本期介绍发表在《中国食品学报》第25卷第2期特约专栏（食品装备）上的文章《食品电磁加工技术及装备国产化进展》。
目前食品的传统加工方法已难以满足消费者对食品安全、营养和感官品质日益增长的需求。食品电磁加工技术作为新型的绿色加工处理手段，在食品加工、提取、灭菌保鲜等领域展现出显著优势，具有巨大的应用潜力，有望推动食品工业的转型升级。本文综述食品电磁加工技术，包括脉冲电场、低温等离子体、脉冲强光、微波等技术以及装备的国产化现状和面临的挑战，展望其未来发展趋势，旨在为食品电磁加工技术与装备的发展提供理论支撑，助力食品产业的高质量发展，保障公众食品安全。
1. 食品电磁加工技术发展
食品电磁加工技术是根据电磁波谱的波段范围及频率开放范围，主要涉及脉冲电场技术、低温等离子体技术、脉冲强光技术、微波技术、红外技术等，其中脉冲电场（Pulsed electric field, PEF）是以较高的电场强度(10~50 kV/cm)、较短的脉冲宽度（0~100 μs）和较高的脉冲频率（0~2000 Hz）对液体、半固体食品进行处理，具有温度低、效率高等特性，可用于果汁、酒类、乳液等液体或半液体食品灭菌领域。
2. 低温等离子体加工技术发展
低温等离子体（Cold plasma, CP）作为一种新兴的非热加工技术（图），通过在气体介质中激发产生活性氧（Reactive oxygen species, ROS）、活性氮（Reactive nitrogen species, RNS）、自由基以及离子等活性物质，对食品组分产生影响。该技术因绿色环保、处理条件温和、经济效益高以及操作简便等优势，正逐渐应用于食品加工领域，包括食品杀菌、保鲜以及成分提取等多个方面。
图 等离子体装备示意图
3. 脉冲光加工技术发展
脉冲光（Pulsed light, PL）是一种新型非热杀菌技术，其利用惰性气体闪光灯在紫外光、可见光、红外光和近红外光的频率范围（200~1100 nm）产生短时间、高功率的强广谱脉冲光辐射，实现对微生物的灭活，又被称为高强度脉冲紫外光、强光脉冲、宽光谱白光等。随着PL技术的不断创新及设备的不断优化，该技术逐渐应用于各类食品的杀菌、保鲜及加热技术。
4. 食品微波加工技术发展
在电磁加工技术中，微波技术加热机制比较独特，微波能量能够直接穿透食品内部，实现食品内、外同时加热。在杀灭细菌方面，微波装备主要利用微波热效应与非热效应共同作用于微生物，在获得高杀菌效果的同时，减少对食品的色、香、味形产生影响。此外，微波还可以用于特定成分的提取。相较于传统萃取方法，微波辅助萃取技术具有提取效率高、生产周期短的优势。与高强度超声等技术和传统方法相比，微波加热可实现对物料高效和低能耗的提取。
5. 食品电磁加工装备国产化进展
5.1食品电磁加工装备国产化、智能化的现状
近年来，电磁加工在食品加工领域的应用日益广泛，技术水平不断提升，部分关键装备已实现国产化，在自动控制、数据分析和采集方面取得了一定进展。然而，与国际先进水平相比，仍存在一定差距，特别是在稳定性、精准加工和智能化领域。食品电磁加工装备在国产化领域的难点主要有以下两方面：
1）电磁加工的关键技术装备与新一代信息技术的融合不够
2）全产业链信息共享机制不完善与平台缺失
5.2 食品电磁加工装备国产化建议
1）加快发展食品电磁加工技术，提升关键技术的国产化、信息化和智能化水平
2）建立以电磁加工为纽带，联通的信息化、智能化平台
3）加强政策性引导，加快形成电磁生产国产化、智能化的应用场景示范效应
6. 结语
本文综述了食品电磁加工技术在食品工业中的应用现状和发展趋势，揭示其在杀菌、保鲜和成分改性方面的独特优势，尤其是在保持食品原有营养和感官品质方面的非热效应。食品电磁加工技术的研究和应用虽已有一定进展，但仍面临技术装备国产化、高端化、智能化进程的挑战，以及对技术深入理解的需求。
在量子传感与智能响应材料革新驱动下，食品电磁加工技术正迎来突破性发展拐点。新一代多物理场耦合调控技术将突破传统电磁场单一作用模式，通过太赫兹波与静磁场的时空协同、微波与等离子体的能量叠加，构建可编程的智能场域系统。基于数字孪生的智能装备研发将实现电磁参数与食品介电特性的实时映射，依托边缘计算和AI决策系统，开发具有自学习能力的自适应加工平台。微波光催化灭菌、电磁辅助酶解等颠覆性技术有望突破非热加工的能效瓶颈。随着《"十四五"智能制造发展规划》的持续推进，食品电磁加工技术将加速向模块化、微型化、网络化方向演进，通过与柔性电子、生物制造等前沿领域的深度交叉，开启个性化营养食品智能制造的新纪元。
原文链接：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=uQzRnDzoTXFqeJICPw7oxp5zj30I8-9oEf5lJvGYk9aTfDtV8P8WOlbG1PtjrMbMQkMVhzbeqjUP0yyxRa-LyuNG1ch6u1VXcN85MlZlMoLVmtzcUdOq8UGaHng1dEDuE3lCXAzcLyGAVgDBndd-auQMTjQXdts9knX1LgIHb0e7PA-6WhfckQ==&uniplatform=NZKPT&language=CHS
