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东南大学王进:低温等离子体冷杀菌保鲜技术装备创新与应用研发

04月26日 17:06

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4月13日,2024“食博会·预博会”期间,由中国食品工业协会指导,中国食品工业协会经销商工作委员会和零售圈共同主办,20+省级零售行业连锁协会支持的“第六届全国食品经销商大会暨2024零售圈全渠道高峰论坛”在中国广东现代国际展览中心举办



本次大会,东南大学公共卫生学院教授王进以《低温等离子体冷杀菌保鲜技术装备创新与应用研发》为主题发表演讲。


以下为演讲全文:


各位领导,同行,大家下午好!感谢主办方的邀请,让我能有这样的机会和大家分享我们产学研的项目及相关产业化的情况。


我们团队一直在研究等离子体冷杀这一板块。大家都听到过关于预制菜、营养、健康、微生物等问题的言论,而我们的研究则致力于解决:如何控制预制菜、如何处理公共卫生里的微生物以及如何保证食品营养健康


目前,我们创新研发了低温冷离子体的一系列相关产品,比如冷杀菌的保鲜自动化生产线、低温等离子体冷杀菌的活化水、空气净化等设备,以及冷链物流相关设备。


同时,团队也于2017年在苏州孵化了一个企业,得到了政府创新创业的支持,同时也被评选为高新技术企业。2020年10月,我们在南京成立了低温等离子体研究院,研究院致力于低温等离子体冷杀菌以及冷链物流消杀技术的研究、应用、推广,以及企业孵化,是一个能更好融合高校和企业的平台,


我们的研究成果及开发的设备,在2021年也获得了第三方评价,其中,低温等离子体冷杀菌技术更是达到国际领先水平,具备广阔的应用前景,我们的应用领域有:生鲜调理食品、鲜切水果,还有沙拉以及预制菜等,还有京东及各大快递公司都有我们的冷链物流。团队在2022年得到江苏省十大科技进展提名,同年也获得农业农村部重大创新技术相关奖项。


今天主要从以下几个板块和大家分享我们近十几年的研究成果、推广应用以及孵化企业的情况。


在中国,民以食为天,自古以来我们都非常关注自身的饮食,吃的是否健康安全。在后疫情时代,中央厨房、预制菜、生鲜调理食品已经成为主流的消费前端产品。大家对其新鲜程度及富含营养的要求越来越高。但是预制菜目前仍然有一系列的问题。


预制菜是一个统称,是对所有预制产品的总称。关于预制菜是否安全、加了多少防腐剂、是否健康、在巴氏杀菌的过程中营养是否受到损失,大家都会有这样的疑问,而冷杀菌技术则可以解决这些问题,因为冷杀菌技术是在常温下杀菌,而非高温。


同时,我们也会考虑大规模应用冷杀菌技术,大家都知道预制菜公司每天至少处理上万吨预制的净菜,规模比较大,所以必须满足企业需求。


现在市场上有很多的技术,但是我们还是偏传统,利用防腐的材料或者高温杀菌的方式来解决微生物情况。但是温度上升到一定高度之后,食物里的营养物质及维生素都会受到破坏,我们需要保证食品的健康及营养问题,这也是目前要解决的技术瓶颈。


其次,最重要的就是食品安全。在疫情期间大家可能听说过进口樱桃、进口北美对虾等经检测含有新冠病毒,生产商及果农大量的水果都会被浪费,怎么保证食品安全也是我们一直在关注的问题。另外还有农药残留问题,草莓在种植过程需要控制病虫害,因此有一些产品会出现农药残留超标现象,这都将会构成食品安全问题。


还有就是粮食安全。粮食在储藏过程中会产生霉菌,而最常见的就是黄曲霉,如果长期使用一些不安全的粮食可能会导致癌症等重大疾病从而造成严重的食品安全问题。


综上所述,我们所提到一系列食品安全问题,如何解决就是我们团队在做的工作。今天我要介绍的技术是低温等离子体技术。


在广东地区经常会出现暴风雨伴随闪电的情况,而低温等离子体在大自然中是很常见的,就是闪电。分析之后,我们发现它会将空气电离,从而产生有活性的离子,这些离子可以把微生物等不安全的成份杀掉,甚至把化学物质降解,可以应用在农药残留问题中。


我们都知道在食品工厂中会用次磷酸及其他的杀菌剂,长时间使用之后不仅对环境产生污染,同时对操作人员的身体健康产生危害。低温等离子体适用室温场景,温度是有保障及可控的,并且不会存在二次污染问题,其原理是通过高压电场将空气电离,产生的离子是具有活性的,可以把细菌的细胞膜、DNA进行摧毁,这样就可以扼杀微生物致病的因子。


在这个过程中不使用各种添加剂,也不会产生化学残留,整体安全性是较高的,并且杀菌的过程中不会有温升,这就可以很好的解决刚才所提到的一系列问题。


在前期的研究当中,我们发现低温等离子体可以很好的控制或摧毁细胞里的物质,起到很好的杀菌效果。最高可以达到99.9%。基于初步研究成果,我们实验了不同应用场景,其中一个就是中央厨房的产品预制菜。


2018年,我们研发了第一套实验设备,随着时间推移第二套实验设备成功达到智能化控制,可以很好的控制电压、频率、安全性等,之后又做了一系列改良。


除了低温等离子体设备,我们还开发了低温等离子体活化水,将低温等离子体注入到水中,将水进行电离,替代常用的一些杀菌剂。它比传统的杀菌剂效果更好,因为不会出现残留问题。通过大量实验我们也发现它可以抑制常见的大肠杆菌、肠炎沙门氏菌等。


我们也开发了满足企业需要的大型等离子体发生器,应用场景是在食品工厂和中央厨房的清洗环节,中央厨房和食品工厂里常用自来水清洗,里面会产生一些菌,低温等离子体作用是杀菌,其本身不含有菌,这样可以很好抑制蔬菜里的微生物,另外在动物饲养过程中也可以用其代替普通的水。


我们也做了大量的应用试验。例如在牛肉上应用可以有效延长货架期,同理也可以应用于鸡肉、鲜鱼片、盐水鸭等。另外在剩菜中含有大量大肠杆菌,通过低温等离子体可以有效杀灭大肠杆菌,延长储存期、货架期。低温等离子体也可以有效降解蔬菜中的农药残留,对此我们也有相关数据支持。我们和益海嘉里合作的冷鲜湿面,本身储存周期只有2-3天,经技术应用之后储存周期延长至16天。


最后一个是空气消杀问题。这是疫情之后特别关注的板块,我们用低温等离子体融合紫外的技术进行杀菌,仅用30秒就可以完全消杀新冠病毒,而美国和日本的技术需要5分钟才可以完全消杀,这证明我们具有很强的超越性。


非常感谢大家对我们的关注,也期待和大家一起做出具备更高品质更好营养预制菜产品。谢谢大家。

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