山形大学等组成的研究团队正在开展旨在推动经液氮冷冻粉碎的生鲜食品进入市场流通的研究。该研究使用液化天然气(LNG)汽化时排出的冷能和销售规格外的蔬菜及鱼等食物,实现在抑制二氧化碳排放的同时,增加食品产量。研究团队计划将这一技术应用于护理食品,以及面向海外的日本食品推广业务。研究团队还制定了到2050年消费者能通过3D打印机利用食物粉末自由打印出食品的构想。
将食品冷冻粉碎,在保持其香味的情况下,保存期限可超过10年,体积也减少到原来的一半
负责推进该计划的山形大学的古川英光教授表示:“本研究以日本三得利公司的罐装鸡尾酒的制造方法为基础。”三得利公司将鸡尾酒中使用的原料水果用液氮连皮一起冷冻,在保持水分的情况下进行粉碎,使其变为粉末而不失香味。
协助制造这种鸡尾酒的是大阪瓦斯(OSAKA GAS CO.,LTD.)的子公司——大阪瓦斯液体公司(位于大阪市)。该公司正在开展利用冷却液化天然气(LNG)在恢复气态时释放出冷能的项目。利用方法之一就是利用冷能生成液氮,用于食品的冷冻粉碎。通过这种余热制冷,可以将用电量控制在原本的一半左右。在山形大学的研究规划中,大阪瓦斯液体公司将提供技术合作,尝试冷冻粉碎各种食品。
粉碎冷冻的加工的对象为那些未能在市场上流通使用的食材,比如有划痕或大小不符合销售规格的蔬菜,因为气候变化而在不同于传统渔场捕捞到的鱼产品等。
用液氮冷冻能有效防止食品氧化,古川教授对此表示:“理论上可以保存10年以上。”因为食品内部的空隙没了,其体积也将减少一半左右,保管和冷冻等的成本也将随之减少。通过简化运输流程,还可以开辟未利用食材的新市场。
该项研究于2023财年,被选入日本政府的大型项目“登月型研究开发制度(Moonshot)”。虽然冻结粉碎的基础技术已经确立,但当前的技术课题是找到每种食品最佳的解冻方法。因为如果解冻方法有误,水分就会从粉末中流失,从而使香味丧失。
研究人员计划于2025年之前从原理上确立解冻技术,于2029年之前实际建造试验工厂,2030年开始正式开拓市场。古川教授指出:“单纯增加食品流通量,食品的价格会下降,对生产者来说不能带来好的结果。因此,探索提升附加值的流通途径至关重要。”
研究人员设想的粉末食品的利用方法主要有3种。首先,将粉末食品运到城市中心,作为新鲜食材,通过餐厅或加工食品等渠道提升附加值后出售。其次,通过向海外出口,宣传使用新鲜日本食材制作的餐饮,以吸引旅游客流。
第三,利用粉末形状创造市场。例如,护理食品目前在烹饪后被粉碎,以便老年人食用,但若有了粉末原料,烹饪的工作量就能减少。此外,“由于搬运成本低,粉末食品也可能用于太空食品的制作”(古川教授)。
古川教授原本研究的是以凝胶材料制作器官模型的3D打印机,后转为研发制作食品的3D打印机,并以此为契机进入了食品技术领域。今后他还考虑研究打印机技术与粉末食品结合的技术。
古川教授介绍了他的研究构想:“我希望能够开创一项使消费者到2050年时可以在便利店里自由选购粉末食品,并自己动手用打印机制作饭菜的业务”。
记者观察:着眼于未利用食材
根据联合国粮农组织(FAO)的估算,全世界每年废弃食品量达到13亿吨。本次研究中所使用的正是没有在市场渠道流通的未利用食材,古川教授表示:“这些食材在统计数据中可能没有得到充分体现”。因此,本次的研究计划将着眼于掌握未利用食材的实际情况。
着眼于未利用食材,参与研究的和民集团的和民农场(位于千叶县山武市)和水产膏浆制品巨头“一正蒲鉾”等公司,都提出了销售规格外蔬菜和鱼产品的业务。古川教授指出:“在日本,农产品约三分之一可能未被利用。希望能调查实际的废弃量。”
在海外,受损的蔬菜等也会大量在市场流通,而日本市场的严格检查制度则导致未利用食品废弃的增加。本次研究计划的目标是,通过各地区的自治体、生产者、加工公司、物流公司的合作,成立负责将未利用食品商品化的企业。
日文:文寺冈笃志、《日经产业新闻》、2024/1/19
中文:JST客观日本编辑部