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我國食品超高壓加工技術(shù)獲突破 悄然進入“非熱加工”新領域
超高壓技術(shù)的突破，標志著我國食品非熱加工理論、關鍵技術(shù)研究和大型裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用，在短時間內(nèi)進入世界領先行列。 圖為中國農(nóng)業(yè)大學食品學院非熱食品加工實驗室，技術(shù)人員在演示食品超高壓加工技術(shù)。
走過近30年的探索道路，歷經(jīng)’十一五’的集中突破，我國食品超高壓加工技術(shù)與裝備實現(xiàn)重大跨越：掌握多項核心自主知識產(chǎn)權(quán)，一舉打破發(fā)達國家多年的技術(shù)封鎖與裝備壟斷——
甜美新鮮的瓶裝草莓汁、西瓜汁；制作精良、色味俱佳、攜帶方便的即食和即制果蔬、傳統(tǒng)風味水產(chǎn)品、低鹽健康的泡菜……走進位于中國農(nóng)業(yè)大學食品學院香氣四溢的非熱食品加工實驗室，您可別以為是來到了普通的美食屋！盡管這些食品看起來和普通食品并無二致，其加工方式卻采用的是國際上最為關注和具有前瞻性的超高壓技術(shù)，正推動傳統(tǒng)的食品熱加工方式悄然發(fā)生’冷革命’。
奮力攻關 成果豐碩
為了在研究工作中少走彎路，他們也曾想學習借鑒國外技術(shù)。2007年，’國際非熱加工技術(shù)研討會’在西班牙舉行，懷著學習交流的態(tài)度，課題組一行赴西班牙考察。但由于此前外國同行對中國了解甚少，一家企業(yè)’藝術(shù)’地拒絕了他們的技術(shù)考察要求。外國企業(yè)的拒絕在課題組成員心中激起了強烈的波瀾，他們暗暗發(fā)誓：一定要讓世界認可我國在此領域的工作和成績。
超高壓裝備開發(fā)屬于極端制造領域，正常環(huán)境下，只有一個標準大氣壓；地球上最深的海底，也只有1100個大氣壓，為了找到能夠承載6000個大氣壓以上的滿意材料，團隊花費了10多年的時間。而高壓倉從1升、2升，上升到100乃至300升，要根據(jù)不同食品非熱加工的工藝技術(shù)參數(shù)來系統(tǒng)突破大容量的增壓、承壓和卸壓等傳壓系統(tǒng)，解決關鍵部件、高密封材料和控制系統(tǒng)等技術(shù)難題。即便是國內(nèi)最頂尖的研究機構(gòu)都望而卻步的極限，硬是被這只堅韌頑強的自主創(chuàng)新團隊一次次打破。
天道酬勤。’十一五’時期，食品超高壓技術(shù)團隊步入了集中’收獲期’：借助自主研發(fā)和集成創(chuàng)新，課題組攻克了超高壓技術(shù)裝備領域內(nèi)的一系列技術(shù)難題，在傳壓系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、承壓系統(tǒng)、保壓系統(tǒng)、智控系統(tǒng)和超高壓食品加工工藝等核心技術(shù)方面實現(xiàn)了整體突破，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)，6000個大氣壓以上、高壓倉300升的商業(yè)化超高壓食品加工技術(shù)裝備。這標志著我國食品非熱加工理論、關鍵技術(shù)研究和大型裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用，在短時間內(nèi)進入世界領先行列。
2009年國際非熱加工技術(shù)研討會在北京舉行，這是我國首次舉辦全球食品非熱加工技術(shù)領域最高等級和規(guī)模的會議，業(yè)界的諸多知名研究機構(gòu)和頂級專家前來參加，那個曾經(jīng)拒絕過我們的外國企業(yè)也積極參會。這次大會的成功舉辦意味著我國順利步入了非熱加工技術(shù)與裝備研究的國際先進行列。此后的2011北京非熱加工技術(shù)國際研討會相繼勝利召開，再次提升了我國在此領域的國際地位。
懷揣激情 努力追夢
’你喝過新鮮原味的工業(yè)罐裝草莓汁嗎？’還沒來得及回答，國家863計劃’食品非熱加工技術(shù)與設備’課題組成員、國家果蔬加工工程技術(shù)研究中心副主任張燕便遞給記者一瓶草莓汁。’真好喝，就像鮮榨草莓汁一樣！’看到記者滿臉驚喜，張燕自豪地介紹說，’我們的超高壓食品技術(shù)，可以很好地解決食品，尤其是熱敏性食品在傳統(tǒng)’熱加工’過程中遇到的色、香、味、質(zhì)構(gòu)、營養(yǎng)、功能和安全7大變化問題，從而高品質(zhì)地保持食品原有性能，滿足消費者對食品營養(yǎng)健康和質(zhì)量日益提升的需求’。
為了提升食物品質(zhì)，突破傳統(tǒng)食品加工技術(shù)’瓶頸’，近百年來，世界食品工業(yè)界不斷探索著食品加工從傳統(tǒng)’熱加工’向’冷加工’的變革與創(chuàng)新。非熱超高壓技術(shù)就是其中的佼佼者，1946年該項研究榮獲過諾貝爾物理學獎，并于1991年研制出第一個超高壓食品，在日本率先實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
我國在上世紀90年代才開始接觸相關研究，巨大的科研空白和條件差距，令課題組起步維艱。張燕告訴記者，課題組最初介入食品非熱加工技術(shù)領域的研究是為了解決熱敏性食物——如草莓、西瓜等果蔬汁的鮮榨汁加工工藝技術(shù)?；貞浧鹂蒲谐跗诘钠D辛，她十分感慨。’一開始，我們就面臨著不少困難：一是科研經(jīng)費有限，無法購買國外先進的實驗裝備，只能尋找企業(yè)合作，靠自己設計裝備；二是即便具備了實驗條件，研究的切入點又在哪里？’
憑借最初的美好夢想和不竭的創(chuàng)新激情，問題最終被逐一攻克，理想中的產(chǎn)品在團隊的努力下不斷誕生。’科學研究就是這樣，不斷被未解決的問題苦苦折磨，而一旦柳暗花明、峰回路轉(zhuǎn)，在享受喜悅的同時，又意味著新的難題。’這種以苦為樂、堅韌灑脫的品格，正是團隊上下對科研的理解與感悟。它化作信念不斷幫助團隊渡過重關，更保持了團隊長久的創(chuàng)新激情。’揣好夢想上路，再坎坷也有激情’，食品超高壓團隊用實際行動踐行著自己的信條。
如今，經(jīng)過近30年的探索，科研團隊已成功研制出了高熱敏性的超高壓果蔬汁加工技術(shù)。實驗室內(nèi)，一箱箱果色欲滴的草莓汁，正是課題組攻關克難、自主創(chuàng)新的結(jié)晶。這些超高壓系列果汁，作為新型高科技安全健康食品，曾在去年的全國科技周和今年的世界草莓大會上引發(fā)人們的高度關注。
產(chǎn)學研合作 推動產(chǎn)業(yè)化
我國超高壓技術(shù)與設備之所以能在短時間內(nèi)進入世界領先行列，有一個重要秘訣——產(chǎn)學研結(jié)合。多年來，通過資源的合理配置與優(yōu)勢集成，課題組確立了產(chǎn)學研緊密結(jié)合的非熱加工技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，與包頭科技發(fā)展公司緊密合作，構(gòu)建了較完善的非熱加工技術(shù)研究體系，成為國內(nèi)相關領域的產(chǎn)學研合作典范。
’超高壓設備價格昂貴，一直是超高壓技術(shù)發(fā)展的瓶頸’。課題組通過與包頭科技發(fā)展公司長達7年的產(chǎn)學研緊密結(jié)合，形成了優(yōu)勢互補、資源共享、協(xié)同創(chuàng)新的研發(fā)模式，成功實現(xiàn)了國產(chǎn)裝備的價格突破。設備日常主要操作者、博士生蔣文杰指著實驗室里的設備，自豪地告訴記者，’以高壓倉為100升的超高壓設備為例，國外需要1000萬至1500萬元一臺的設備，國產(chǎn)的只需200萬元左右’。包頭科技發(fā)展公司也嘗到了產(chǎn)學研合作的甜頭。與團隊合作開發(fā)超高壓設備之初，這家小小的民營企業(yè)年產(chǎn)值只有一二百萬元。去年，這家企業(yè)僅出口銷售超高壓設備，就盈利8000多萬元。
目前，超高壓技術(shù)的經(jīng)濟和社會效益已日益顯現(xiàn)。但是，還有更多的技術(shù)問題等待突破，如傳統(tǒng)中式食品產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化、遠航食品的系列化開發(fā)和日趨激烈的國際高技術(shù)競爭，都對課題組提出了更高的要求和嚴峻的挑戰(zhàn)。他們正向著更高的目標努力前行：力爭在5年內(nèi)實現(xiàn)食品非熱加工產(chǎn)業(yè)化；在’十二五’末，實現(xiàn)100至300種中式菜肴的工業(yè)化，推出一批低鹽、低糖的預調(diào)理半成品；今年年末，實現(xiàn)壓力倉超過400升的超高壓設備；在明年，爭取制造出世界最大、高壓倉達到500升以上的超高壓設備；在3至5年內(nèi)，力爭達到全球行業(yè)頂尖水平。
’這是一份沉甸甸的壓力，也是我們義不容辭的責任，我們必須更加努力地走下去，這是持續(xù)發(fā)展我國民生產(chǎn)業(yè)的歷史必然。’國家863計劃’食品非熱加工技術(shù)與設備’課題組組長、國家果蔬加工工程技術(shù)研究中心主任胡小松教授堅定地說。
我國食品超高壓加工技術(shù)獲突破 悄然進入“非熱加工”新領域
超高壓技術(shù)的突破，標志著我國食品非熱加工理論、關鍵技術(shù)研究和大型裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用，在短時間內(nèi)進入世界領先行列。 圖為中國農(nóng)業(yè)大學食品學院非熱食品加工實驗室，技術(shù)人員在演示食品超高壓加工技術(shù)。
走過近30年的探索道路，歷經(jīng)’十一五’的集中突破，我國食品超高壓加工技術(shù)與裝備實現(xiàn)重大跨越：掌握多項核心自主知識產(chǎn)權(quán)，一舉打破發(fā)達國家多年的技術(shù)封鎖與裝備壟斷——
甜美新鮮的瓶裝草莓汁、西瓜汁；制作精良、色味俱佳、攜帶方便的即食和即制果蔬、傳統(tǒng)風味水產(chǎn)品、低鹽健康的泡菜……走進位于中國農(nóng)業(yè)大學食品學院香氣四溢的非熱食品加工實驗室，您可別以為是來到了普通的美食屋！盡管這些食品看起來和普通食品并無二致，其加工方式卻采用的是國際上最為關注和具有前瞻性的超高壓技術(shù)，正推動傳統(tǒng)的食品熱加工方式悄然發(fā)生’冷革命’。
奮力攻關 成果豐碩
為了在研究工作中少走彎路，他們也曾想學習借鑒國外技術(shù)。2007年，’國際非熱加工技術(shù)研討會’在西班牙舉行，懷著學習交流的態(tài)度，課題組一行赴西班牙考察。但由于此前外國同行對中國了解甚少，一家企業(yè)’藝術(shù)’地拒絕了他們的技術(shù)考察要求。外國企業(yè)的拒絕在課題組成員心中激起了強烈的波瀾，他們暗暗發(fā)誓：一定要讓世界認可我國在此領域的工作和成績。
超高壓裝備開發(fā)屬于極端制造領域，正常環(huán)境下，只有一個標準大氣壓；地球上最深的海底，也只有1100個大氣壓，為了找到能夠承載6000個大氣壓以上的滿意材料，團隊花費了10多年的時間。而高壓倉從1升、2升，上升到100乃至300升，要根據(jù)不同食品非熱加工的工藝技術(shù)參數(shù)來系統(tǒng)突破大容量的增壓、承壓和卸壓等傳壓系統(tǒng)，解決關鍵部件、高密封材料和控制系統(tǒng)等技術(shù)難題。即便是國內(nèi)最頂尖的研究機構(gòu)都望而卻步的極限，硬是被這只堅韌頑強的自主創(chuàng)新團隊一次次打破。
天道酬勤。’十一五’時期，食品超高壓技術(shù)團隊步入了集中’收獲期’：借助自主研發(fā)和集成創(chuàng)新，課題組攻克了超高壓技術(shù)裝備領域內(nèi)的一系列技術(shù)難題，在傳壓系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、承壓系統(tǒng)、保壓系統(tǒng)、智控系統(tǒng)和超高壓食品加工工藝等核心技術(shù)方面實現(xiàn)了整體突破，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)，6000個大氣壓以上、高壓倉300升的商業(yè)化超高壓食品加工技術(shù)裝備。這標志著我國食品非熱加工理論、關鍵技術(shù)研究和大型裝備開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用，在短時間內(nèi)進入世界領先行列。
2009年國際非熱加工技術(shù)研討會在北京舉行，這是我國首次舉辦全球食品非熱加工技術(shù)領域最高等級和規(guī)模的會議，業(yè)界的諸多知名研究機構(gòu)和頂級專家前來參加，那個曾經(jīng)拒絕過我們的外國企業(yè)也積極參會。這次大會的成功舉辦意味著我國順利步入了非熱加工技術(shù)與裝備研究的國際先進行列。此后的2011北京非熱加工技術(shù)國際研討會相繼勝利召開，再次提升了我國在此領域的國際地位。
懷揣激情 努力追夢
’你喝過新鮮原味的工業(yè)罐裝草莓汁嗎？’還沒來得及回答，國家863計劃’食品非熱加工技術(shù)與設備’課題組成員、國家果蔬加工工程技術(shù)研究中心副主任張燕便遞給記者一瓶草莓汁。’真好喝，就像鮮榨草莓汁一樣！’看到記者滿臉驚喜，張燕自豪地介紹說，’我們的超高壓食品技術(shù)，可以很好地解決食品，尤其是熱敏性食品在傳統(tǒng)’熱加工’過程中遇到的色、香、味、質(zhì)構(gòu)、營養(yǎng)、功能和安全7大變化問題，從而高品質(zhì)地保持食品原有性能，滿足消費者對食品營養(yǎng)健康和質(zhì)量日益提升的需求’。
為了提升食物品質(zhì)，突破傳統(tǒng)食品加工技術(shù)’瓶頸’，近百年來，世界食品工業(yè)界不斷探索著食品加工從傳統(tǒng)’熱加工’向’冷加工’的變革與創(chuàng)新。非熱超高壓技術(shù)就是其中的佼佼者，1946年該項研究榮獲過諾貝爾物理學獎，并于1991年研制出第一個超高壓食品，在日本率先實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
我國在上世紀90年代才開始接觸相關研究，巨大的科研空白和條件差距，令課題組起步維艱。張燕告訴記者，課題組最初介入食品非熱加工技術(shù)領域的研究是為了解決熱敏性食物——如草莓、西瓜等果蔬汁的鮮榨汁加工工藝技術(shù)?；貞浧鹂蒲谐跗诘钠D辛，她十分感慨。’一開始，我們就面臨著不少困難：一是科研經(jīng)費有限，無法購買國外先進的實驗裝備，只能尋找企業(yè)合作，靠自己設計裝備；二是即便具備了實驗條件，研究的切入點又在哪里？’
憑借最初的美好夢想和不竭的創(chuàng)新激情，問題最終被逐一攻克，理想中的產(chǎn)品在團隊的努力下不斷誕生。’科學研究就是這樣，不斷被未解決的問題苦苦折磨，而一旦柳暗花明、峰回路轉(zhuǎn)，在享受喜悅的同時，又意味著新的難題。’這種以苦為樂、堅韌灑脫的品格，正是團隊上下對科研的理解與感悟。它化作信念不斷幫助團隊渡過重關，更保持了團隊長久的創(chuàng)新激情。’揣好夢想上路，再坎坷也有激情’，食品超高壓團隊用實際行動踐行著自己的信條。
如今，經(jīng)過近30年的探索，科研團隊已成功研制出了高熱敏性的超高壓果蔬汁加工技術(shù)。實驗室內(nèi)，一箱箱果色欲滴的草莓汁，正是課題組攻關克難、自主創(chuàng)新的結(jié)晶。這些超高壓系列果汁，作為新型高科技安全健康食品，曾在去年的全國科技周和今年的世界草莓大會上引發(fā)人們的高度關注。
產(chǎn)學研合作 推動產(chǎn)業(yè)化
我國超高壓技術(shù)與設備之所以能在短時間內(nèi)進入世界領先行列，有一個重要秘訣——產(chǎn)學研結(jié)合。多年來，通過資源的合理配置與優(yōu)勢集成，課題組確立了產(chǎn)學研緊密結(jié)合的非熱加工技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，與包頭科技發(fā)展公司緊密合作，構(gòu)建了較完善的非熱加工技術(shù)研究體系，成為國內(nèi)相關領域的產(chǎn)學研合作典范。
’超高壓設備價格昂貴，一直是超高壓技術(shù)發(fā)展的瓶頸’。課題組通過與包頭科技發(fā)展公司長達7年的產(chǎn)學研緊密結(jié)合，形成了優(yōu)勢互補、資源共享、協(xié)同創(chuàng)新的研發(fā)模式，成功實現(xiàn)了國產(chǎn)裝備的價格突破。設備日常主要操作者、博士生蔣文杰指著實驗室里的設備，自豪地告訴記者，’以高壓倉為100升的超高壓設備為例，國外需要1000萬至1500萬元一臺的設備，國產(chǎn)的只需200萬元左右’。包頭科技發(fā)展公司也嘗到了產(chǎn)學研合作的甜頭。與團隊合作開發(fā)超高壓設備之初，這家小小的民營企業(yè)年產(chǎn)值只有一二百萬元。去年，這家企業(yè)僅出口銷售超高壓設備，就盈利8000多萬元。
目前，超高壓技術(shù)的經(jīng)濟和社會效益已日益顯現(xiàn)。但是，還有更多的技術(shù)問題等待突破，如傳統(tǒng)中式食品產(chǎn)業(yè)的工業(yè)化、遠航食品的系列化開發(fā)和日趨激烈的國際高技術(shù)競爭，都對課題組提出了更高的要求和嚴峻的挑戰(zhàn)。他們正向著更高的目標努力前行：力爭在5年內(nèi)實現(xiàn)食品非熱加工產(chǎn)業(yè)化；在’十二五’末，實現(xiàn)100至300種中式菜肴的工業(yè)化，推出一批低鹽、低糖的預調(diào)理半成品；今年年末，實現(xiàn)壓力倉超過400升的超高壓設備；在明年，爭取制造出世界最大、高壓倉達到500升以上的超高壓設備；在3至5年內(nèi)，力爭達到全球行業(yè)頂尖水平。
’這是一份沉甸甸的壓力，也是我們義不容辭的責任，我們必須更加努力地走下去，這是持續(xù)發(fā)展我國民生產(chǎn)業(yè)的歷史必然。’國家863計劃’食品非熱加工技術(shù)與設備’課題組組長、國家果蔬加工工程技術(shù)研究中心主任胡小松教授堅定地說。