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武汉这支高校科研团队研发液氮速冻保鲜新工艺
  
  
发布时间:2022-04-27 09:56:36
    
来源:湖北日报
    
阅读量:549
    
发布人: zhangsy

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4月中旬,武汉轻工大学食品科学与工程学院实验楼内,教授陈季旺从冰柜中取出一块小臂长的雷竹笋,雷竹笋连带外壳和泥土,一起被包裹在真空袋里,竹壳还看得见淡淡的粉红色,这是新鲜竹笋才有的标志。

“猜猜它是什么时候从竹林里挖出来的?”陈季旺问,湖北日报全媒记者迟疑:“一周前?”“已经3个月了呀!”陈季旺语带骄傲,运用团队最新研发的液氮速冻技术,雷竹笋、淡水鱼、小龙虾等可以保鲜3至6个月,品质跟新鲜原料接近。

新工艺降低液氮保鲜成本

液氮冷冻技术通过液氮挥发吸热降温的原理,让食材的中心温度降到-18℃,达到快速冻结食材的目的,对于纤维细腻、脆弱,水分含量高的蔬菜、鱼肉、虾肉,液氮冷冻保鲜效果尤其好。

上世纪60年代,这一技术应用在美洲、西欧等发达国家的食品保鲜领域。2015年前后才引入我国,但仅在少数食品企业使用。

主要原因在于成本。

和惯用的平板冷冻技术相比,采用液氮冷冻技术保鲜,平均每吨食材要多花1000元。对于动辄上千吨食材的企业来说,是个不小的负担。

2018年,有企业找到陈季旺,主动出资为实验室购买液氮冷冻设备并提供研发经费,希望他研发出降成本的液氮冷冻技术。

很快,陈季旺找到工艺的关键——控制水分子的初始结晶。

原来,在冷冻过程中,食材中的水分凝结成初始结晶,随着时间的推移,食材里的水分慢慢析出,附着在“晶核”上,“膨胀”的晶体又会进一步挤压肌肉纤维。水分流失、纤维断裂,食材的口感就大打折扣。

水分子的初始结晶越小,锁水效果就越好,保鲜的时间就越长。液氮沸点为-196℃,降温速度是平板冷冻技术的10倍以上,水分子的初始晶体大小约为平板冷冻的十分之一,这便是液氮冷冻技术长时间保鲜的奥秘。

由此,陈季旺研发出新工艺——分段冷冻。相比全程使用液氮冷冻技术的方案,新工艺保鲜效果不减,保鲜成本每吨下降400元,迅速被企业应用到生产线中。

做“小而美”的科研转化

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工艺的奥秘浓缩在2张科研图片上,一张是在不同冻结温度下,食材“中心温度”下降速度的点线图,另一张是水分子结晶“膨胀”过程的直观图。

两张图片都出现在研究生谭玲的毕业论文里,不日将被公开到学术网站上。在讲述诸如食品保鲜、调味、减油方面的成果时,陈季旺也“合盘托出”。

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“这并不是什么高端的技术秘密,在教科书中也能找到端倪,我们只是把原理运用到生产实践中。”陈季旺笑道,保鲜、调味、减油等技术是食品工业科研的基础问题,但由于我国食品工业起步晚,大多数企业研发力量薄弱,科研人员把原理学通学透,就能解决产业和企业遇到的问题,为经济社会带来价值。

因此,在和初创企业接触时,陈季旺大多数时候都不收取科研服务费用,如马口铁罐头的胀罐、突角,预制熟食跨省运输保鲜等问题,“一顿饭”的功夫,企业负责人带着疑问来,就带着答案回去了。

这种“小而美”的科研转化模式伴随着陈季旺几十年的科研生涯,开放的心态也让团队走得更为开阔。

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有研究生毕业后也直接进入合作企业,继续从事企业和科研单位间的对接工作,企业和团队形成了长久的合作关系,做大做强后也都会出资支持科研,陈季旺10人的科研团队目前直接提供技术服务的省内外企业就有20多家。

近三年,相关技术成果用于湖北周黑鸭食品工业园有限公司、湖北莱克现代农业科技发展有限公司、湖北允泰坊食品有限公司、湖北依氮鲜农业科技有限公司等行业龙头企业,为企业的生产提供了原料保障,部分产品出口欧盟、美国、澳大利亚等地区和国家,节约生产成本近1000万,新增销售额近3亿。

(湖北日报全媒记者 张歆 通讯员 聂铭静)


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