客觀日本

山形大學等採用液氮冷凍和粉碎技術,使生鮮食品10年不腐

2024年01月31日 生物醫藥

山形大學等組成的研究團隊正在開展旨在推動經液氮冷凍粉碎的生鮮食品進入市場流通的研究。該研究使用液化天然氣(LNG)汽化時排出的冷能和銷售規格外的蔬菜及魚等食物,實施在抑制二氧化碳排放的同時,增加食品產量。研究團隊計劃將這一技術應用於護理食品,以及面向海外的日本食品推廣業務。研究團隊還制定了到2050年消費者能透過3D列印機利用食物粉末自由列印出食品的構想。

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將食品冷凍粉碎,在保持其香味的情況下,保存期限可超過10年,體積也減量到原來的一半

負責推進該計劃的山形大學的古川英光教授表示:「本研究以日本三得利公司的罐裝雞尾酒的製造方法爲基礎。」三得利公司將雞尾酒中使用的原料水果用液氮連皮一起冷凍,在保持水分的情況下進行粉碎,使其變爲粉末而不失香味。

協助製造這種雞尾酒的是大阪瓦斯(OSAKA GAS CO.,LTD.)的子公司——大阪瓦斯液體公司(位於大阪市)。該公司正在開展利用冷卻液化天然氣(LNG)在恢復氣態時釋放出冷能的專案。利用方法之一就是利用冷能生成液氮,用於食品的冷凍粉碎。透過這種餘熱冷凍,可以將用電量控制在原本的一半左右。在山形大學的研究規畫中,大阪瓦斯液體公司將提供技術合作,嘗試冷凍粉碎各種食品。

粉碎冷凍的加工的物件爲那些未能在市場上流通使用的食材,比如有劃痕或大小不符合銷售規格的蔬菜,因爲氣候變遷而在不同於傳統漁場捕撈到的魚產品等。

用液氮冷凍能有效防止食品氧化,古川教授對此表示:「理論上可以保存10年以上。」因爲食品内部的空隙沒了,其體積也將減量一半左右,保管和冷凍等的成本也將隨之減量。透過簡化運輸流程,還可以開闢未利用食材的新市場。

該項研究於2023財年,被選入日本政府的大型專案「登月型研究開發制度(Moonshot)」。雖然凍結粉碎的基礎技術已經確立,但當前的技術課題是找到每種食品最佳的解凍方法。因爲如果解凍方法有誤,水分就會從粉末中流失,從而使香味失落。

研究人員計劃於2025年之前從原理上確立解凍技術,於2029年之前實際建造試驗工廠,2030年開始正式開拓市場。古川教授指出:「單純增加食品流通量,食品的價格會下降,對生產者來說不能帶來好的結果。因此,探索提升附加值的流通途徑至關重要。」

研究人員設想的粉末食品的利用方法主要有3種。首先,將粉末食品運到城市中心,作爲新鮮食材,透過餐廳或加工食品等管道提升附加值後出售。其次,透過向海外出口,宣傳使用新鮮日本食材製作的餐飲,以吸引旅遊客流。

第三,利用粉末形狀創造市場。例如,護理食品目前在烹飪後被粉碎,以便老年人食用,但若有了粉末原料,烹飪的工作量就能減量。此外,「由於搬運成本低,粉末食品也可能用於太空食品的製作」(古川教授)。

古川教授原本研究的是以凝膠材料製作器官模式的3D列印機,後轉爲研發製作食品的3D列印機,並以此爲契機進入了食品技術領域。今後他還考慮研究列印機技術與粉末食品結合的技術。

古川教授介紹了他的研究構想:「我希望能夠開創一項使消費者到2050年時可以在便利店裏自由選購粉末食品,並自己動手用列印機製作飯菜的業務」。

記者觀察:着眼於未利用食材

根據聯合國糧農組織(FAO)的估算,全世界每年廢棄食品量達到13億噸。本次研究中所使用的正是沒有在市場渠流通的未利用食材,古川教授表示:「這些食材在統計資料中可能沒有得到充分體現」。因此,本次的研究計劃將着眼於掌握未利用食材的實際情況。

着眼於未利用食材,參與研究的和民集團的和民農場(位於千葉縣山武市)和水產膏漿製品巨頭「一正蒲鉾」等公司,都提出了銷售規格外蔬菜和魚產品的業務。古川教授指出:「在日本,農產品約三分之一可能未被利用。希望能調查實際的廢棄量。」

在海外,受損的蔬菜等也會大量在市場流通,而日本市場的嚴格檢查制度則導致未利用食品廢棄的增加。本次研究計劃的目標是,透過各地區的自治體、生產者、加工公司、物流公司的合作,成立負責將未利用食品商品化的企業。

日文:文寺岡篤志、《日經產業新聞》、2024/1/19
中文:JST客觀日本編輯部