食品工业从热加工向冷加工时代跨越浅析

食品工业从热加工向冷加工时代跨越浅析随着物质和文化水平的不断提升，绿色健康的消费理念被逐渐普及并深入人心。消费者对食品的营养、新鲜度等有了更高的要求，这也使得对食品进行“最低限度加工”被更多关注。2011年9月22日，“2011北京非热加工技术国际研讨会暨超高压论坛”在北京友谊宾馆召开，来自全球10余个国家的200余名代表齐聚一堂，共同探讨食品非热加工技术的最新研究及应用，为食品工业从“热加工”向“冷加工”的时代跨越探寻前进的方向。食品工业黄金十年奠定非热加工发展基础伴随着经济的快速发展，我国食品工业取得了长足进步和高速发展。自1999年至2010年，我国食品工业年度总产值从约为7000万（人民币）增长至6.3万亿（人民币）。过去的十年，食品工业总产值始终保持着年均25%以上的增速，可谓是行业发展的“黄金十年”。据中国食品科学技术学会常务副理事长孟素荷近日在“食品安全与过敏原专家研讨会”上的发言，2011年1-6月，我国食品工业总产值已经突破3.5万亿，增速达30%，预计全年突破7万亿将无悬念。中国农业大学食品科学与营养工程学院副院长、中国食品科学技术学会副理事长胡小松在“2011北京非热加工技术国际研讨会暨超高压论坛”的报告中指出，预计2015年我国食品工业年度总产值将突破14万亿人民币，餐饮业将接近2.5万亿，按照餐饮业每消费1元，将会有4角转化到加工业的传统转化比，那么到2015年我国食品工业整体将有18-20万亿人民币的市场空间。同时胡小松表示，即便是保守估计，未来二十年食品工业总产值年均增速也将会保持在15%以上。中国食品工业高速发展的战略机遇期还将会持续很长一段时间，这为食品工业相关产业的发展奠定了坚实基础。消费需求逐渐转变创造非热加工发展机遇虽然我国的食品工业历经“黄金十年”的发展已颇具规模，但“吃饱”、“吃好”、“吃安全”、“吃健康”仍然是整个食品产业需要解决的四个层面的问题。据胡小松介绍，目前有3000万-8000万的贫困人口和2亿新生儿（截止2025年即将出生）的“吃饱”问题仍是未来中国大陆食品工业和农业的重要问题；还有3-4亿人虽然吃饱但营养不够，需要解决“吃好”的问题；此外，除满足13亿人的需求，中国生产的食用农产品和加工食品每天以2亿美元的规模走向世界的196个国家和地区，“吃安全”的问题不仅事关13亿人还事关全世界；此外，目前中国大陆已经有6亿人营养过剩，出现肥胖、高血压、高血脂、糖尿病等，这一部分人群也亟需在膳食结构上解决“吃健康”的问题。此外，随着工业化、城市化的不断发展，中国正从一个传统农业社会向现代工业社会转变，有数据显示，农民人口占比从1980年的80%下降到目前的57%，这不仅催生了中国食品工业的迅速发展，同时也带来了食品供应结构的改变。1993年之前，以“米袋子工程”为代表的食物供应主要用以解决主食供应和温饱问题，而1988-1999年推行的“菜篮子工程”则是解决副食品供应和食物丰富问题，1997年后的“餐桌子工程”是为了解决方便、营养、健康、安全等问题。在“吃饱”——“吃好”——“吃健康”的转变过程中，通过食物供应的核心变化折射出食物保障在中国的变化，“安全”与“健康”将在食品中扮演着日趋重要和主流的角色，如何保障食品“安全”，如何提供更加“健康”的食品，都将食品工业面临的重要课题。新的挑战必将带来新的市场空间。政界民间高度重视推动非热加工日臻成熟近年来，随着消费者对食品的新鲜度、营养、安全和功能的要求越来越高，非热加工作为一种新兴的食品加工技术，以其能较好保持食品固有营养成分、质构、色泽和新鲜度等优势开始受到追捧，并且与传统的“热加工”技术相比，非热加工对环境污染小、加工能耗与污染排放少。因此，该技术在食品产业中的应用已成为国际食品加工业的新增长点和推动力。近年来，发达国家已开始普遍重视食品非热加工技术的发展，据科技部农村科技司副司长王喆介绍，欧盟在第五和第六框架计划项目（FP5和FP6）中都设立了资助非热加工技术领域的科研经费，仅FP6框架项目对两个非热加工项目的资助经费就达2300万欧元。而美国对非热加工技术研究更为重视，包括美国军方、农业部和食品药物管理局等多个部门都有大量经费资助。近期美国农业部再次资助500万美元用于非热加工项目的研发。目前，非热加工技术在发达国家得到了快速的产业化应用。美、加、法、德、日等国家已经通过非热加工技术的食品安全评价，并获准该技术在果蔬、肉制品、水产品等领域进行商业应用。食品工业是我国国民经济的重要支柱产业，掌握食品高新技术，提高食品工业的国际竞争力，对于我国经济发展、提高人民生活水平具有重要的意义。我国对非热加工技术的研究早在“八五”期间已开始启动，“十一五”期间国家863计划现代农业技术领域特别设立“食品非热加工技术与设备”课题。可以说经历了“八五”、“九五”期间基础理论的探索，“十五”、“十一五”国家的大力支持，仅“十一五”期间，政府投入非热加工的研究经费达到1000万美元，使得我国在超高压等开发应用取得重大突破，并形成了一定的竞争力。“十二五”期间，非热加工技术将得到863计划、国际自然科学基金、948项目的支持。另据王喆透露，“十二五”期间科技部仍将重点支持，并不断加大对非热加工技术的研究。同时王喆强调，非热加工技术关系到食品工业从“热加工”到“冷加工”转变的技术革命，需要产学研结合。自2001年全球超高压技术（非热加工技术的一种形式）开始高速发展，目前美国已将该技术应用到其第八代军用食品中，而在我国也有小规模的项目应用，例如：新疆有企业用以生产驴奶，贵州有企业用以蒜泥。此外，在肉类、果蔬、海产品、食品化合品的提取等方面都将具有广阔的应用前景，形成潜力巨大的新兴产业。业内精英出谋划策探究非热加工发展方向灭菌是食品行业中至关重要的工序之一，它决定着产品的最终品质和安全性。主要的灭菌技术有热加工和非热加工。目前商业生产中常用的是热加工技术，热杀菌在杀灭致病菌和其它有害的微生物、钝化酶活性的同时，也造成了食品的色香味、质构及营养成分质量因素的不良变化。非热加工是一种新兴的食品加工技术，主要用于杀菌与钝酶，目前主要的非热力加工技术有高压脉冲杀菌、超高压杀菌、辐射杀菌、超声波杀菌、脉冲强光杀菌、臭氧杀菌、生物杀菌素、膜分离技术等。非热加工技术用“冷加工”的技术，在维持食品品质、保障食品安全之间寻找平衡，关注食品在香气、颜色、营养、功能、滋味、质构7大方面的问题。非热加工技术的发展需要解决两个方面的问题：1.以杀菌与钝酶、质量与安全、功能与营养为代表的科学问题；2.以非热装备、产品开发为代表的工程问题。科学问题上，目前已完成了：非热钝酶机理研究和钝酶动力学模型分析，从一级、二级和三级结构研究了非热钝酶机制，食品加工过程中色、香、味、形等品质变化的分子机理研究与控制，食品加工过程中有毒有害物质形成分子机理与调控研究，非热加工对食品营养与功能组分影响的分子机制，非热加工食品的代谢组学研究。“十二五”期间，非热加工技术将寻求非热装备研制、海产品非热开发、食品安全、品质营养等方面的研究上突破。而在非热装备及产品开发上，在过去的十年，企业与科研结合一起开发将油压变成了水压，并基本完成了能适应工业化生产的2吨、4吨的大型超高压设备的开发。同时高压二氧化碳设备、高压脉冲电场设备也都已开始进入中试阶段。包头科发高压科技有限责任公司是我国非热加工设备企业的代表之一，董事长王换玉在谈到目前非热加工装备状况时介绍，决定非热加工装备的好坏主要有研发费用、配套设备好坏两个重要因素。他指出，目前非热加工装备遇到的重要问题就是缺少好的配套设备。而在未来非热加工装备的发展方向上，上海熙可食品保鲜技术有限公司彼得.龙将超高压设备的发展与汽车的发展历程进行了类比，他认为，非热加工装备未来将朝着技术先进、低成本运营、安全可靠、效率高、用户感受更好的方向发展。首先实现非热加工装备的模块化设计，来保障整体的灵活性、减少建设时间、让设备轻便、简单，减少运营成本；其次提升非热加工设备的可升级性，以便于装备的升级改造；再次提升操作员在操作过程中的安全性，例如增加安全罩、防滑平台等。通过这些方面的改进来解决目前非热加工装备昂贵、维护复杂、大而笨重，同时效果不高的问题。小结：中国食品工业的高速发展为非热加工提供了广泛的基础，“安全”、“健康”的消费需求为非热加工技术的发展创造了市场机遇。虽然非热加工技术目前还处于发展期，当前的重点仍在研究及成果推广，需要通过应用来反哺研究，研究不断来开发出适用现阶段需求的各种技术。但随着产学研结合的不断深入，应用成果的不断完善及商业化的不断探索，相信非热加工技术将会引领整个食品工业实现从“热加工”到“冷加工”的技术变革！超高压食品技术可有效保障食品安全、保留食品风味和营养功能成分。我国已经成功开发出水介质框架直封式、大容量、智能化的食品超高压加工装备等一批具有自主知识产权的系列非热加工技术与装备，并在国内首次实现了食品超高压技术的产业化开发应用，从而打破了美国、西班牙和日本等发达国家维持了近20年的技术封锁和装备垄断的被动局面，超高压食品的市场前景十分美好。但我国超高压食品还没有实现规模化生产，其中的原因很多。一要制订超高压食品标准。标准内容和关键技术指标应包括超高压食品微生物、品质酶、感官品质(如风味、色泽等)、营养成分等检测分析及标准等，尤其是腐败微生物和酶的检测技术以及它们对食品货架期的影响的评价方法与传统热加工不同。二要制订超高压食品的安全性评价体系。用超高压技术处理食品因在不加热的情况下操作，故对这类食品的安全性须科学评估。三要明确产品的市场定位。在2009年北京国际食品非热加工技术会议上，江苏大学马永昆教授就此问题与参会专家和企业代表交流讨论，并提出“应确定高附加值的食品为超高压食品商业化研究和加工的对象”。四要加强超高压食品技术基础研究。功能性食品等产品的杀菌、灭酶关键工序，也有较大的应用潜力和优势。五要加强核心技术研究。在灭酶、风味与质构改善、营养功能成分的保留等方面，高温、辐照、微波等都存在一定缺陷。而超高压食品技术是一种高技术，可有效解决这些传统技术无法解决的问题。要提高超高压食品技术的商业化程度，就必须定位于高端、开发具有自主知识产权的核心技术。据悉，科技部多年来也始终高度关注食品非热加工技术的发展动向，从“九五”开始就设立了有关超高压技术等食品非热加工技术研究计划，并在“十一五”的国家863计划和科技支撑计划中专门对非热加工技术与装备的研究设立课题，给予重点支持，提升我国在农业生物制造和食品精细加工技术方面的自主创新能力，构建以“绿色、高效、健康、安全”为特征的食品工业新技术、新工艺、新装备和新产品研究开发技术创新体系。我国食品装备行业尤其是食品超高压行业要想在未来几年内有突飞猛进的发展，形成新的产业经济增长点。就必须进一步加强具有原始性创新的现代食品装备研发和方法研究，做真正的原创工作；要完善实验设备，注重理论基础研究和高技术研究；要进一步加强与具有较强优势的不同学科的团队合作，实现跨学科交叉式发展。