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75年来的食品科学十大突破

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一项科学进展要被称为“科学突破”,一般是指重大的、有时是突然的发现。这样的发现会清除学科发展道路上的障碍。2015年是美国食品技术协会(IFT)的年度食品博览会和科学应用会议75周年,其会刊《食品技术》(Food Technology)发表了一篇文章,评出了过去75年中食品科学领域的十大科学突破。文章作者是著名的电视烹饪节目《美国厨房测试》(ATK)的科学编辑、 哈佛大学公共卫生学院客座副教授盖·科洛斯彼( Guy Crosby)博士。他声明,这只代表他自己的观点,十大突破的排序跟时间先后有关。


1、新鲜果蔬的气调贮藏与包装技术


康奈尔大学的罗伯特·斯莫克(Robert Smock)为美国带来了气调保鲜技术,并在1941年为之命名。在他的帮助下,第一个商业化的苹果储存仓库在纽约州出现。借助气调贮藏与包装技术,现在可以实现新鲜果蔬全年供应。


气调贮藏(Controlled atmosphere storage)简称CA,指通过改变贮藏环境的温度、湿度和大气组成,来延长产品的贮藏寿命。

2、农业的“绿色革命”


1942年,诺曼·博洛格(Norman Borlaug)在明尼苏达大学获得博士学位。两年之后,他被邀请到墨西哥领导小麦改良方案。此后的20年中,他成功地开发出了高产、矮秆、抗病的小麦品种。这一技术很快应用到印度和巴基斯坦,最终带来了作物产量的巨大提高。有人认为,博洛格拯救了十亿人免于饥饿,因此获得了1970年的诺贝尔和平奖。


诺曼·博洛格已于2009年9月去世,1950-2004年间墨西哥(红)、印度(黑)、巴基斯坦(蓝)三国的小麦产量变化是他永远的功绩。

3、微波炉


1945年,在雷神公司(Raytheon)工作的珀西·斯宾塞(Percy Spencer)首次使用高功率微波束加热食物,并获得了专利。1947年,雷神公司售出了一台亚曼纳( Radarange)微波炉。1967年,阿马纳公司(Amana)销售出了第一台台面微波炉。到1997年,超过90%的美国家庭拥有微波炉。这显示,方便已成为现代家庭的优先需求。(拓展阅读:《微波炉加热食物会产生危害吗?》  )


4、现代分析方法在食品科学的应用


1950年代,电子技术的迅猛发展催生了许多新型的分析仪器,比如1952年阿切尔·马丁(Archer Martin)和詹姆斯(A.T. James)设计的气相色谱仪(GC)。之后,高级分析仪器如FTIR、NMR、HPLC和MS竞相出现。这些现代分析方法在分子水平上揭示了食品的秘密,为食品新产品和新包装的开发铺平了道路。


5、食品辐照


虽然电离辐射用于食品灭菌在1905年就获得了专利,但直到1953才由政府组织实施了国家食品辐照计划(National Food Irradiation Program)。起初,食品辐照技术被认为是保障食品安全极具希望的解决方案。但公众的疑虑、科盲的反对、高成本以及失败的市场营销,使得这一技术的潜力无法得到发挥。即便是伟大的科学突破,也无法清除所有的障碍。


2003年11月,美国宾夕法尼亚州,大约300人集结抗议,反对食品辐照。

6、无菌包装、储存和运输技术


1954年,亨利·霍尔斯曼(Henry Holsman)和林德利·波茨(Lindley Potts)获得了第一项“在金属桶内使用预消毒塑料袋实现无菌包装食品”的专利。20世纪60年代开始,菲利普·尼尔森(Philip Nelson)在普度大学进行了开创性的工作,使得无菌包装和储存技术广泛应用,为全球食品贸易带来了革命性的改变。


无菌包装指食物先经过杀菌处理,然后在包装材料、包装辅助器材均无菌的环境中进行包装和封存。在常温可长期贮存的饮料就是无菌包装的产品。

7、植物蛋白质在食品中的应用


1959年,美国中央大豆公司(Central Soya)最先开始生产食品级大豆分离蛋白。现在,许多植物蛋白可用于替代动物蛋白,这为解决农业可持续发展的许多问题提供了可能的方案。


8、机械去骨鸡肉(MDCM)


1963年,康奈尔大学的教授罗伯特·贝克(Robert Baker)出版了他的鸡块食谱,改变了我们吃鸡肉的方式。他也因此被称为“鸡块人”(nugget man)。他研制了从鸡肉中去骨的机器,使得肉膏可以在低成本下被制成各种形状。1980年,麦当劳推出了麦乐鸡。1992年,美国的鸡肉消费量超过了牛肉。


机械去骨肉是由机械分离骨肉得到的肉糜,常被制作成香肠、丸子等。

9、食物与健康之间的关系


1955年,安塞尔·凯斯(Ancel Keyes)推出了“饱和脂肪和心脏疾病的关系”的研究。这项七国研究唤醒了世界去关注粮食和健康之间的关系。1970年这项研究发表之后,公众的食品健康意识有了巨大改变。比如:肠道菌群代谢我们没有消化的食物,如何影响我们的健康(包括不断增多的肥胖)?人类健康的未来与食物相关。


10、转基因食品


第一个转基因西红柿于1994年在美国销售。紧接着,1996年抗草甘膦的转基因大豆种子开始上市销售。转基因作物对于发达国家和发展中国家满足不断增长的粮食需求具有巨大潜力。希望这项技术不会遭受食品辐照同样的命运。

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