4月中旬,武漢輕工大學食品科學與工程學院實驗樓內,教授陳季旺從冰柜中取出一塊小臂長的雷竹筍,雷竹筍連帶外殼和泥土,一起被包裹在真空袋里,竹殼還看得見淡淡的粉紅色,這是新鮮竹筍才有的標志。
“猜猜它是什么時候從竹林里挖出來的?”陳季旺問,湖北日報全媒記者遲疑:“一周前?”“已經3個月了呀!”陳季旺語帶驕傲,運用團隊最新研發的液氮速凍技術,雷竹筍、淡水魚、小龍蝦等可以保鮮3至6個月,品質跟新鮮原料接近。
新工藝降低液氮保鮮成本
液氮冷凍技術通過液氮揮發吸熱降溫的原理,讓食材的中心溫度降到-18℃,達到快速凍結食材的目的,對于纖維細膩、脆弱,水分含量高的蔬菜、魚肉、蝦肉,液氮冷凍保鮮效果尤其好。
上世紀60年代,這一技術應用在美洲、西歐等發達國家的食品保鮮領域。2015年前后才引入我國,但僅在少數食品企業使用。
主要原因在于成本。
和慣用的平板冷凍技術相比,采用液氮冷凍技術保鮮,平均每噸食材要多花1000元。對于動輒上千噸食材的企業來說,是個不小的負擔。
2018年,有企業找到陳季旺,主動出資為實驗室購買液氮冷凍設備并提供研發經費,希望他研發出降成本的液氮冷凍技術。
很快,陳季旺找到工藝的關鍵——控制水分子的初始結晶。
原來,在冷凍過程中,食材中的水分凝結成初始結晶,隨著時間的推移,食材里的水分慢慢析出,附著在“晶核”上,“膨脹”的晶體又會進一步擠壓肌肉纖維。水分流失、纖維斷裂,食材的口感就大打折扣。
水分子的初始結晶越小,鎖水效果就越好,保鮮的時間就越長。液氮沸點為-196℃,降溫速度是平板冷凍技術的10倍以上,水分子的初始晶體大小約為平板冷凍的十分之一,這便是液氮冷凍技術長時間保鮮的奧秘。
由此,陳季旺研發出新工藝——分段冷凍。相比全程使用液氮冷凍技術的方案,新工藝保鮮效果不減,保鮮成本每噸下降400元,迅速被企業應用到生產線中。
做“小而美”的科研轉化
工藝的奧秘濃縮在2張科研圖片上,一張是在不同凍結溫度下,食材“中心溫度”下降速度的點線圖,另一張是水分子結晶“膨脹”過程的直觀圖。
兩張圖片都出現在研究生譚玲的畢業論文里,不日將被公開到學術網站上。在講述諸如食品保鮮、調味、減油方面的成果時,陳季旺也“合盤托出”。
“這并不是什么高端的技術秘密,在教科書中也能找到端倪,我們只是把原理運用到生產實踐中?!标惣就Φ?,保鮮、調味、減油等技術是食品工業科研的基礎問題,但由于我國食品工業起步晚,大多數企業研發力量薄弱,科研人員把原理學通學透,就能解決產業和企業遇到的問題,為經濟社會帶來價值。
因此,在和初創企業接觸時,陳季旺大多數時候都不收取科研服務費用,如馬口鐵罐頭的脹罐、突角,預制熟食跨省運輸保鮮等問題,“一頓飯”的功夫,企業負責人帶著疑問來,就帶著答案回去了。
這種“小而美”的科研轉化模式伴隨著陳季旺幾十年的科研生涯,開放的心態也讓團隊走得更為開闊。
有研究生畢業后也直接進入合作企業,繼續從事企業和科研單位間的對接工作,企業和團隊形成了長久的合作關系,做大做強后也都會出資支持科研,陳季旺10人的科研團隊目前直接提供技術服務的省內外企業就有20多家。
近三年,相關技術成果用于湖北周黑鴨食品工業園有限公司、湖北萊克現代農業科技發展有限公司、湖北允泰坊食品有限公司、湖北依氮鮮農業科技有限公司等行業龍頭企業,為企業的生產提供了原料保障,部分產品出口歐盟、美國、澳大利亞等地區和國家,節約生產成本近1000萬,新增銷售額近3億。
(湖北日報全媒記者 張歆 通訊員 聶銘靜)