)豐富的果汁;醬鹵制品保質(zhì)期得以延長(zhǎng)的同時(shí)又能色香味俱全……這些目標(biāo)的達(dá)成都要?dú)w功于這項(xiàng)技術(shù)。
“超高壓非熱加工技術(shù)開發(fā)應(yīng)用之前,食品殺菌主要采用的是熱加工技術(shù),也就是通過(guò)高溫殺菌。”參與技術(shù)研發(fā)的中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院副教授宋弋表示,熱加工技術(shù)在食品行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛,但熱加工會(huì)引起食品品質(zhì)風(fēng)味劣變和營(yíng)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(guò)高溫蒸煮,果蔬的顏色、口感、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)都會(huì)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(shù)則突破了傳統(tǒng)熱加工技術(shù)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(shí)保持食品的原有品質(zhì),特別是對(duì)熱敏性食品的功能性及營(yíng)養(yǎng)成分具有很好的保護(hù)作用。同時(shí),非熱加工對(duì)環(huán)境污染小、加工能耗與污染排放少,這將從技術(shù)層面助力食品加工業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
事實(shí)上,由非熱加工引發(fā)的國(guó)際食品產(chǎn)業(yè)的“技術(shù)革命”早已開始。20世紀(jì)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(chǎng),并收獲了不錯(cuò)的反響,超高壓非熱加工技術(shù)因此得到了發(fā)達(dá)國(guó)家政府、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)界的高度重視,關(guān)鍵技術(shù)研究和大型裝備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開始快速發(fā)展。
在我國(guó),以國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)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(tuán)隊(duì)從1998年便提出了“最少加工”概念,由此開始了相關(guān)技術(shù)的研究。但早期,我國(guó)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(shí)間長(zhǎng)、工作效率低、智能控制落后等嚴(yán)重制約技術(shù)發(fā)展的“卡脖子”問題,而歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在超高壓關(guān)鍵部件與材料及設(shè)備制造技術(shù)上對(duì)我國(guó)實(shí)施長(zhǎng)期的技術(shù)封鎖(部分核心材料屬于美歐禁運(yùn)中國(guó)的材料)和壟斷。“2007年在西班牙召開的國(guó)際食品非熱加工大會(huì)安排與會(huì)全體代表參觀超高壓裝備制造企業(yè),但中國(guó)代表團(tuán)被‘拒之門外’。裝備是技術(shù)研發(fā)的基礎(chǔ),這次事件讓我們團(tuán)隊(duì)堅(jiān)定了‘白手起家’、踏上裝備自主研發(fā)之路的信念。”宋弋說(shuō)。
團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)超高壓非熱加工這一食品產(chǎn)業(yè)未來(lái)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(guò)20多年產(chǎn)學(xué)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(shè)計(jì)思路,突破了一系列理論和技術(shù),研創(chuàng)了2-50L系列試驗(yàn)型、100-300L工業(yè)型、300L以上大型超高壓設(shè)備,有力推動(dòng)了中國(guó)食品超高壓技術(shù)在理論創(chuàng)新、技術(shù)突破、裝備制造、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面的持續(xù)發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,成功占據(jù)了國(guó)際制高點(diǎn)。
“相較于國(guó)際先進(jìn)的超高壓非熱加工裝備,‘十五’時(shí)期到‘十一五’時(shí)期,我們的裝備還處在跟跑的狀態(tài);‘十二五’末到‘十三五’時(shí)期,我們基本實(shí)現(xiàn)了并跑,在個(gè)別領(lǐng)域,甚至實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)跑。”宋弋表示,經(jīng)過(guò)20年的技術(shù)攻關(guān),我國(guó)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(jí)仍在路上。“近年來(lái),我國(guó)‘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(jìn)。當(dāng)前,我們已經(jīng)將5G等信息技術(shù)應(yīng)用于超高壓非熱加工裝備,以實(shí)現(xiàn)裝備的全面領(lǐng)跑。”
落地轉(zhuǎn)化
技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展
質(zhì)量高、價(jià)格低、使用和維護(hù)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(shù)的研究、應(yīng)用、推廣限制也小了很多。“技術(shù)研究結(jié)果反饋給裝備設(shè)計(jì),改進(jìn)裝備設(shè)計(jì)再進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證,‘兩條線并行’讓我國(guó)在大型裝備開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)研究?jī)煞矫娑紝?shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。”宋弋說(shuō)。
“超高壓非熱加工技術(shù)的研究起步于在果蔬領(lǐng)域的應(yīng)用,但經(jīng)過(guò)近20年的研究,我們發(fā)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于果蔬等高酸性食品效果更佳,對(duì)于肉類等中酸性、低酸性食品,效果則差強(qiáng)人意。為此,胡小松教授、廖小軍教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了超高壓非熱加工技術(shù)與其他殺菌技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的研究,‘超高壓+’技術(shù)的成功研發(fā),使技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到了進(jìn)一步拓展。”宋弋介紹,如今,超高壓非熱加工技術(shù)在果蔬制品領(lǐng)域的應(yīng)用早已成熟,在畜禽肉制品、水產(chǎn)加工品等領(lǐng)域也開始應(yīng)用,未來(lái),這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用邊界將進(jìn)一步拓寬,在特色傳統(tǒng)風(fēng)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(lǐng)域發(fā)揮作用。
“以方便中式菜肴也就是現(xiàn)在關(guān)注度較高的預(yù)制菜為例,超高壓非熱加工技術(shù)在這個(gè)領(lǐng)域的落地應(yīng)用將推動(dòng)整個(gè)行業(yè)提質(zhì)升級(jí)。”宋弋解釋,中國(guó)是美食大國(guó),相較于國(guó)外“肉是肉、菜是菜”的飲食習(xí)慣,中國(guó)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(duì)加工技術(shù)提出了更高的要求。“要在延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期、保證食品安全的同時(shí),讓產(chǎn)品更好吃、更營(yíng)養(yǎng),傳統(tǒng)的熱加工技術(shù)在應(yīng)用中會(huì)受到一些限制,超高壓非熱加工技術(shù)是一個(gè)突破口。”超高壓非熱加工技術(shù)帶來(lái)了新的可能,但也并非可直接應(yīng)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(shù)主要針對(duì)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(jìn)工藝。”宋弋坦言,完成這個(gè)挑戰(zhàn),還需要一步步前進(jìn)。“10年前,團(tuán)隊(duì)中就已經(jīng)有大量研究生投入做相關(guān)領(lǐng)域的論文;2016年底,在該領(lǐng)域的應(yīng)用到達(dá)了相關(guān)成果鑒定階段;預(yù)計(jì)在未來(lái)一段時(shí)間,可以有產(chǎn)品呈現(xiàn)。”
技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用推動(dòng)了食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí),也帶來(lái)了其他收獲。“廣西熱帶水果資源豐富,‘十三五’時(shí)期,技術(shù)在當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化,用于水果的殺菌和保存,有效延長(zhǎng)了當(dāng)?shù)厮匿N售輻射半徑;在盛產(chǎn)竹筍的云南彝良,技術(shù)被應(yīng)用于竹筍制品領(lǐng)域,有效提升了農(nóng)產(chǎn)品的附加值,得益于此,2020年,該地實(shí)現(xiàn)了脫貧摘帽;在新疆,企業(yè)利用超高壓非熱加工技術(shù)把胡蘿卜、杏等果蔬加工成嬰幼兒食品……”宋弋說(shuō),“在這些資源豐富的地區(qū),好技術(shù)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(lái)科技更多可能
“超高壓非熱加工技術(shù)被譽(yù)為‘21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ氖称樊a(chǎn)業(yè)未來(lái)科技之一’,這項(xiàng)技術(shù)的不斷升級(jí),將為食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)無(wú)限可能。”談及技術(shù)的未來(lái)發(fā)展與應(yīng)用,宋弋信心滿滿。
“多年來(lái),國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心始終把技術(shù)升級(jí)、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(jìn)行調(diào)研,如具有蔬菜加工出口優(yōu)勢(shì)的山東煙臺(tái)、預(yù)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(gè)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(dāng)?shù)剡M(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化及后期服務(wù),能更好地滿足該地區(qū)的實(shí)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(shù)應(yīng)用的實(shí)效。國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心在未來(lái)將繼續(xù)發(fā)揮核心技術(shù)孵化功能,同時(shí)加強(qiáng)人才培養(yǎng),為食品科技隊(duì)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(guān)研究。”宋弋如是說(shuō)。
宋弋認(rèn)為,食品科技的革新就是從現(xiàn)實(shí)需求中來(lái),到現(xiàn)實(shí)需求中去,這也是踐行“大食物觀”的重要一環(huán)。“在果蔬領(lǐng)域的應(yīng)用也好,研究團(tuán)隊(duì)的壯大也好,希望我們的研究能打開一個(gè)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(fèi)者了解超高壓非熱加工技術(shù),知道它還有很大的潛力和更多的可能性,支持這項(xiàng)技術(shù)在更多領(lǐng)域進(jìn)行更深入的研究,從而擁有應(yīng)用的可能,最后落地轉(zhuǎn)化。”他表示,我國(guó)食品科技的革新要走出自己的特色、滿足中國(guó)食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,科技工作者要在延長(zhǎng)食品產(chǎn)業(yè)鏈、優(yōu)化供給質(zhì)量上做文章,讓食品營(yíng)養(yǎng)更全面、食品生產(chǎn)更低碳、食品科技更未來(lái),開發(fā)出更多適合國(guó)人飲食結(jié)構(gòu)、滿足人們營(yíng)養(yǎng)健康需求的食品。“就超高壓非熱加工技術(shù)來(lái)說(shuō),我堅(jiān)信,我國(guó)有能力在這個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮引領(lǐng)作用,推動(dòng)我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。”宋弋說(shuō)。
來(lái)源:中國(guó)食品報(bào)
編輯:牛姣