報告內(nèi)容

多模式超聲波技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用研究

超聲波是指頻率在20 kHz~10 MHz的機(jī)械波，可以在固體、液體和氣體介質(zhì)中傳播。當(dāng)超聲波通過介質(zhì)時，會引起粒子的縱向位移，從而導(dǎo)致介質(zhì)中的一系列交替壓縮和膨脹。當(dāng)介質(zhì)的連續(xù)壓縮和膨脹達(dá)到臨界分子距離時，超過該距離的介質(zhì)會分解形成空化氣泡。空化氣泡會突然崩潰，釋放出巨大能量，并伴隨著強(qiáng)大的微射流沖擊力，瞬間形成局部高溫高壓環(huán)境。由于其獨(dú)特的空化效應(yīng)，超聲波作為一種綠色、經(jīng)濟(jì)的非熱食品物理加工技術(shù)，已經(jīng)被廣泛用于食品加工過程中的提取、酶解、乳化、均質(zhì)、消泡等單元操作中。

本報告首先介紹了江蘇大學(xué)在多模式超聲波技術(shù)創(chuàng)新與裝備的開發(fā)的研究工作；然后介紹了全谷物食品的超聲波輔助蒸煮裝置的開發(fā)與應(yīng)用的研究進(jìn)展；最后介紹了利用多模式超聲波提取菲牛蛭抗凝血活性蛋白的應(yīng)用研究。研究發(fā)現(xiàn)使用自主研制的超聲輔助蒸煮裝置對全谷物進(jìn)行浸泡蒸煮，確定了超聲波輔助蒸煮裝置的最優(yōu)工作參數(shù)：頻率40 kHz、功率300 W、時間30 min。超聲波輔助蒸煮全谷物試驗(yàn)表明，在該工作參數(shù)下，全谷物米飯具有更好的蒸煮特性與食味特性。多模式超聲波處理可以顯著提高菲牛蛭抗凝血活性蛋白的蛋白質(zhì)得率、蛋白質(zhì)含量和抗凝血活性（以血漿復(fù)鈣時間計）。其中，發(fā)散式超聲波強(qiáng)化提取的最佳參數(shù)為：超聲波頻率20+50 kHz，超聲波功率密度60 W/L，超聲波處理時間90 min，料液比1:30 g/mL，溫度30 ℃。此條件下菲牛蛭提取物的得率為58.12%，蛋白質(zhì)含量為66.97%，血漿復(fù)鈣時間為269.67 s；聚能式超聲波強(qiáng)化提取的最佳參數(shù)為：超聲波頻率40 kHz，超聲波功率密度1200 W/L，超聲波處理時間15 min，料液比1:30 g/mL，此條件下菲牛蛭提取物的得率達(dá)68.73%，蛋白質(zhì)含量為55.88%，血漿復(fù)鈣時間為266.67 s。

專家介紹

任曉峰教授

江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院

江蘇大學(xué)食品物理加工研究院

任曉鋒，工學(xué)博士，江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，中科智谷-江蘇大學(xué)大健康食品創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化研究院副院長，入選江蘇省高校“青藍(lán)工程”優(yōu)秀青年骨干教師、江蘇省雙創(chuàng)博士（科技副總）、江蘇省“蘇北發(fā)展特聘專家”和江蘇大學(xué)“青年骨干教師培養(yǎng)工程”青年學(xué)術(shù)帶頭人。入選食品科學(xué)領(lǐng)域全球前2%頂尖科學(xué)家，兼任中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會食品非熱加工分會（第二屆委員會）副主任委員，中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會食品裝備與智能制造分會（第四屆理事會）理事兼副秘書長、中國機(jī)械工程學(xué)會包裝與食品工程分會第八屆委員會委員、《Food Physics》《食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報》《食品研究與開發(fā)》編委等。主要從事食品物理加工技術(shù)基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)裝備方面的研究工作，重點(diǎn)關(guān)注物理加工技術(shù)在谷物加工中的應(yīng)用與機(jī)理、超聲波在藥食同源植物活性成分提取分離中的應(yīng)用、蛋白質(zhì)及多糖基生物材料在生物活性成分包埋及食品保鮮包裝領(lǐng)域的應(yīng)用等。先后主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目4 項(xiàng)（其中面上3 項(xiàng)）、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目等省部級項(xiàng)目5 項(xiàng)，企業(yè)委托技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目5項(xiàng)，以第一/通信作者在《Food Hydrocolloids》《Food Chemistry》《Ultrasonics Sonochemistry》《Trends in Food Science & Technology》等國內(nèi)外期刊發(fā)表論文50余篇（其中，中科院一區(qū)40 篇，10篇影響因子＞10，ESI高被引論文9 篇，熱點(diǎn)文章1 篇），出版論著及教材6 部，申請及授權(quán)中國國家發(fā)明專利30余項(xiàng)，授權(quán)美國和英國專利各1 項(xiàng)，并申請PCT國際專利6 項(xiàng)，轉(zhuǎn)讓國家發(fā)明專利3 項(xiàng)。以主要完成人先后獲農(nóng)業(yè)部神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎一等獎、中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎一等獎、江蘇省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎、教育部高等學(xué)校科學(xué)研究優(yōu)秀成果二等獎、中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會技術(shù)進(jìn)步獎一等獎、中國專利獎優(yōu)秀獎等獎項(xiàng)10 項(xiàng)。

實(shí)習(xí)編輯：山西師范大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院 夏靜；編輯：閻一鳴；責(zé)編：張睿梅

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、 重慶三峽科技大學(xué) 、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)、 中國-匈牙利食品科學(xué)“一帶一路”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（籌）、 普洱學(xué)院 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級，由北京食品科學(xué)研究院、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省食品行業(yè)協(xié)會、安徽大學(xué)、合肥大學(xué)、合肥師范學(xué)院、北京工商大學(xué)、中國科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學(xué)院、皖西學(xué)院、黃山學(xué)院、滁州學(xué)院、蚌埠學(xué)院共同主辦的“第六屆食品科學(xué)與人類健康國際研討會”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到）在中國 安徽 合肥召開。

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