第三屆未來食品科技創新國際研討會-任曉鋒教授：多模式超聲波技術在食品加工中的應用研究

報告內容

多模式超聲波技術在食品加工中的應用研究

超聲波是指頻率在20 kHz~10 MHz的機械波，可以在固體、液體和氣體介質中傳播。當超聲波通過介質時，會引起粒子的縱向位移，從而導致介質中的一系列交替壓縮和膨脹。當介質的連續壓縮和膨脹達到臨界分子距離時，超過該距離的介質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，并伴隨著強大的微射流沖擊力，瞬間形成局部高溫高壓環境。由于其獨特的空化效應，超聲波作為一種綠色、經濟的非熱食品物理加工技術，已經被廣泛用于食品加工過程中的提取、酶解、乳化、均質、消泡等單元操作中。

本報告首先介紹了江蘇大學在多模式超聲波技術創新與裝備的開發的研究工作；然后介紹了全谷物食品的超聲波輔助蒸煮裝置的開發與應用的研究進展；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用研究。研究發現使用自主研制的超聲輔助蒸煮裝置對全谷物進行浸泡蒸煮，確定了超聲波輔助蒸煮裝置的最優工作參數：頻率40 kHz、功率300 W、時間30 min。超聲波輔助蒸煮全谷物試驗表明，在該工作參數下，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得率、蛋白質含量和抗凝血活性（以血漿復鈣時間計）。其中，發散式超聲波強化提取的最佳參數為：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%，蛋白質含量為66.97%，血漿復鈣時間為269.67 s；聚能式超聲波強化提取的最佳參數為：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68.73%，蛋白質含量為55.88%，血漿復鈣時間為266.67 s。

專家介紹

任曉峰教授

江蘇大學食品與生物工程學院

江蘇大學食品物理加工研究院

任曉鋒，工學博士，江蘇大學食品與生物工程學院教授，博士生導師，中科智谷-江蘇大學大健康食品創新與轉化研究院副院長，入選江蘇省高校“青藍工程”優秀青年骨干教師、江蘇省雙創博士（科技副總）、江蘇省“蘇北發展特聘專家”和江蘇大學“青年骨干教師培養工程”青年學術帶頭人。入選食品科學領域全球前2%頂尖科學家，兼任中國食品科學技術學會食品非熱加工分會（第二屆委員會）副主任委員，中國食品科學技術學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、中國機械工程學會包裝與食品工程分會第八屆委員會委員、《Food Physics》《食品科學技術學報》《食品研究與開發》編委等。主要從事食品物理加工技術基礎理論及關鍵技術裝備方面的研究工作，重點關注物理加工技術在谷物加工中的應用與機理、超聲波在藥食同源植物活性成分提取分離中的應用、蛋白質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域的應用等。先后主持國家自然科學基金項目4 項（其中面上3 項）、江蘇省重點研發計劃項目等省部級項目5 項，企業委托技術開發項目5項，以第一/通信作者在《Food Hydrocolloids》《Food Chemistry》《Ultrasonics Sonochemistry》《Trends in Food Science & Technology》等國內外期刊發表論文50余篇（其中，中科院一區40 篇，10篇影響因子＞10，ESI高被引論文9 篇，熱點文章1 篇），出版論著及教材6 部，申請及授權中國國家發明專利30余項，授權美國和英國專利各1 項，并申請PCT國際專利6 項，轉讓國家發明專利3 項。以主要完成人先后獲農業部神農中華農業科技獎一等獎、中國輕工業聯合會科技進步獎一等獎、江蘇省科學技術進步獎二等獎、教育部高等學校科學研究優秀成果二等獎、中國食品科學技術學會技術進步獎一等獎、中國專利獎優秀獎等獎項10 項。

實習編輯：山西師范大學食品科學學院 夏靜；編輯：閻一鳴；責編：張睿梅

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》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、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、 重慶三峽科技大學 、西華大學、成都大學、四川旅游學院、北京聯合大學、 中國-匈牙利食品科學“一帶一路”聯合實驗室（籌）、 普洱學院 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 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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為系統提升我國食品營養與安全的科技創新策源能力，加速科技成果向現實生產力轉化，推動食品產業向綠色化、智能化、高端化轉型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》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，合肥工業大學、安徽農業大學、安徽省食品行業協會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫院臨床營養科、安徽糧食工程職業學院、安徽省農科院農產品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“第六屆食品科學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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