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北京高校首個(gè)超離子消殺機(jī)成功試運(yùn)行

食品殺菌技術(shù)從“熱加工”轉(zhuǎn)向“冷加工”

2022-11-02 11:08:34 來(lái)源：中國(guó)食品報(bào) 編輯：趙程銘閱讀量：7166

　　食品殺菌技術(shù)是食品工業(yè)的核心技術(shù)之一，即運(yùn)用各種手段，殺滅食品自身污染的、從食品包裝容器帶入的、加工與調(diào)配過(guò)程中由操作人員和設(shè)備引入的以及生產(chǎn)環(huán)境中存在的各種有害微生物，從而保持食品品質(zhì)并達(dá)到一定保藏期的一種技術(shù)。日前，北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院副教授孫運(yùn)金對(duì)等離子體殺菌技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用取得突破性進(jìn)展，北京高校首個(gè)超離子消殺機(jī)在北京農(nóng)學(xué)院成功試運(yùn)行。孫運(yùn)金表示，低溫空氣等離子體具備滅殺微生物、分解有機(jī)物的特性，對(duì)不同食品中的多種微生物都有較好的殺滅效果，并具有高效、快速、無(wú)殘留、溫度低、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)，在食品行業(yè)中極具應(yīng)用價(jià)值。

　　非熱食品加工技術(shù)興起

　　近年來(lái)，為了最大限度地保持食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，食品行業(yè)不斷尋求新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，利用一系列非熱加工技術(shù)與裝備，深入研究食品加工從傳統(tǒng)“熱加工”向“冷加工”的變革與創(chuàng)新，探索低溫技術(shù)，以保障產(chǎn)品品質(zhì)安全，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　隨著生活水平的提高以及食品加工業(yè)的發(fā)展，人們?cè)陉P(guān)注食品安全的同時(shí)，對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)性的要求也在不斷提高。常規(guī)的熱殺菌技術(shù)會(huì)影響食品的營(yíng)養(yǎng)及感官品質(zhì)，甚至可能產(chǎn)生丙烯酰胺、呋喃等有毒有害物質(zhì)。超高壓、輻照、超聲波、紫外線、臭氧、低溫等離子體等非熱殺菌技術(shù)避免了熱殺菌的局限，逐漸受到人們的重視。不過(guò)，紫外線、超聲波、臭氧等非熱殺菌技術(shù)通常需要處理20—60分鐘才能有效降低微生物的數(shù)量，耗時(shí)耗力，而超高壓殺菌只能采用軟包裝材料，限制了包裝形式。

　　低溫等離子體技術(shù)作為一種新型的非熱食品加工技術(shù)，在食品領(lǐng)域有較大的應(yīng)用潛力。低溫等離子體是在大氣壓、環(huán)境溫度下，主要通過(guò)氣體放電產(chǎn)生的高能電子、激發(fā)態(tài)粒子、活性氧、活性氮等活性物質(zhì)。低溫等離子體技術(shù)對(duì)不同食品中的多種微生物都有較好的殺滅效果，具有高效、快速、無(wú)殘留、溫度低的特點(diǎn)。作為一種新興的冷殺菌技術(shù)，低溫等離子體對(duì)食品中存在的各種致病性和腐壞微生物具有殺滅作用，所產(chǎn)生的高能帶電粒子、活性物質(zhì)、紫外光等，會(huì)破壞微生物中的細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)、核酸、酶等大分子物質(zhì)，從而抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，最終使其滅活。它產(chǎn)生的高能粒子、活性物質(zhì)，不僅可以殺死食品中存在的微生物，用于食品保鮮，還可以降低農(nóng)藥殘留、改善食品加工特性、去除食品中存在的異味。

　　有效延長(zhǎng)果蔬保質(zhì)期

　　為有效提升等離子體技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用水平，解決農(nóng)產(chǎn)品及食品防腐保鮮和質(zhì)量安全問(wèn)題，2020年10月，北京農(nóng)學(xué)院首都農(nóng)產(chǎn)品安全產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院成立了“等離子體工程中心”(帕斯曼·實(shí)驗(yàn)室)，并投入專項(xiàng)孵化資金，組建以孫運(yùn)金為核心的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，專職負(fù)責(zé)低溫等離子體技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及食品加工領(lǐng)域的全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用研究與開(kāi)發(fā)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)以低溫等離子體為基礎(chǔ)，采用獨(dú)創(chuàng)的隔空消殺和滲透消殺技術(shù)，再通過(guò)智慧云服務(wù)構(gòu)建了數(shù)字化開(kāi)放、精準(zhǔn)的管理控制體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)景的快速集成。

　　香椿是一種人們喜愛(ài)的蔬菜，被稱為“樹(shù)上蔬菜”，但其儲(chǔ)藏難度高，冷凍后味道會(huì)發(fā)生改變。為打破制約香椿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的這一瓶頸，孫運(yùn)金團(tuán)隊(duì)研發(fā)出可提高香椿保質(zhì)期的等離子體氣體保鮮技術(shù)，打破了新鮮香椿保鮮的技術(shù)壁壘，延長(zhǎng)了香椿保質(zhì)期，有助于延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。

　　研究團(tuán)隊(duì)以采摘的新鮮香椿為研究對(duì)象，按照香椿的大小分為兩組，分別通電處理0和10分鐘后置于4℃儲(chǔ)藏保存，每隔2—3天進(jìn)行觀察記錄。研究人員表示，對(duì)照組從儲(chǔ)藏第5天開(kāi)始有些許萎蔫，氣味較濃郁；從第7、9天開(kāi)始?xì)馕遁^弱，萎蔫程度過(guò)大；19天開(kāi)始長(zhǎng)毛，有腐爛味道。等離子體處理組在開(kāi)始階段沒(méi)有明顯變化，19天時(shí)有稍微萎蔫；第31天，氣味較淡，無(wú)腐爛味道；第40天之后，樣品有些許長(zhǎng)毛和萎蔫。在外觀方面，對(duì)照組和處理組都會(huì)有顏色變化，即開(kāi)始的紫紅色逐漸褪去變?yōu)榫G色，對(duì)照組的顏色變化更加明顯。研究結(jié)果表明，等離子體氣體保鮮技術(shù)能夠延長(zhǎng)香椿保質(zhì)期3—5倍以上，保鮮效果突出。

　　提高物流消殺效率

　　隨著疫情防控進(jìn)入常態(tài)化，快遞包裹如何消殺、是否安全可靠，成了人們關(guān)心的話題。如何保障快遞包裹安全、實(shí)現(xiàn)全方位消殺，是物流公司面臨的一道難題。日前，孫運(yùn)金團(tuán)隊(duì)研發(fā)的超離子消殺技術(shù)快遞包裹表面病毒細(xì)菌消殺輸送機(jī)，在北京農(nóng)學(xué)院菜鳥(niǎo)驛站投入試運(yùn)行。該設(shè)備操作簡(jiǎn)單且支持現(xiàn)場(chǎng)操作，從樣品處理到殺菌完成只需30秒。該設(shè)備利用空氣等離子體冷殺菌技術(shù)，可用于快遞包裹、隨身物品、食用食品等物表消毒，實(shí)現(xiàn)對(duì)新冠病毒、大腸桿菌、禽流感、諾如病毒等20多種病毒細(xì)菌超實(shí)現(xiàn)有效消殺。

　　超離子消殺輸送機(jī)的成功運(yùn)行，不但為校園疫情防控提供了更進(jìn)一步的保障，也意味著空氣等離子體冷殺菌技術(shù)解決方案成功轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品解決方案，具備了為物流行業(yè)提供消殺服務(wù)的基礎(chǔ)。一家快遞公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，相較于傳統(tǒng)的消毒劑噴灑消毒，用這個(gè)設(shè)備消毒對(duì)皮膚不會(huì)有刺激，無(wú)形之中就給快遞裝上了“安全鎖”。

　　孫運(yùn)金表示，從目前來(lái)看，運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)出的產(chǎn)品，可以為物流提供全程一體化的消殺解決方案，相信在未來(lái)等離子體技術(shù)可以圍繞養(yǎng)殖業(yè)的全產(chǎn)業(yè)全鏈條，為畜禽防疫和安全生產(chǎn)提供一站式解決方案。

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