聚焦果蔬保鲜，多学科结合解难题

      孙大文是世界食品科学与工程领域的知名专家，他在2010-2018年间先后荣获爱尔兰皇家科学院、欧洲科学院、国际食品科学院、国际农业与生物系统工程科学院、波兰科学院和国际制冷科学院6个科学院的院士头衔。2011年底，孙大文入选“广东省领军人才”计划，回到母校华南理工大学，创建现代食品工程研究中心，带领团队通过多学科结合，致力于食品无损检测、冷冻冷链、热加工等方面的研究，帮助华南理工大学农学学科跻身ESI全球前千分之一，并入选国家“一流学科”建设。

      针对我国农产品冷链加工过程的技术装备问题，孙大文发现，用传统的冷冻技术，果蔬的细胞和细胞之间容易形成无序的冰晶，导致水分过多流失，质构劣化，从而影响果蔬的营养价值和口感。有没有一种方法，可以控制冷冻的果蔬，把无序的结晶变成有序的结晶，保证结构稳定？由此，他与团队开发了“超声波辅助冷冻”技术，可以控制冰晶的形成、增长及其分布，使得食物在冷冻后，细胞不会被冰晶刺破，食物的质构不受破坏，口感、韧性等能尽量保持原来水准。

      近几年来，孙大文带领高校和企业联合团队，围绕果蔬品质快速检测和保鲜两大难题，通过农产品储藏与保鲜、波谱无损检测、机电一体化等多学科交叉研究，攻克了冷链过程中“测”与“控”两大瓶颈问题：果蔬品质及冷链过程快速监测和果蔬品质冷链过程的精准控制，实现了果蔬冷链过程快速检测技术和精准冷链控制技术与设施。该项目取得了多项全国领先、世界知名的创新成果，破解了果蔬保鲜的难题。目前，项目已累计获授权专利34项，其中美国发明专利2项，英国发明专利1项，中国发明专利19项，出版专著2部；具有自主知识产权的真空预冷设备目前已经出口30多个国家，为果蔬的减损增效提供了科技支撑，产生了显著的经济社会效益。

突破多项关键技术，研发出先进装备

      项目研发过程中，孙大文与团队突破光谱-视觉-高光谱等技术在农产品品质快速检测方面的多源感知、响应分析和多维信息融合等综合应用方法，系统建立了大宗与特色果蔬品质的波谱成像快速检测方法，研制了基于光谱、机器视觉、高光谱的农产品品质的手持、移动和产线式检测仪器装备，解决了果蔬高度差异对光谱成像焦距的影响，攻克了果蔬品质快速过程数据降维、特征分析和信息交互等问题。

      同时，研究了物理场调控冰晶生长的新型冻结技术，实现了岭南特色水果荔枝和虫草的超高压辅助冷冻，冻藏6 个月后，室温解冻后荔枝的水分、糖度变化不超过2%。在节能降耗方面，发明了液氮进液-喷射控制方法，把液氮消耗从速冻行业的平均值1.5降到1.2 （每公斤液氮/每公斤产品）；发明了网带高低温自适应涨紧装置，使速冻设备的工作温度极限从业界的-100℃以内降低到-150℃。 

      此外，团队还开发了气液分离与蒸发压力控制融合的自动放空气器，其性能达到世界一流水平；研制了渐进式中压排液器，使COP（能量与热量之间的转换比率，简称制热能效比）达到1:4.5，远超国外知名公司的低压排液方式（COP为1:1.15-1.3）；建立了变温容器自动选型方法与数据库，实现了常用和最新制冷剂（R449-A）的变温容器快速选型。该3项技术填补了国内空白。团队设计安装的北京平谷国际陆港口岸功能区全自动立体冷库工程节能环保，低于国家最低节能标准50%。

找到新方法，解决冷链“最初一公里”问题

      要保证果蔬从田间源头到餐桌的新鲜，有赖于完善的冷链物流。孙大文表示，在国外农产品的快速冷却已非常普遍，但在国内才刚刚起步，“尚处于伪冷链阶段。真正成熟的冷链，需要让冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量，减少食品损耗”。在他看来，当前急需解决的就是冷链物流的“最初一公里”的问题，改变“伪冷链”现状。

      围绕果蔬冷链，孙大文团队在对真空预冷过程研究的基础上，提出了真空预冷同步气调处理果蔬的方法，通过实现深达果蔬细胞组织间的快速气调，抑制果蔬呼吸作用。基于这些研究成果，团队与企业合作研制了高效、低价新型真空预冷设备，一次性可以处理3吨果蔬，温度从38℃降到4℃只需30分钟，处理时间是国外同类真空预冷设备的1/4，且整套设备价格是国外同类产品的1/4到1/8。通过田间快速冷却，在不影响质量的情况下，可延长果蔬货架期一周甚至更久。“这个经济价值对企业来说，非常明显，也能降低消费者购买成本。”这样真正解决了冷冻链条“最初一公里”的问题，助力打造从“田头到餐桌”的全冷链，守护食品健康安全。