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食品加工过程高压脉冲强电场灭菌处理新技术及其装备

该成果获得教育部技术发明奖二等奖(2009)、广东省专利金奖(2007)、中国轻工业联合会科技进步二等奖(2006)。
该成果针对当前食品工业加工装备落后、高耗低效以及传统热加工过程导致食品营养、风味和热敏成分损失严重等瓶颈问题,系统研究了低频强电场(50-3kHz,1-100 kV/m)、中频强电场(3k-100kHz, 1-100kV/m)和较高频脉冲高强电场(100k-10M Hz,>1000 kV/m)对液态食品和生物体的作用规律。发现了低频强电场可促进酒中过渡态缔合向稳定缔合体转变,并可显著提高酯化反应速率从而加速酒的老熟;中频强电场处理可破坏胶体双电层结构,使蛋白类大分子二次沉淀前体物降解或者絮凝;较高频脉冲强电场可在较低温下连续式杀灭微生物和钝化酶等。据此理论研究成果,以酒、酱油、果汁等液态食品为处理对象,研发出系列强电场应用食品绿色加工技术与装备,具体地研发出输送带瓶装式和管道式等4 种型号酒类老熟机,酒类陈酿时间从传统1 年以上缩短至数分钟;研发出酱油沉淀处理器,使酱油二次沉淀迅速去除,澄清度提高30%以上,氨基氮增加5%以上;研发出50L/h 处理量的高强脉冲电场低温灭菌器,实现温升30℃以下5s 以内的连续快速低温灭菌,热敏营养(以Vc 为例)保存率从传统热灭菌的低于40%提高到本方法的大于85%。
相关成果以多学科交叉基础理论研究带动工艺研究和成套装备研发,并实现产业化,集成化程度高,理论和技术创新程度高;产品被列入国家重点新产品计划,获鉴定成果3 项,“达到国际领先水平“;出版专著1 部,获授权专利11 项,其中发明专利8 项,申请发明专利4 项;发表论文55 篇,其中三大索引收录论文19 篇;成果被《NewScientist》和《Nature China》等10 多家国际权威科技媒体以及《人民日报》和CCTV-1《科技博览》等报道,引起较大社会反响。
相关成果已在国内18 家企业推广应用,据不完全统计,近3 年内实现新增经济效益42,600 万元,新增税收7,235 万元,节支6,350 万元。