浓缩苹果汁应用纳米技术除菌迈出坚实一步

我国水果资源丰富，原料性果汁行业在世界上占有重要地位。其中，我国浓缩苹果汁产量和出口量居世界**。然而，苹果汁本身和其生产流水线上容易滋生有害微生物，如果不及时清除杀灭会严重影响苹果汁质量安全。“传统的方法是利用高温高压技术将有害微生物扼杀在苹果汁中，但菌体残留在其中会影响苹果汁的品质。”西北农林科技大学食品科学与工程学院张文涛副教授说，“可以利用纳米技术去除苹果汁中有害微生物，生产出无菌苹果汁。”

纳米技术与食品学科交叉融合

苹果汁中有害微生物来源广泛，苹果的果实内部、表皮、生长环境都含有大量糖分，是天然的培养基，苹果汁本身和其生产流水线上也容易滋生有害微生物，如果不及时清除杀灭会影响苹果汁的安全性。这些有害微生物如何清除？尤其是一种嗜酸耐热的芽孢杆菌，很难被传统的果汁巴氏杀菌法杀灭，如果采用更高的温度、更长的时间杀死这种有害微生物，会使果汁营养健康物质大量损失、质量变差。作为当今业界探索的前沿技术性基础研究，非热加工技术正在有关科研人员的努力下有序推进。

张文涛（右）与岳田利教授一起探讨交流  童静/摄

陕西浓缩苹果汁在世界舞台上扮演着主要角色，同时作为出口导向型产品，在复杂的国际市场中面临巨大挑战，提高浓缩苹果汁的质量安全性是目前*关键的问题。张文涛认为，纳米技术是提高浓缩苹果汁质量安全性的关键。“可以利用纳米技术去除苹果汁中有害微生物，生产出无菌苹果汁。”张文涛踌躇满志。在此之前，功能纳米材料的基础研究从未涉足浓缩苹果汁领域。

纳米与食品学科交叉融合、在苹果汁中写出创新文章，张文涛的想法得到了西北农林科技大学食品科学与工程学院岳田利教授的大力支持。岳田利从事浓缩苹果汁领域研究，2019年入选世界前十万名科学家，他带领团队主持完成了国家“十一五”“十二五”“十三五”有关“苹果加工全产业链危害识别控制关键技术”项目与课题系列成果。张文涛的研究工作在岳田利指导下顺利开展。

“在纳米球上接上可以识别特定微生物的化学基团，纳米球就能准确认出这类微生物，再通过概念迁移和仿生物学手段将纳米球做成像病毒的带刺状，以便高效地与指定微生物结合，这是以前没人做过的实验，也是这个项目*大的难题。”张文涛通俗地解释了纳米技术的应用原理，“我们还有一个创新点就是充分考虑纳米技术的安全性，作为食品行业的科技工作者，一切创新都应该建立在食品安全基础上。”

纳米除菌三步走

近日，2020年度国家博新计划十大创新成果发布，张文涛的《基于磁性纳米分离技术的苹果汁中有害微生物捕获-分离技术研究》成功入选。“博新计划”是人力资源和社会保障部、全国博士后管委会设立的一项青年拔尖人才支持计划，旨在加速培养造就一批进入世界科技前沿的优秀青年科技创新人才。

据张文涛介绍，“纳米+苹果汁”除菌技术计划分三步走，**步主要是去除脂环酸芽孢杆菌、李斯特杆菌、金黄葡萄球菌这三类革兰氏阳性微生物，下一步是设法去除革兰氏阴性菌，*后要做到清除有害菌而保留有益菌。

张文涛说，这个项目原理主要是以磁性捕获除菌为核心，采用电磁设备实现目标菌的快速分离和高效控制。他希望继续完善这项技术，让科研成果顺利落地并在企业应用推广，“企业只在原有的生产环节上增加一些简单的设备，成本也不是太大，就能实现磁性纳米除菌的目标。”

“目前，整个研究虽然只完成了**步，但这项基础性技术研究具有很大的现实意义。”作为一个基础性研究的食品科技工作者，张文涛表示，生产出更高品质的浓缩苹果汁是满足人民群众对美好生活追求的必然要求，是对外贸易出口的强力支撑，也是苹果产业发展的必然趋势。