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杀菌,不杀水果蔬菜细胞

2016-07-04 15:06          加速器 辐照 钴60 电子加速器
食品安全涉及国计民生,其中食品保质、保鲜、减少变质损失、减少农药的使用与残留等成为社会关注的焦点。想要食物储存更长时间,怎样才能保留原本的风味,又能杀灭引起变质的细菌?怎样才能有效地降解农药残留,同时对于原本的果蔬不造成太大影响?

在位于高新区的山东蓝孚高能物理技术股份有限公司,集工业电子加速器设备研发、应用技术研发、装备制造、电子束加工服务于一体的新技术产业链已经悄然形成。那些令人担忧的问题或许已经找到更好的解决方案。

科学认识辐照,它是低碳绿色安全的朝阳产业

辐照,又称辐射加工,是核技术应用的重要领域,常见方式包括钴60放射性元素辐照和电子加速器设备产生的电子束辐照,电子束辐照属于低碳绿色安全的朝阳产业。“一提到辐射、核技术,不少人就觉得是危险的、有害的,其实这是一种误解。”山东蓝孚高能物理技术股份有限公司总工程师办公室主任杨松山介绍,“相对于此前采用的钴60加工方式,不使用放射性元素的电子加速器辐照加工可谓又安全又高效。”

所谓电子加速器,是用人工方法使电子在电场中加速运动,使其达到很高能量的电磁装置。高能量的电子源源不断地发射出来,就可以对产品进行加工处理。由于其能量来源于工业供电,而非放射性元素,因而不存在放射性污染的可能,安全可控性极高。

发达国家的辐照加工产品应用已经十分广泛,年产值高达数千亿美元,而我国的辐照加工产业差距明显,许多重要产业领域还是空白,不适应市场的需求。

2012年,蓝孚推出国内第一款拥有自主知识产权的商品化高能电子加速器。该产品全部核心技术和通用技术均由企业掌握,是名副其实的“中国造”,填补国内空白,打破国际垄断。这一年,国际权威机构发布报告,认为电子加速器用于辐照加工完全可行,值得提倡。

尽管有了自主研发的技术,但电子加速器产业的发展却一直遭遇掣肘。像这样的先进设备,全世界也不过几百台,配套产业几乎是空白。蓝孚分别在济南高新区、章丘、青岛黄岛、天津滨海等地建起了厂房,从模块设计到部件制造,从设备安装到后期维修,从对外销售到建立起自有电子束加工服务网络,自己将这个产业链一点一点搭建起来。蓝孚成为辐照加工电子加速器制造技术国家地方联合工程实验室,“是全国独一份”。

生物灭活杀菌,延长食品保质期

“高能电子加速器这项技术研究起来非常复杂,但它的应用与普通市民息息相关。”杨松山说,“举个例子,一次性医疗器材的灭菌消毒就可以使用辐照加工。”杨松山介绍,目前大多数一次性医疗器材在进行灭菌消毒时都使用环氧乙烷这种化学杀菌剂,除了工艺过程缓慢、加工效率低之外,其主要弊端在于环氧乙烷的残留和排放,包括医疗器械中的残留、对车间工人的损害、对大气臭氧层的破坏。“如果采用电子加速器辐照的方式,不仅灭菌速度更快,而且更加安全和环保。”

想要食物保存更长的时间,可是又不想用防腐剂,用辐照加工的方式也能办到。引起生物变质的无外乎霉菌、细菌、寄生虫、虫卵等,只要在包装后把原始的微生物杀死,就能够延长食物的保存时间。该技术适合大量的包装食品,例如脱水蔬菜、干果等。

“你可能要问,新鲜蔬菜、水果都是有细胞的生物,怎么才能不杀死植物的细胞还能达到保鲜效果?”杨松山解释,“不同的辐射剂量产生不同的效果,越高级、越活跃的生物越容易被杀死。对于普通干制食品,给以数千戈瑞的辐射剂量可达到杀菌效果。而对于新鲜蔬果,目的是保鲜而不是杀菌,只需要数百戈瑞的辐射剂量使细胞进入休眠期即可延迟熟化,而不破坏细胞。”

还有类似的应用领域,将剂量控制在较低水平,就可以避免绝大多数普通植物细胞受到损伤,但可以使发育最活跃的胚芽部分受到强大的抑制。“用这种方式可以防止大蒜、土豆等食物在储存过程中发芽,因为发芽部分的细胞生命最活跃,我们只要控制好剂量,‘抑制’这个部位的细胞,不对其他细胞造成影响就可以了。”

降解农药残留、制备绿色环保新材料、甚至锅炉烟气的脱硫脱硝等,电子加速器正在世界大量领域展露自己的独特魅力。

如今,蓝孚又对自己提出了新的挑战,他们计划加入济南市质子治癌产业化技术的开发当中,这在国内尚未发展。“质子治癌采用的是质子加速器,这是一种比电子加速器还要复杂的技术。”杨松山说,“质子加速器发射的质子可以在穿透组织时不释放能量,在到达靶向癌组织的位置时才释放能量,从而更准确地杀死癌细胞、避免损伤正常细胞。”记者手记

经济发展的发动机

科技是第一生产力,以前总觉得这句话多少有些喊口号的意味,然而几天的采访下来,我才真真切切了解到这句话的含义。

世界上每次科技革命,带来的都是生产力的巨大提升,使社会面貌发生天翻地覆的变化。如今我们生活的时代,科技进步的速度快得不可思议,在潜移默化中已然将生活换了模样。

超级计算机、光伏发电站、电子加速器,似乎只是遥远地存在于电视屏幕里、新闻报道中,可我们的衣、食、住、行中,却又随处可见它们的影响力。

在采访中,我遇到很多技术研发人员,他们有一个最大的共同点,就是对自己所从事的行业有着无限热爱,从他们语气平和的介绍中,可以感受到那发自内心的骄傲,以及充满激情的满满干劲。

济南正在打造区域性科创中心,市政府在今年3月发布的《中国制造2025》济南行动计划中指出,到2025年,济南规模以上制造业主营业务收入突破10000亿元;两化融合发展水平总指数达到90;规模以上工业高新技术产业产值比重达到50%,主营业务收入过百亿元企业达到15家;规模以上工业万元增加值能耗比2015年下降25%以上。

这一切,都离不开技术的革新和进步。

走进济南科技圈,那蕴藏在表面平静下的巨大能量,每每想来,都让人有一种隐隐的激动。这些前沿科技项目将是济南经济发展的发动机,推动制造业向高端转型升级。

未来可期。

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