張文濤(右)與博士後導師嶽田利教授在一起交流(童靜 攝)

西部網訊(通訊員 靳軍 羅一諾 成佳源)蘋果汁中有害微生物來源廣泛,蘋果的果實內部、表皮、生長環境都含有大量糖分,是天然的培養基,蘋果汁本身和其生產流水線上也容易滋生有害微生物,如果不及時清除殺滅會影響蘋果汁的安全性。

這些有害微生物如何清除?“傳統的方法是利用高溫高壓技術將有害微生物扼殺在蘋果汁中,但菌體殘留在其中還會影響蘋果汁的品質。”“90”後青年教師、西北農林科技大學食品科學與工程學院副教授張文濤說起蘋果汁來滔滔不絕。

張文濤是該校創新實驗學院2009級學生,碩博連讀期間,他師從王建龍教授研究納米材料在食品安全中的檢測與控制,曾做過微生物、重金屬等物質的吸附捕獲工作,最出彩的成果就是研發系列性能獨特的鉬硫基納米材料捕獲食品工業廢水中的四種主要污染物。

鑑於微生物在日常生活中更常見,身懷納米技術絕技的張文濤,在進入博士後工作時,將未來的主要研究方向鎖定在蘋果汁微生物上。

有統計顯示,世界上每七個蘋果就有一個來自陝西,每三杯蘋果汁就有一杯來自陝西。陝西蘋果汁在世界舞臺上扮演着主要角色,同時作爲出口導向型產品在複雜的國際市場中面臨巨大挑戰,提高蘋果汁的品質是目前最關鍵的問題。

“可以利用納米技術將有害微生物從蘋果汁中取出來,生產出無菌蘋果汁。” 張文濤有些躊躇滿志,但尷尬的是他此前主攻功能納米材料在食品主要危害物高效控制中的應用,側重於基礎研究,從未踏足蘋果汁領域。

該校食品科學與工程學院教授嶽田利卻是國內蘋果汁研究領域的領頭羊,他帶領團隊主持完成“蘋果及果汁安全生產的質量控制技術研究”項目所獲得的三項成果,有力促進了我國蘋果及果汁產業的可持續發展。

納米與食品學科交叉融合,在蘋果汁中寫出創新文章。張文濤的夢想得到了嶽田利教授的大力支持。2018年7月,他的博士後研究工作在嶽田利指導下順利開展。

“在納米球上接上可以識別特定微生物的化學基團,納米球就能準確認出這類微生物,再通過概念遷移和仿生物學手段將納米球做成像病毒的帶刺狀,以便高效地與指定微生物結合,這是以前沒人做過的,也是這個項目最大的難題。”張文濤通俗地解釋了納米技術的應用原理,“我們還有一個創新點就是充分考慮納米技術的安全,作爲食品行業工作者,一切創新都應該建立在食品安全基礎上。”

融合創新,說起來容易,真正做起來可得付出足夠的智慧與汗水。張文濤坦言,“近兩年我沒有周末,幾乎天天泡在實驗室,但是能做出一點點新東西那是真的很開心。”

不久前,2020年度博新計劃十大創新成果發佈,張文濤的《基於磁性納米分離技術的蘋果汁中有害微生物捕獲—分離技術研究》成功入選。

“博新計劃”是人力資源和社會保障部、全國博士後管委會新設立的一項青年拔尖人才支持計劃,旨在加速培養造就一批進入世界科技前沿的優秀青年科技創新人才。2020年,全國共有82個單位的343名“博新計劃”入選者提交成果,張文濤的研究從專家們所遴選出的100個優秀成果中脫穎而出。

“納米與蘋果汁兩個方向的融合是我遇到的瓶頸問題,嶽田利老師不僅給了我很高的研究平臺和深厚的基礎,還在研究方向上給了我很明確的指導,比如如何讓納米材料能識別捕獲目標微生物,如何讓載體帶磁以實現磁性分離,如何適應蘋果汁環境等關鍵技術問題,這些對我幫助非常大。”談及獲獎感受,張文濤滿懷感激。

張文濤介紹,“納米+蘋果汁”除菌技術計劃分三步走,第一步主要是去除脂環酸芽孢桿菌、李斯特桿菌、金黃葡萄球菌這三類革蘭氏陽性微生物,下一步是設法去除革蘭氏陰性菌,最後要做到清除有害菌而保留有益菌。

張文濤說,這個項目原理主要是以磁性捕獲除菌爲核心,採用電磁設備實現目標菌的快速分離和高效控制。他希望繼續完善這項技術,讓科研成果順利落地並在企業應用推廣,“企業只在原有的生產環節上增加一些簡單的設備,成本也不是太大,就能實現磁性納米除菌的目標。”

“目前,整個研究雖然只完成了第一步,但仍然有很大的現實意義。”作爲一個科研上的創意師和實幹家,張文濤表示,生產出更高品質的蘋果和蘋果汁是滿足人民羣衆對美好生活追求的必然要求,也是蘋果產業發展的必然趨勢,今後的道路上,相信在嶽田利老師的指導下能夠取得更豐碩的成果。

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