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武汉轻工大学团队研发液氮速冻新工艺—— 锁住一口鲜

时间:2024-06-16 来源:医用氧
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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,陈季旺教授从冰柜中取出一块小臂长的雷竹笋。它连带外壳和泥土,一起包裹在真空袋里,竹壳还看得见淡淡的粉红色,这是新鲜竹笋才有的标志。

  “猜猜它是何时从竹林里挖出来的?”陈季旺问。湖北日报全媒记者迟疑:“一周前?”

  “已经3个月了呀!”陈季旺自豪地说,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。

  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。

  主要原因主要在于成本。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。

  原来,在冷冻过程中,食材中的水分凝结成初始结晶,食材里的水分慢慢析出,附着在“晶核”上,“膨胀”的晶体又会促进挤压肌肉纤维。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中。

  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“和盘托出”。

  “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、减油等技术是食品制造业科研的基础问题,但由于我国食品制造业起步晚,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,企业负责人带着疑问来,“一顿饭”的功夫,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。

  有研究生毕业后立即进入合作企业,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伙伴关系,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,有关技术成果用于周黑鸭、莱克等行业有突出贡献的公司,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,节约生产所带来的成本近1000万元,新增销售额近3亿元。

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