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食品物理加工技术与智能装备

编辑: 时间:2020年12月14日 访问次数:

一、研究方向简介

食品物理加工技术与智能装备团队主要在以下一些方面开展研究工作,包括:声、光、磁等现代物理技术在食品生物制造和农产品加工中应用的基础理论研究与技术研发,食品功能特性研究与功能食品研发,农产品加工与食品制造装备及其智能化控制技术的设计理论研究与产品研制。

二、团队简介(团队负责人、成员)

食品物理加工技术与智能装备团队拥有研究人员40余名,其中包括教授10名,副教授22名。2015年团队获批“江苏省高等学校优秀科技创新团队”。团队负责人马海乐教授,兼任亚洲农业工程学会副主席、中国食品科学技术学会食品机械专业委员会理事长等多个学术团体职务。

团队高度重视学科交叉创新。马海乐教授带领课题组率先系统开展了食品物理加工技术及装备方面的研究工作,创造性地将声、光、电、磁等现代物理技术应用于食品生物制造和农产品加工,研发新产品30多种、创制超声、红外、磁场三个系列新装备20多台套,成果在10余家企业成功应用,产生了显著的经济和社会效益。

团队非常重视教学工作。马海乐教授负责的“食品加工机械与设备”课程是国家级精品课程、国家精品资源共享课和国家级一流本科课程,主编的《食品机械与设备》、《食品色彩化学》和《食品工程仿生学》获批江苏省重点教材建设项目,其中《食品机械与设备》为“十一五”和“十二五”国家级规划教材。指导的学生3次获得“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛奖,其中一等奖2次。

三、科研特色

团队的研究特色在于开展微波、红外、射频、脉冲强光等物理学方法进行干燥、杀菌、灭酶、杀虫、脱皮等热物理加工研究,利用超声波、紫外线、激光、电场、磁场等物理学手段,进行食品的杀菌钝酶、分离提取、酶解反应、微生物发酵、常温非催化反应、生物大分子改性修饰、均质乳化、膜分离、消泡、陈酿等的非热物理加工,在这一领域的基础理论研究、产业化应用均取得了重大突破。

结合科研工作的需要,建设有“农业部蔬菜脱水加工技术集成基地”、“国家农产品加工技术装备研发分中心”、“江苏省食品物理加工重点实验室”、“江苏省食品智能制造工程技术研究中心”、“江苏省食品智能制造装备工程实验室”、“江苏省农产品生物加工与分离工程技术研究中心”等六个省部级研发平台。

四、学术水平

团队利用“食品物理加工技术国际联合研究中心”、江苏食品物理加工重点实验室”等国际、国内平台,围绕食品物理加工技术及智能装备领域开展创新研究和合作,在国际食品物理加工领域起到了引领和促进作用。团队先后获农业部、教育部、江苏省等政府和行业科技奖20余项,取得系列的发明专利、研究论文等高水平科研成果,一大批成果成功实现产业化,产生了显著的经济效益、社会效益和生态效益。

五、标志性成果

(1)多模式超声波食品生物制造关键技术与装备创制及应用

超声波作为一种物理方法在食品制造的节能降耗、提质增效方面得到国际上高度关注,但是目前超声波装备普遍存在工作模式单一、结构设计不科学等缺陷。为此,团队构建了超声波工作新模式,创建了多模式超声波强化酶解、发酵、提取等食品生物制造新技术,突破了传统工作模式的技术瓶颈;创制出多模式超声波系列新装备,解决了装备设计中声能集中与声场均布之间的矛盾,突破了传统超声装备能耗高、效能低的技术难题;集成多模式超声波技术于工业化生产,创立了超声处理技术放大和制造过程智能化控制新方法。该方面研究获部级及行业科技成果一等奖3项、中国专利优秀奖1项,整体达到国际领先水平。

(2)活性多肽高效生产技术及其关键装备研发

团队历经20多年潜心研究,成功地将超声、磁场等物理手段应用于蛋白质的提取、多肽的发酵法制备等过程的强化,成效显著,先后获得中国机械工业科学技术一等奖、教育部科技进步奖、中国中国食品科学技术学会科技进步一等奖、中国轻工业联合会技术发明奖等科技奖6项。承担政府资助的蛋白及多肽类科研项目30余项,总经费超过3000万元。发表蛋白、多肽研究方面的论文300余篇,其中SCI、EI论文150余篇,主要成果发表在Ultrasonics Sonochemistry、International Journal of Peptides、Food Chemistry等期刊。申请相关发明专利50余件,其中约30件已经授权。开发多肽食品、生物饲料产品等20种。

(3)蜂胶活性因子SU梯度提取技术

发明蜂胶活性因子超临界二氧化碳/超声波梯度提取技术,通过成果转化,将江苏省培养成为我国最大的蜂胶活性因子SU梯度提取产业化基地,培养出该领域的第一家新三版上市公司。

(4)催化式红外加工系列新技术

开发出具有自主知识产权的催化式红外发射器、催化式红外农产品干燥和果蔬催化式红外脱皮新设备。研制的催化式红外发射器主要应用于农产品初加工、工业机械产品喷漆烘干、木材干燥、环境废气降解等领域,具有良好的应用效果。

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