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物理加工技术 食品行业面向工业4.0的必然选择
2015-06-11 09:59:32 来源:中国食品报食品物理加工技术是指利用现代声学、光学、电学、磁学、力学等物理学方法改进传统食品加工过程的一类新技术。食品物理加工技术不仅可被广泛应用于食品酶解、微生物发酵、有效成分提取、杀菌钝酶、菌种诱变、陈化催熟等食品生物化学加工过程的强化，还可以通过对食品品质特性和食品加工过程参数的快速识别，实现食品制造业自动化、信息化、网络化、智能化信号的快速采集。
食品物理加工分为非热物理加工、热物理加工和物理快速无损检测。非热物理加工主要包括利用超高压、超声波、紫外线、激光、电场、磁场等物理学手段，过去的应用主要集中在食品的杀菌钝酶和分离提取等，近年来发现非热物理加工技术在酶解反应、微生物发酵、生物大分子改性修饰、膜分离、陈酿等加工领域的应用更有潜力；热物理加工主要包括利用微波、红外、射频、脉冲强光等物理学方法，除了过去被应用于干燥之外，发现在杀菌、灭酶、杀虫、脱皮等加工领域中应用广泛。基于物理学手段的食品品质快速无损检测技术近些年也得以快速发展，基础理论研究、产业化应用均取得了重大突破，有品质检测向过程参数检测是今后的一个发展方向。
食品物理加工的技术特征及其优势
（1）提高食品品质，保障食品安全
物理加工方法作为一种绿色加工技术，不仅可以显著改善产品的生物学活性，更重要的是减轻化学溶剂过多使用，改善了食品食用安全性；避免传统加工温度过高，降低了食品营养成分破坏程度。还可以利用射频、红外、脉冲强光、紫外、微波等物理学方法进行杀虫灭霉处理，延长产品安全存放期。
（2）节约能源减少排放，促进绿色发展
许多物理加工技术具有较好的节能减排效果，例如，利用红外、射频、微波等热物理场进行果蔬干法杀青，可避免传统热水漂烫杀青引起的养分流失、废水排放、耗水量大等问题；利用红外进行果蔬脱皮，可消除传统碱液脱皮方法废液排放引起的水体污染问题；利用物理灭霉杀虫，取代传统的硫熏技术，消除二氧化硫排放对大气臭氧层的破坏。
（3）提高加工效率，降低生产成本
利用物理场强化食品加工过程的传质效果、改变生物分子的结构及其理化性质，可以显著提升传统食品加工过程的效率，不仅缩短加工时间，而且提高了原料的转化利用效率，食品制造成本显著降低。
（4）变革烹饪方式，推进厨房革命
众知，微波炉和红外烤箱的出现，不仅简化了厨房食品的加工过程，而且大幅度减少了油炸、爆炒、蒸煮等传统的中式食品加工方式。在厨房预制食品加工中，利用红外处理取代热水漂烫，可降低油炸薯片薯条含油量16~17%；超声波洗涤可以有效减少新鲜果蔬中农药残留；超声、红外、微波等物理方法可以实现冰箱冷冻食品的高品质快速解冻。
（5）是实现食品制造业自动化、信息化、网络化与智能化的必然选择
只有通过高光谱、红外线、超声波、电子鼻、人工视觉、X射线、射频等物理学快速检测方法，在线、原位、现场、无损、快速地完成数据采集，才能实现食品制造业的自动化、信息化、网络化与智能化，这是以化学、生物学为基础的传统分析检测方法难以实现的目标，是食品制造业面向4.0时代必然的选择。
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