熊本大学、岩井机械工业株式会社、丘比株式会社及熊本县酪农业协同组合联合会组成的产学研团队,其“保持食品品质的高电脉冲杀菌技术社会实现”项目已获日本国立研究开发法人科学技术振兴机构(JST)A-STEP计划第Ⅱ阶段(正式期)采择。该项目将于2026年10月至2029年3月(约2.5年)期间,针对易受热劣化的液蛋与牛奶,推进可处理流量达100升/小时的高电脉冲(PEF)杀菌装置实用化。
传统食品制造依赖加热杀菌,但易引发热变性导致品质下降,因此行业亟需非加热物理杀菌技术。PEF杀菌在欧美部分果汁领域已实现实用化,但针对牛乳、液蛋等高蛋白食品,此前尚未有成功突破每小时100升以上处理流量的公开案例。

PEF杀菌通过向液体施加百万分之一秒的强电场,使正负离子在细菌细胞膜内外积聚,利用挤压破坏细胞膜实现灭活。该技术仅对微生物起作用,不作用于无细胞膜的食品成分,能有效保留原料风味与营养。

处理牛乳与液蛋等高粘度液体时,流道壁面附近流速较慢的区域易形成能量过剩的“热点”,导致食品成分变性、电极附着及火花放电,进而引发堵塞或故障。为攻克此难题,研发团队引入两项核心技术:一是采用中央开孔绝缘板配合多孔平板电极的处理槽结构,将电极区与高电场处理区空间隔离,降低电极表面电场强度,抑制成分附着与损耗;二是选用导热性优异的氧化铝作为绝缘体材料,并集成水冷系统,有效抑制热点产生与热变性,同时支持更强力的PEF处理。
研发目标设定为在液蛋和牛奶上实现充分杀菌性能与原料同等品质保持,确保装置在100升/小时流量下稳定运行(为现有水平的10倍),并连续无故障运转8小时(为现有水平的8倍)。实施体制由熊本大学负责统筹,岩井机械工业提供设备制造,丘比株式会社负责食品制造验证,熊本县酪农业协同组合联合会提供协作支持。
技术落地后,有望在维持食品原有风味、物性与营养成分的同时,实现杀菌工序的节能、节材与省力化,助力可持续发展目标(SDGs)。此外,保质期延长将有助于减少食物浪费并扩大流通销售范围。项目结束后,团队将完善100升/小时装置的界面等功能,由岩井机械工业面向小批量食品生产进行市场投放;同时将该设备开放为新产品研发的试验平台以拓展新用户,并计划启动面向中大规模食品制造的1000升/小时处理装置开发。
资料来源:Dellows News(デロウズニュース);原文发布日期:2026-10-14。本文为资料编译。