严格把控食材品质，无添加防腐剂和调味剂的食品，是现代家庭追求优质生活的健康选择。然而，健康、口味与保鲜的冲突，历来是食品生产商和消费者的共同困扰，让其顾此失彼、不得兼备。
而今，随着科技的发展，这种困扰已经不再是难题。在示范区唐槐产业园区，山西三水河科技有限公司（以下简称“三水河”）利用其自主开发的核心技术，实现食品杀菌同时更锁鲜，保留食材的天然风味和口感，无需调味和防腐剂，助力食品产业新升级。
5月12日，三水河公司董事长杜景东先生接受了记者采访。
神奇的HPP技术
“食物有营养，细菌也喜欢。”甫一见面，杜景东就笑着给记者上了一堂生动的科普课。他介绍，无论蔬菜水果，还是牛奶、肉制品，都是细菌容易滋长的温床，因此灭菌工艺是现代食品工业中不可或缺的关键环节。“你在超市买到的果汁，并不是真正的果汁，只能算是‘果汤’。”杜景东表示，传统的高温消毒法，通过蒸煮等方式将物体加热到高温，利用热量杀死微生物，达到灭菌效果。但加热处理会让食品的色香味形发生显著变化，如导致蛋白质发生变性，空间构像破坏，分子肽链松散，并可使各种酶失活，某些蛋白质会因分子间作用而形成凝胶。高温工艺下的食品还容易发生“非酶褐变”，即由蛋白质、氨基酸等的氨基和糖及脂肪氧化的醛、酮等羰基所发生的反应，使食品发生色变。许多天然食品含有低分子易挥发的香气物质，会因为加热挥发而失去香气。牛奶热处理有时因所产酸、醛、酮、硫化氢等而产生热臭味等。“烫熟了果汁，煮坏了维生素。”
而目前广泛使用的巴氏灭菌法，也是利用病原体耐热性差的特点，将原料加热至68至82摄氏度，并保持此温度15到30分钟以后急剧冷却到4至5摄氏度。巴氏灭菌法虽然可杀灭绝大多数细菌，但仍保留了小部分较耐热的细菌或细菌芽孢。因此，巴氏消毒牛奶要在4摄氏度左右的温度下保存，且只能保存3至10天，最多16天。有的厂家为了延长保质期，不得不添加防腐剂。“HPP技术，另辟捷径，利用高压实现灭菌。”杜景东告诉记者，HPP是英文High Pressure Processing（超高压工艺）的缩写。美国物理学家珀西?布里奇曼因发现高静水压下蛋白质发生变性、凝固而获得了1946年诺贝尔物理奖。但直到1990年代，有关HPP装备、技术和理论的研究才得到了突破与发展。
该公司核心的HPP技术装备，就是在密闭的超高压容器内，用水或油等液体作为介质，对软包装食品等物料施加以100至1000兆帕的压力。在超高压条件下，生物体高分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合等非共有结合发生变化，使蛋白质变性，淀粉糊化，酶失活，细胞膜破裂，菌体内成分泄漏，生命活动停止，微生物菌体破坏而死亡。“压强达到200至300兆帕，病毒灭活；到300至400兆帕，霉菌、酵母菌灭活；到300至600兆帕，细菌、致病菌灭活；800至1000兆帕下，芽孢灭活。杀死所有的细菌、霉菌和酵母菌。”“只提高压力，不提高温度。精准打击细菌病毒，毫不伤及无辜。”HPP设备还有着明显的优势，在超高压冷杀菌过程中，食物中蛋白质的氨基酸的缩氨结合、维生素、香气成分等低分子化合物作为共有结合，在超高压下并不会破坏、得以完整地保留。“简而言之，就是在不损失营养和风味的前提下，实现灭菌。同时做到色泽天然，安全性高，保质期长。”
十年一剑倾力研发
事实上，由于HPP技术具有无与伦比的优越性，世界各国的科学家都在加紧研发装备、拓展应用，但受冶金工艺、材料制备、控制技术等方面的条件制约，成功者寥寥无几。在三水河之前，只有美国和西班牙的两家公司可以生产同类产品。但杜景东为了拿下这个技术高地，带着他的研发团队，十年磨一剑，直追国际先进水准，实现了一次又一次的“超车”，终于登峰造极。“一个大气压，约0.1兆帕。普通压力锅工作时的内壁压强约0.18兆帕，也就是不到两个大气压；蛟龙号下潜到7000米的深海，意味着要承受700个大气压，相当于每平方米承受七千吨的压力。而我们的设备，核心压力达到600到1000兆帕，意味着6000到1万个大气压，相当于每平方米承受6万到10万吨的压力。”杜景东打了个形象的比方，“在研发过程中，我们也是把身家性命押在项目上，承受的压力如同泰山压顶。”
三水河研发团队有4名教授级高工，6名中级工程师，研发设计人员10余名，专业涵盖机械设备制造、电气仪表、过程控制、化工、食品、英语、国际贸易等专业。在研发过程中，杜景东带着团队跑遍了全国各类高校、学术交流会和试验基地，多次参加国外专业展会。在一次次模型建立和推倒重来中，一点一滴地积累数据和经验。
创新就要超前，就要一步到位。此前工业上生产此类超高压设备，使用的材料为碳钢或内衬不锈钢。为了设备品质的最优化，三水河在材料选用上敢为人先，公司研发的超高压设备的关键部位，均使用不锈钢材质，不使用任何碳钢，工作腔材质全部为食品级高强不锈钢，从而保证加工食品材料的卫生与安全。
6000到1万个大气压下，如果稍微发生压力泄露，高速喷涌而出的承压物质，可以让普通钢材在其面前变得“不堪一击”。为此，三水河的超高压设备独创了连锁互锁机制操作系统，保证所有操作在安全模式下进行，还拥有急停制动系统、断电卸压系统等，保证在非正常状态下设备与人员的安全。
设备造出来了。设备压强太大，超出了国内所有专业机构的检测能力范围。可是，没有专业机构的检测认证，就不能生产销售。最终找到了最权威的美国机械工程师协会，2014年6月18日到20日，美国机械工程师协会委派检测师进行了监督审核和对验证机的现场检查，顺利通过认证检查，拿到压力容器制造授权书。
2014年6月21日，三水河代表团参加2014年美国食品科学技术学会(IFT)年会暨食品科技展览会，其超高压设备受到了来自国内外数千人次和数十家厂商的青睐，一举走红。实现订单化生产后，三水河超高压设备技术、生产和安全稳定的性能、超高的性价比受到了客户的广泛关注。
凭借深厚的技术积累，三水河的产品已经达到国际领先。杜景东告诉记者，国内一个用户曾花两千多万元买了台进口设备，在使用过程中，光厂家派驻的维护人员就有6个人，尚且不能保证全负荷生产。而三水河的同类产品，价格只有不到一千万元，且在多个场景下实现满负荷生产，日常维护仅需一人。
依托技术开发下游
“我现在不求多销售产品，只想着做全产业链，拓展更多的应用场景。”谈到未来的规划，杜景东有着另一种打算。
他告诉记者，婴幼儿消化系统尚未健全，食品一般应保持原味，不宜添加糖、盐和刺激类调味。而市面上的儿童食品为了追求口感，往往添加糖或其他物质。这种做法会增加婴幼儿发胖、患龋齿、糖尿病、心血管疾病的风险。因此很多婴儿食品生产厂家也在寻求生产高品质，高营养，天然、无添加剂食品的生产工艺。HPP技术作为一种非热灭菌，能够很好的研发出天然、营养、无防腐剂的食品。保证食品的安全，让父母更放心，也有利于生产厂家开发出新产品，扩大生产规模，提高收益。
此外，在肉制品加工中，利用HPP技术保压1至5分钟，就可以有效杀死肉制品中的乳酸菌、酵母菌、酶菌等腐败性微生物和李斯特菌、大肠杆菌、沙门氏菌等病原菌。HPP技术生产的肉制品减缓了酶化作用的速度，可以不使用防腐剂而将冷藏时间延长为原来的2到5倍，还解决了冷冻所造成的口感变差等困扰。
HPP设备还可以作为实验研究型的应用，将物料放入高压容器中，通过流体介质施加100到1000兆帕的压强，以改变生物材料的分子结构，达到预定效果。例如微生物灭活、蛋白质变性、淀粉糊化、细胞破壁、催化反应、加速提取、诱变育种、生物材料的超高压冷冻无损保藏等等，适用于各大院校、研究所或公司的研发中心来评估市场，开发新产品等。“十年前的今天，是‘5·12汶川特大地震’，让人记忆犹新，也必须居安思危。”杜景东认为，随着极端气候频繁出现，很难保证平衡的粮食产出，如何有效储存食品更值得思考。尤其是遭受地震、干旱或暴风雪等自然灾害袭击时，保质期长、易储存的食品成为人们赖以生存的主要食物。HPP技术不仅能彻底抑制微生物生长，还能保持食品原有口感和新鲜程度，可以用来开发“长寿食品”，寻找令食品永不变质的“长寿秘方”。日常生活中，长寿食品更有节能减排优势，能源价格日益高涨，依赖冰箱、冷柜储藏的食品市场前景有限，“长寿食品”未必不是下一个蓝海。
