民以食为天,食以安为先! 在当今全民大健康时代,食品生鲜安全高品质成为人们健康饮食的首选,尤其是当代主流消费食品--生鲜果蔬鲜切菜、生鲜肉及生鲜调理食品以及中央厨房预制菜,人们更加追求其生鲜感官和风味品质。

杀菌保鲜是确保食品生鲜安全高品质的重要技术屏障。然而,目前商业杀菌保鲜包装技术,存在杀菌不彻底、二次污染、化学残留等问题,对风味感官品质、安全保证及货架保鲜期都有负面影响,冷杀菌保鲜成为产业规模发展的技术瓶颈! 且果蔬表面农药残留、粮食中黄曲霉等霉菌毒素污染成为食品安全急待解决的问题!! 为有效杀菌保鲜及延长货架保鲜期,开发高效冷杀菌保鲜技术装备成为食品行业的必然趋势,为此,国家地方及企业投入巨大,但问题依然严峻。

面对生鲜调理食品预制菜产业可持续健康发展的共性技术难题,南京农业大学章建浩教授带领团队“十年磨一剑”,研发首创低温等离子体冷杀菌保鲜技术,破解其技术装备瓶颈,并将技术成果在多个领域转化应用,书写领“鲜”新篇章,为“健康中国”做出了重大贡献。

创新突破:低温等离子体冷杀菌关键技术及装备

面对生鲜果蔬鲜切菜、生鲜肉及其调理食品预制菜产业规模发展面临的冷杀菌保鲜、安全品质控制技术瓶颈,章教授率领团队通过产学研合作等方式,在系统研究高压电场低温等离子体冷杀菌保鲜机理及调控机制,突破核心技术装备瓶颈,创新研发了低温等离子体冷杀菌保鲜核心技术装备及自动化生产线、等离子活性水和空气消杀关键技术装备、及冷链物流消杀系统设备。

低温等离子体冷杀菌保鲜技术,改变了传统先杀菌再包装的方法,可把包装好的生鲜调理食品放在高压电场低温等离子体中‘过’一下,在保证生鲜高品质的前提下,大大提高了杀菌效率和货架保鲜期,是国际生鲜农产品及其生鲜调理食品冷杀菌保鲜的关键技术突破,用于生鲜农产品预制菜现代加工物流产业,应用开发前景广阔。2022年12月农业农村部暨中国农学会把“低温等离子体冷杀菌保鲜及冷链物流消杀关键技术及装备”作为《2022中国农业农村重大新技术新产品新装备》成果公布应用推广。

2012年,美国农业科学研究院刚刚启动国际最新的低温等离子体冷杀菌(Cold Plasma Sterilization, CPS)技术探索研究,章教授通高访问及联合培养博士方式开展国际合作研究;2015年引进其核心技术装置,在国内首次建立了生鲜农产品CPS试验系统装备;2017年带领产学研合作团队创建“苏州屹润食品科技有限公司”、建立生产基地;2020年创建“南京苏曼等离子工程研究院”,潜心于“低温等离子体冷杀菌保鲜及冷链物流空气消杀技术装备”创新研究开发,在江苏省农业科技自主创新资金和十三五十四五国家重大科技项目课题支撑下,通过产学研紧密合作系统研发了高压电场CPS保鲜机理及调控机制、核心技术装备,低温等离子体活性水和空气消杀关键技术及装备,先后在国际上首创推出CPS实验系统设备及MAP-CPS冷杀菌保鲜包装自动化生产线。

由于技术创新及卓著贡献,章建浩获评南京农业大学“钟山学者”教授,并获得了诸多荣誉和奖项:江苏省“333高层次人才工程”第二层次培养对象,获发明专利60多件(其中PCT国际发明专利8件),发表论文200多篇(SCI100多篇),主编专著教材8部,主编的国家和农业部规划教材《食品包装学》3次荣获《全国农业高校优秀教材奖》;技术成果2007获《教育部科技进步一等奖、全国商业科技进步特等奖》,2010获《教育部科技进步二等奖、全国商业科技进步一等奖》,2013年和2019年参与的技术成果获《国家科技进步二等奖》,2020年荣获教育部《技术发明二等奖》和中国食品学会《技术发明二等奖》。时至今日,章建浩还兼任苏州屹润食品科技有限公司董事长、南京苏曼等离子工程研究院院长。

成果转化:创新探索应用多个领域普惠民生

“低温等离子体冷杀菌保鲜新技术作为目前一种最新的食品冷杀菌技术,团队以解决生鲜调理食品产业发展技术瓶颈为目标,致力于生鲜畜禽肉冰鲜产品、生鲜果蔬如生菜、草莓杨梅及鲜切水果CPS冷杀菌保鲜技术及装备的创新研发,不仅取得了关键技术的突破,而且还有巨大的应用开发空间和良好市场前景,成为当今生鲜农产品及生鲜调理食品冷杀菌保鲜、安全品质控制技术发展的必然趋势”,章教授高兴地告诉我。

让创新技术普惠民生;章教授带领团队加大了低温等离子体冷杀菌技术在冷链物流空气消杀、粮食仓储霉菌消杀等领域的开拓性应用研究,也取得了重大突破。

2020年全球新冠病毒肆虐,对于冷冻食品冷链物流新冠病毒的消杀一直考验着人类智慧。章教授团队积极探索、研究解析低温等离子体对新冠病毒的消杀效能特性、调控机制,创新研发低温等离子体气流消杀核心技术装置,实现了“低温等离子融合 222 nm紫外”新冠病毒消杀高效协同激励调控技术的突破;与江苏省疾病预防控制中心合作实施新冠病毒低温等离子体消杀试验,处理 30s可将新冠病毒 100% 全部杀灭,同比日本5分钟完全消杀有突破性超越。在此基础上创新研发冷链物流低温等离子体冷链物流新冠消杀生产线和低温等离子体负离子空气消毒设备,可应用于公共卫生办公室及中央厨房预制菜深加工配菜包装车间、及畜禽生态养殖的空气消杀。

仓储粮食的霉菌、尤其是黄曲霉菌和禾谷镰刀菌污染及其毒素控制事关我国粮食安全、国计民生重大问题,目前仓储粮食消杀急需创新研发新技术新装备,来突破化学气流消杀存在的安全瓶颈问题。章教授创新探索、追求卓越敢为先,带领团队探索采用不同低温等离子体融合对小麦、玉米、花生中黄曲霉、禾谷镰刀菌消杀效能及其毒素降解机理及调控机制,创新研发粮食霉菌消杀核心技术装置。这些探索性研发为突破我国粮食仓储霉菌消杀及其毒素降解安全品质控制关键瓶颈提供了技术基础。

技术转化最终取得可喜成果:“高压电场低温等离子体冷杀菌核心技术及装备”成果于2022年12月被农业农村部既中国农学会选为“2022 中国农业农村重大技术装备成果”推广;2023年被评为江苏省现代农业领域优秀科技进展;2024年被评为江苏省装备制造领域十大科技进展;同步被评为我国“食品物理场非热加工领域十大科技成果之一”。目前“高压电场低温等离子体冷杀菌核心技术及装备”已经申请国家发明专利38件,授权国家发明专利 6 件,实用新型6件、PCT国际发明专利8件;2019年及2023授权的美国发明专利、2022年授权的日本专利,从“高压电场CP核心技术原理和自动化生产线设备”奠定了国际领先地位。

创新探索追求卓越敢为先,不忘初心坚守担当开新篇。对于未来,章教授团队正通过“屹润”品牌运作整合资源,加快技术集成创新和规模开发,推进低温等离子体冷杀菌保鲜技术在生鲜农产品、生鲜调理食品预制菜深加工及其冷链物流的应用开发,并探索其在公共卫生、畜禽生态养殖疫情防控的空气消杀领域的应用开发;同时,通过“一带一路”国际交流合作,推进我国原创性的“中国制造”走向国际。

责任编辑：kj005