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”，建立在我國居民食物消費(fèi)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(fèi)需求，而這離不開食品科技的革新。
國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、營養(yǎng)豐富的果汁；醬鹵制品保質(zhì)期得以延長的同時(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)，也就是通過高溫殺菌。”參與技術(shù)研發(fā)的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(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(fēng)味、營養(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)，特別是對熱敏性食品的功能性及營養(yǎng)成分具有很好的保護(hù)作用。同時(shí)，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(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，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，以國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、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)國家在超高壓關(guān)鍵部件與材料及設(shè)備制造技術(shù)上對我國實(shí)施長期的技術(shù)封鎖（部分核心材料屬于美歐禁運(yùn)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(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。
團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)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(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)了國際制高點(diǎn)。
“相較于國際先進(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20年的技術(shù)攻關(guān)，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(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)研究兩方面都實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。”宋弋說。
“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，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。”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(xí)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(shù)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(shí)，讓產(chǎn)品更好吃、更營養(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，“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)未來科技之一’，這項(xiàng)技術(shù)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(shù)的未來發(fā)展與應(yīng)用，宋弋信心滿滿。
“多年來，國家果蔬加工工程技術(shù)研究中心始終把技術(shù)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(jìn)行調(diào)研，如具有蔬菜加工出口優(yōu)勢的山東煙臺(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。國家果蔬加工工程技術(shù)研究中心在未來將繼續(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。
宋弋認(rèn)為，食品科技的革新就是從現(xiàn)實(shí)需求中來，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(jié)構(gòu)、滿足人們營養(yǎng)健康需求的食品。“就超高壓非熱加工技術(shù)來說，我堅(jiān)信，我國有能力在這個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮引領(lǐng)作用，推動(dòng)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(bào)
編輯：牛姣
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