■本報記者 溫才妃 通訊員 吳(wu)奕

清洗(xi)、去皮、殺青，干燥(zao)、分揀、殺菌(jun)……這些蔬菜脫水(shui)加(jia)工(gong)(gong)的(de)必備生(sheng)產(chan)線，如今(jin)在江蘇(su)大學食品與生(sheng)物工(gong)(gong)程學院實驗室完全建(jian)成。不同的(de)是(shi)，運用現代物理技(ji)術，蔬菜脫水(shui)加(jia)工(gong)(gong)已然告(gao)別“開水(shui)漂燙、熱風吹干”的(de)“洗(xi)剪吹”時代。

歷時兩年(nian)建設(she)，投資1066萬元，置備(bei)(bei)30臺（套）設(she)備(bei)(bei)，日前，江蘇大學順利通過(guo)農業農村部蔬菜(cai)脫(tuo)水加(jia)工技(ji)術(shu)集成基地建設(she)項目驗(yan)收(shou)。該基地的建設(she)，為(wei)(wei)解決(jue)我國蔬菜(cai)脫(tuo)水加(jia)工研究領域共(gong)性關鍵技(ji)術(shu)、中試(shi)放大、技(ji)術(shu)柔性集成等提供(gong)了裝備(bei)(bei)支撐，也為(wei)(wei)蔬菜(cai)脫(tuo)水加(jia)工產(chan)業提供(gong)了新產(chan)品(pin)開發(fa)、人才培訓(xun)、成果轉化等科技(ji)服務保(bao)障。

行業技術趨傳統

新鮮蔬(shu)菜經(jing)過洗滌、烘(hong)干等程序后脫去大部(bu)分水分，仍(reng)能(neng)保(bao)留原有的色(se)澤和營(ying)養(yang)成分，食用時浸泡(pao)在水中(zhong)又可恢(hui)復蔬(shu)菜的原來樣(yang)貌。基于這種營(ying)養(yang)便(bian)捷(jie)、利于貯存運(yun)輸的特性，脫水蔬(shu)菜越(yue)來越(yue)多地走進現(xian)代(dai)人的生活。

目(mu)前(qian)，我(wo)國(guo)脫水(shui)蔬菜在(zai)農產品(pin)出口貿易(yi)中占有(you)重要地位。干姜(jiang)、干蒜(suan)、干香菇(gu)、辣(la)椒干、辣(la)椒粉等都已(yi)經成為我(wo)國(guo)在(zai)國(guo)際市(shi)場上受(shou)歡迎的脫水(shui)蔬菜制品(pin)。

據江蘇大學(xue)食(shi)品(pin)物(wu)理加工研究院院長、農業農村部蔬(shu)菜(cai)脫水加工技術集成基地主任(ren)馬(ma)海樂介紹(shao)，和發達國家相比(bi)，我國在脫水蔬(shu)菜(cai)的干燥能耗、干燥效率、制(zhi)品(pin)品(pin)質等關(guan)鍵指標上還有(you)很大差距，技術突(tu)破有(you)著巨大空間。

江蘇興化(hua)市已發展成為我(wo)國(guo)脫水(shui)(shui)蔬菜生產與銷售**的基地之一，銷售總量占全國(guo)四成以上(shang)。當地有上(shang)百家企業從事蔬菜脫水(shui)(shui)加工(gong)，但馬海(hai)樂團隊多次走訪調研發現，蔬菜脫水(shui)(shui)加工(gong)技術還很傳統(tong)，殺青鈍酶都(dou)是(shi)采取傳統(tong)的蒸(zheng)汽或(huo)者(zhe)熱水(shui)(shui)漂燙技術，耗水(shui)(shui)量大，水(shui)(shui)溶性(xing)營養成分(fen)流失，操作環境也(ye)很不衛生。

馬海樂認為(wei)，產業**問題在于能(neng)耗高(gao)、用(yong)水多、品質差，新(xin)的技術與裝備必須節(jie)能(neng)，降低運行成本；高(gao)效(xiao)，降低生產用(yong)水；潔凈(jing)，確保食用(yong)安(an)全。“像殺(sha)菌(jun)環節(jie)，常用(yong)的鈷60輻照雖然殺(sha)菌(jun)效(xiao)果明顯，但是安(an)全隱(yin)患(huan)大，不(bu)管超不(bu)超標，都無法進入部分(fen)國家市場 。”

基(ji)于(yu)(yu)此前從事功能食品(pin)、食品(pin)物(wu)理學加工(gong)方法及其裝備開發研究(jiu)的基(ji)礎(chu)，馬海樂提出把超聲波、紅外線、電熱干(gan)蒸汽等現代物(wu)理技術應用于(yu)(yu)蔬菜脫水(shui)加工(gong)領域。

物理技術“配齊”

花椒粉(fen)、胡(hu)椒粉(fen)之(zhi)類的(de)粉(fen)狀脫(tuo)水蔬菜(cai)一(yi)旦染菌(jun)，殺菌(jun)難度很(hen)大，一(yi)直是(shi)困擾企業的(de)難題。課(ke)題組(zu)采用3種(zhong)方案來解(jie)決，“一(yi)種(zhong)是(shi)對干料進行(xing)紅(hong)外照射，另一(yi)種(zhong)是(shi)用脈沖強光(guang)，還(huan)有就是(shi)電熱殺菌(jun)”。經試(shi)驗證(zheng)明，均具有顯著效(xiao)果。在(zai)江蘇大學食品學院實驗室(shi)中(zhong)，一(yi)臺投資(zi)100多(duo)萬元、9米長、處(chu)于國際領(ling)先水平的(de)大型電熱干蒸(zheng)汽殺菌(jun)設備投入應用。

如今(jin)，興化一家蔬(shu)菜加(jia)工裝備(bei)企(qi)業與江(jiang)蘇(su)大學合(he)作，進(jin)行超聲清洗(xi)、三維切(qie)制、紅(hong)外殺青(qing)、紅(hong)外熱風聯(lian)合(he)干(gan)燥、物理殺菌、機器分揀(jian)、智能倉儲等成(cheng)套(tao)化新裝備(bei)的研發與產(chan)業化應用，項目獲(huo)得江(jiang)蘇(su)省重大成(cheng)果轉化專項資(zi)金資(zi)助。

經(jing)過兩年多的技(ji)術(shu)攻關(guan)和(he)裝(zhuang)備(bei)研發，在該(gai)基地中，用自主研制(zhi)的多模式(shi)(shi)超聲波清洗(xi)技(ji)術(shu)裝(zhuang)備(bei)取(qu)(qu)代傳統(tong)洗(xi)菜設備(bei)；用自主研制(zhi)的催(cui)化(hua)式(shi)(shi)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)殺青干(gan)燥(zao)技(ji)術(shu)裝(zhuang)備(bei)取(qu)(qu)代傳統(tong)的熱水漂燙、離心甩水、熱風(feng)干(gan)燥(zao)裝(zhuang)備(bei)；引進(jin)國際上(shang)先(xian)進(jin)的機器智能(neng)(neng)色選取(qu)(qu)代人工挑選；建造出智能(neng)(neng)倉(cang)儲(chu)取(qu)(qu)代簡陋倉(cang)儲(chu)；利用電熱干(gan)蒸汽、脈沖強(qiang)光、紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)線(xian)等物理殺菌(jun)取(qu)(qu)代鈷60輻照。僅在殺青環(huan)節(jie)，以天然氣為熱源(yuan)的紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)干(gan)法(fa)殺青技(ji)術(shu)節(jie)能(neng)(neng)優(you)勢就(jiu)非常明(ming)顯，能(neng)(neng)耗是傳統(tong)電紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)的一(yi)半，可(ke)以節(jie)能(neng)(neng)50%。

以裝備為(wei)特色，一直是江蘇大學(xue)(xue)食品學(xue)(xue)科的優勢所(suo)在(zai)。以天然(ran)氣為(wei)熱(re)源的催化式(shi)紅外發(fa)射器就像(xiang)電腦(nao)的芯片，這一核(he)心技術一直被(bei)歐(ou)美壟斷。最(zui)開始，團(tuan)隊從美國購買發(fa)射器自(zi)(zi)己動手做設備，發(fa)現美國的原件設備也(ye)有(you)缺(que)陷，就自(zi)(zi)主研(yan)發(fa)。

他們研制的(de)中(zhong)國新型的(de)催化式紅外發射器(qi)，發熱均勻性(xing)、熱效率、使用壽命、防(fang)塵和防(fang)撞性(xing)等(deng)關鍵指標(biao)(biao)超(chao)過(guo)歐美產品。江(jiang)蘇大學(xue)也因此獲得工(gong)信(xin)部立項，正在(zai)起草(cao)制定催化式紅外、超(chao)聲波(bo)食品加(jia)工(gong)裝備的(de)機械工(gong)業(ye)行業(ye)標(biao)(biao)準。

工程問題(ti)引發科研(yan)新方向(xiang)

“食(shi)(shi)(shi)品與化學(xue)(xue)(xue)(xue)的交叉形成了(le)食(shi)(shi)(shi)品化學(xue)(xue)(xue)(xue)，食(shi)(shi)(shi)品與生物(wu)學(xue)(xue)(xue)(xue)的交叉形成了(le)食(shi)(shi)(shi)品微(wei)生物(wu)學(xue)(xue)(xue)(xue)和(he)食(shi)(shi)(shi)品酶學(xue)(xue)(xue)(xue)，那么，食(shi)(shi)(shi)品和(he)物(wu)理(li)學(xue)(xue)(xue)(xue)能(neng)不能(neng)交叉出一(yi)(yi)門新的學(xue)(xue)(xue)(xue)科(ke)——食(shi)(shi)(shi)品物(wu)理(li)加(jia)工學(xue)(xue)(xue)(xue)？”把現代物(wu)理(li)技(ji)術應用于改進傳統(tong)的食(shi)(shi)(shi)品加(jia)工技(ji)術，這是馬(ma)海(hai)樂團隊發現的一(yi)(yi)個(ge)很有意思的研究(jiu)方向(xiang)。

馬海(hai)樂說(shuo)，以前的食品加(jia)(jia)工是(shi)以化學和生物(wu)學為(wei)基礎發展而來，他(ta)們也很好奇，物(wu)理學這門基礎學科對食品加(jia)(jia)工技術(shu)會(hui)有什么樣的促(cu)進作用？文獻檢索(suo)后，團隊發現2003年以來國際上(shang)有大量相關論文發表，“證明這確實不是(shi)孤例，很多(duo)專(zhuan)家都在考慮這一方(fang)向(xiang)”。

技術(shu)發展(zhan)到一定高度，提升(sheng)空間必(bi)然越來越小，難(nan)(nan)題就成了真正的(de)難(nan)(nan)題，傳統蔬(shu)菜脫水加工(gong)產(chan)業也(ye)是如此。“他山之石可以(yi)攻玉，新(xin)技術(shu)的(de)引入，不僅可以(yi)解決工(gong)程技術(shu)上的(de)難(nan)(nan)題，也(ye)開辟了一個新(xin)的(de)科學領域，為(wei)科學研究(jiu)尋(xun)找出(chu)一個廣闊的(de)選題空間。”馬海樂說(shuo)，從(cong)創(chuang)新(xin)角度講，這就是學科交叉的(de)優勢。

馬(ma)海(hai)樂帶領課題(ti)組(zu)創(chuang)造性地將聲、光、電、磁(ci)等現代物(wu)(wu)理技(ji)術應用(yong)于(yu)食(shi)品生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)制(zhi)造和(he)農(nong)產品加工，研(yan)發新(xin)產品 30多種(zhong)，創(chuang)制(zhi)超聲、紅外(wai)、磁(ci)場三個系列新(xin)裝備(bei)20多臺套，成果在10余(yu)家(jia)企業成功應用(yong)，產生(sheng)(sheng)了顯著(zhu)經(jing)濟和(he)社會效(xiao)益(yi)。

馬(ma)海樂說，未來20年是(shi)我國脫水(shui)蔬菜發(fa)展的(de)(de)技術集成(cheng)與提升的(de)(de)戰略機遇期、黃金(jin)期和關鍵期，而“農業(ye)(ye)農村部設立蔬菜脫水(shui)加工技術集成(cheng)基地”的(de)(de)一(yi)個重要初(chu)衷，就是(shi)從(cong)實(shi)驗室成(cheng)果(guo)到(dao)產(chan)業(ye)(ye)化之(zhi)間還缺(que)乏專業(ye)(ye)性的(de)(de)條件和平臺，“實(shi)驗室更多(duo)的(de)(de)成(cheng)果(guo)通過平臺放大，最后轉化到(dao)生產(chan)實(shi)踐中去。同(tong)樣(yang)，企業(ye)(ye)也可(ke)以帶著問題來平臺上解決”。

《中國科(ke)學報》 (2019-03-26 第6版(ban) 農業科(ke)技(ji))