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农产品深加工业是我省优势产业，是推进乡村全面振兴的重要支撑。近日，由江苏省农业科学院农产品加工研究所主办的农产品深加工青年科学家高端论坛在南京举办，我省青年科学家们纷纷亮出自家“绝活”，分享农产品精深加工业的务实举措和典型经验。
用“工业锅”炒香“农业菜”
“国产学霸零食”“一只有文凭的烧鸡”“来自211的减脂烧鸡”……在美食圈，一直流传着“黄教授”烧鸡的传说，该烧鸡拥有多项专利加工技术，年产值过亿，一年能卖出100多万只。传说如何练就？“我想是科技赋能。”“黄教授”烧鸡品牌创立者南京农业大学教授黄明在农产品加工青年科学家高峰论坛上这样说。
作为禽肉加工技术专家，黄明一直认为，鸡肉加工还存在很多痛点。“鸡肉在我国的消费量仅次于猪肉，是优质蛋白质。但我国鸡肉品种繁多，包括白羽肉鸡、黄羽肉鸡和淘汰蛋鸡等，肉质和营养成分各不相同，在加工过程中的标准化难度增加。”黄明说。同时，传统屠宰方式落后容易导致鸡出现断腿、断翅、淤血等问题，影响肉品美观度和口感；保鲜技术的不足则导致鸡肉在储存和销售过程中容易出现颜色变化、滴水损失等问题，造成很大的经济损失。
为解决这些痛点，黄明组建了一支由肉品行业专家和10余名博士、硕士为主体的烧鸡研发团队， 专注于将科研成果运用于烧鸡加工。
“研究烧鸡工艺不等于单纯的做饭，烧鸡的核心工艺包含了油炸和卤煮，在油炸环节高温作用下容易产生有害物质，而团队的研究，就是如何让这些有害物质含量减少，达到健康和美味兼得。”黄明解释说，这次参会，他与青年科学家们首先分享团队的阶梯式升温灭菌技术。
在鸡肉杀菌过程中，通常使用蒸汽进行热杀菌，鸡肉会出油、出水、营养破坏及肢骨损伤，并产生蒸汽味，鸡肉口感很差。“改善口感，受热时间和温度控制是关键。”黄明和团队尝试了微波辅助和阶梯式升温灭菌技术，通过逐步升温的方式，实现杀菌效果，同时避免了高温蒸煮导致的口感和营养破坏。该技术还结合卤煮和包装工艺，实现了产品的常温储存和保持原汁原味。
为提高烧鸡卤制的效率，黄明团队还成功研制出能够同时卤煮1500只鸡的自动化卤煮锅，用“工业锅”炒香“农业菜”。“一口锅里煮好15只鸡简单，但煮好1500只鸡的难度几何级增长。”黄明说，同时煮1500只鸡难在产品的均匀受热和入味。为此，团队设计出全自动油水分离连续式油炸设备，制定标准化组织工艺，通过加水、补料、过滤等手段让每一批烧鸡的味道都保持稳定，咸淡适中。
从粗加工到精加工，“黄教授”烧鸡也产生了可观的经济效益，也实现了连年的增长。“采用智能加工技术以后，人工减少了十分之一，产品质量稳定在市场上有竞争力，制定的加工标准全国领先。”黄明表示，目前正在大力推广这项技术，从而带动整个鸡肉深加工产业高质量发展，让更多人吃上好吃的放心鸡。
合成生物学“链”出农产品高价值
合成生物学作为一种新质生产力，能够推动农产品到功能产品的传统产业升级。南京师范大学黄和院士以《合成生物学赋能生物制造，驱动新质生产力创新发展》为题，分享合成生物学赋能生物制造，成为农产品精细加工的一把金“钥匙”。
人类喜欢甜味食品带来的味觉刺激，而世界卫生组织（WHO）推荐成年人和儿童糖的摄入量应控制在每天不超过50克，最好不超过25克。因此随着人们健康意识的提升，寻找更安全的甜味剂迫在眉睫。
“我们都知道最常见的代糖产品木糖醇，其生产来源于玉米芯加工。但研究发现，木糖醇有影响肾脏功能和体内糖脂代谢的潜在风险。”黄和院士科普道，除了木糖醇，还有三氯蔗糖、阿斯巴甜、安赛蜜、赤藓糖醇等甜味剂。而在其中，赤藓糖醇是一种天然的多元醇类甜味剂，甜度是蔗糖的60%～70%，热值低，人体耐受度和安全性高，可用作食品添加剂和代糖。
赤藓糖醇的天然来源于水果、真菌和发酵食品，天然提取价格超过7万元每吨，并不适宜商业化。但赤藓糖醇的自带的健康优势又有很大的市场需求，如何升级加工手段？合成生物学技术“挑”起了大梁。
“我们借助合成生物学手段用解脂耶氏酵母这种底盘微生物制作赤藓糖醇，产量从每升60多克增长到每升250克以上，提取成本从7万元每吨降至2万元每吨。”黄和院士介绍，赤藓糖醇生产成本降低后迅速占领国内代糖市场，成长为百亿产业，以饮料产品元气森林为例，将赤藓糖醇大规模应用在瓶装饮品后，2018年—2023年实现100亿元销售额，同时带动同类产品市场规模迅速增长。中国赤藓糖醇年产能达72万吨，甚至被列入反倾销清单。
相对于百花齐放的甜味剂，酸味剂的进展异常缓慢。酸味剂的发展从第一代磷酸到第二代柠檬酸再到第三代苹果酸。“和赤藓糖醇一样，苹果酸更健康更零脂，制备成本也更高。”黄和院士表示，苹果酸是最理想的酸味剂，但传统以石油基原料合成的苹果酸为DL-苹果酸，DL-苹果酸分为D－苹果酸和-L苹果酸。其中L-苹果酸可被身体代谢，而D-苹果酸不能被身体代谢，存在安全性问题。
如何低成本地制备安全的L-苹果酸？黄和院士团队想到将柠檬酸的工程菌黑曲霉开发为L-苹果酸的生产菌株，使用化学酶促法和生物发酵法实现苹果酸的低成本生物合成。目前，南京师范大学科研团队与央企国投中鲁达成合作，签署技术转让费3.5亿元，推进年产三万吨苹果酸生产线建设，目前一期工程300吨L-苹果酸中试发酵工厂已经在常州投产。
加工创新港夯实产业发展基础
农产品加工业横跨农业、工业和服务业三大领域，数据统计，2023年全国总产值接近20万亿元，规模以上农产品加工企业超9万家，是我国国民经济与社会发展的基础性、战略性、支柱性产业。
前不久召开的江苏省乡村产业发展工作交流会上透露，2023年以来，我省农产品加工迈出新步伐，规模以上农产品加工企业数量和营业收入位居全国前列；新兴产业取得新进展，米淀粉、米蛋白、稻米油、白炭黑、茶饮等产业应用场景不断涌现。
农产品加工做精做深，平台是重要支撑。在农产品深加工青年科学家论坛现场，江苏省农业科学院投资六千万元建设的农产品加工创新港揭牌启用。
“加工创新港是集农产品加工技术创新、成果转化和科企合作为一体的综合性全链条创新平台，平台以营养健康为主线，重点围绕农产品冷链物流、精深加工、综合利用和营养健康食品创制的中试需求统筹规划。”江苏省农业科学院农产品加工研究所所长王道营介绍说，加工创新港历时2年打造，占地8000 平方米。
记者环顾加工创新港一圈看到，港内建有水产品、畜产品、果蔬产品、粮食产品加工、生物制造和营养健康产品中试生产线和功能实验室，食品安全团队、药食同源团队等院内相关专家已经进驻。“之前的农产品加工项目由于场所的限制，只能在实验室进行小规模实验，而在向企业转化过程中必须实现规模化。”王道营表示，现在有了中试生产线，原本只能处理几十公斤的农产品深加工任务可以上升到吨级的产能，有助于加工技术在企业转化落地。
此外，农产品深加工青年科学家论坛还提出了农产品加工4.0时代的概念。“农产品作坊式加工被称之为1.0时代，机器换人为2.0时代，自动化和智能化加工为3.0时代，而4.0时代则是人工智能介入的时代。”江苏省农业科学院院长、党委书记易中懿表示，“如果工业革命带来的是体力替代，那么信息革命带来的将是智力替代，人工智能能替代人们进行蛋白解析，未来在农产品加工领域一定还会有更多的奇迹。”
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