廖小军团队成员在做实验。

■本报记者 郑金武

一包果汁为什么能够长久保存，并且原汁原味、味美色鲜？以往一般采用高温杀菌方法，而今食品非热加工技术的应用正在改变果蔬等食品保鲜保质的传统模式。这些年来，中国农业大学食品科学与营养工程学院食品非热加工北京市重点实验室（以下简称实验室）致力于食品非热加工技术的研发和推广。

日前，实验室主任、中国农业大学食品科学与营养工程学院院长廖小军在接受《中国科学报》采访时表示，从现实需求中来，到现实需求中去，把论文写在祖国的大地上，是团队的科研理想，也是实验室的发展信念。

多大压强杀菌效果最佳？

高温杀菌技术在食品行业的应用十分广泛，但对于一些热敏性强的食品，高温杀菌技术往往会导致食品营养破坏和变色变味。

例如，对一些水果进行高温杀菌时，会造成维生素C含量的损失。虽然前端收获了品质很好的水果，但到后端加工成果汁、果酱等产品时，高温杀菌使食品的品质降低，严重影响产品质量，阻碍食品行业的高端化发展。

“既然高温杀菌不行，那么能不能不用高温，用‘非热加工’的技术来杀菌呢？”早在1997年，廖小军就针对食品行业的现实问题，结合国外食品杀菌发展趋势，在国内率先提出了食品非热加工的研究方向，提出采用物理加工的方式，如超高压、超声波、电场、磁场等技术进行消毒杀菌。

研究发现，当食品加工的压强达到100兆帕（相当于10个大气压）时，就可以对果蔬制品等起到杀菌的作用，且能使其保持较好的品质。而现实生产中，往往采用400兆帕的压强进行杀菌。

“例如，针对不同的食品，采用多大的压强达到最佳的杀菌效果，这是超高压杀菌的有效性问题。”廖小军介绍，他们的研究正是为了解决这些问题。

那么，超高压杀菌的机制和过程是怎样的？超高压杀菌过程中，食品品质会有哪些变化？“这涉及超高压杀菌的动力学机制问题和食品品质变化机制问题。探索这些问题，既是学科研究的重要方向，也会对食品行业发展起到重要的推动作用。”廖小军说。

找到SOD酶易灭活的原因

多年来，实验室把科研成果转化和产业化作为重要的工作内容。“我们很希望自己的研究成果和技术能够转化或产业化，为食品加工行业作出点贡献。”廖小军说。

内蒙古一家公司利用当地的沙棘资源提取SOD酶（超氧化物歧化酶），并开发了口服液等相关产品。但在临床过程中，这家公司却发现口服液中SOD酶活性不够高，产品品质和效果一般。在上网检索相关专利信息时，该公司获悉实验室申请了食品非热加工的相关专利技术，便立即与中国农业大学和实验室取得联系。

对接过程中，廖小军了解到该公司在提取SOD酶、开发口服液产品过程中，也采用了高温杀菌技术，而高温正是导致SOD酶容易灭活的原因。廖小军团队为其导入了超高压非热加工技术，使产品中SOD酶的活性提高了45%。团队还为其导入膜分离技术，在从沙棘中提取SOD酶时，通过膜浓缩方法，大大提高了提取物中SOD酶的浓度。

2017年，实验室开发的“一种具有高SOD酶活力的口服液及其制备方法”等3项发明专利，以专利转让的方式转让给该公司，转让金额200万元。这一系列技术使该公司产品中SOD酶的活性整体提高了4倍，极大提升了其产品品质，并因此建成了中试生产线。

为了开发利用刺梨资源，贵州春归科技有限公司也联系到实验室，并引入食品超高压非热加工技术，开发刺梨果汁产品。刺梨是贵州地区的一种特色山果资源，其含有丰富的维生素C、黄酮、SOD酶等营养成分。

“在新疆，企业利用我们的技术把胡萝卜、杏等果蔬加工成婴幼儿食品；在河北，企业利用我们的技术把苹果加工成高档果汁。”廖小军说，“在这些果品丰富地区，好技术可以把资源变成更多的好产品。”

替代进口超高压设备

2012年，第七届世界草莓大会首次落地中国，在北京昌平举办。大会前夕，为推动北京草莓产业高端化发展，北京市科委部署重点研究项目，并组织相关单位开展超高压非热加工技术在果品深加工领域的应用研究。

承担这一项目的正是廖小军团队。在项目实施过程中，廖小军团队与北京天翼生物工程有限公司等单位合作，利用超高压非热加工技术，把草莓加工成草莓汁等产品，丰富了北京草莓产业多元化发展内涵，提升了草莓产业发展的水平。

在北京市科委和廖小军团队支持下，天翼生物公司建成了草莓果汁超高压非热加工生产线，并取得了较好的效益。2015年，北京沛时果汁公司购买了这条生产线，用于各种果蔬汁产品的加工生产。

同样以技术服务的方式，实验室还与北京和聚网络科技有限公司开展合作，助力其开发功能性果汁饮料产品。在实验室支持下，北京速原中天科技股份公司等企业开发了国产超高压设备，这些国产超高压设备正在全面替代进口超高压设备。

2020年初，突如其来的新冠肺炎疫情，使全球各行各业都受了重大影响。6月份以来，我国进口冷链食品中，频频检测出新冠肺炎病毒阳性，给我国疫情防控带来了新挑战。

针对冷链食品疫情防控和病毒消杀的迫切需求，北京市科委在梳理科技资源库时发现，廖小军研究团队研发的用于食品加工的高压二氧化碳非热加工技术，或许对冷链食品新冠肺炎病毒消杀有效。为此，北京市科委部署相关研究项目，推动该技术研发应用。

“我们已于2020年7月份启动了该项目的研究。”廖小军介绍，“实验室正与中国医学科学院展开合作，一同就高压二氧化碳用于冷链食品新冠肺炎病毒的杀灭问题进行协同攻关。”