文：Eva Fan?

來源：Foodaily每日食品（ID：foodaily）

封面圖：sound nutrition

食品新技術(shù)的普及推廣，也許就靠這一款款匪夷所思的產(chǎn)品，才加速向前。

如果說，曾經(jīng)的食品行業(yè)發(fā)展是味蕾上一次次的嘗試與突破，那么現(xiàn)在乃至未來的食品賽場則是一場與消費者的可持續(xù)對話。只有敏銳捕捉到大環(huán)境下消費者觀念的轉(zhuǎn)變，才能實現(xiàn)產(chǎn)品信息的有效觸達并成功解鎖下一個風口。而當下熱度最高的食品行業(yè)趨勢無疑是“清潔標簽”的消費潮流。

根據(jù)Innova消費者調(diào)研所顯示的清潔標簽趨勢，2/3的全球消費者表示會在購物時避免配料表復雜的產(chǎn)品，而選擇簡單配方。為了滿足消費者不斷發(fā)展的需求，各大品牌紛紛開始探尋產(chǎn)品配方優(yōu)化的最佳答案。在這場食品科技的頭腦風暴里，除了成分天然化外，另一并行趨向便是做配料減法。

然而，許多配料的存在往往有著穩(wěn)定產(chǎn)品品質(zhì)的重要作用，難以輕言舍棄，這樣的兩難抉擇意味著對加工技術(shù)創(chuàng)新提出更迫切的需求。當下，各種創(chuàng)新技術(shù)不斷深入到包裝食品領(lǐng)域，其中超聲波技術(shù)表現(xiàn)尤為亮眼。根據(jù)Markets and markets發(fā)布的報告，2017年全球超聲波加工食品市場規(guī)模已達9370萬美元，預計2022年將達1.345億美元，年均增長率7.5%。

圖片來源：marketsandmarkets

在大眾認知中，超聲波主要應用于醫(yī)學領(lǐng)域。如今，隨著非熱力、清潔生產(chǎn)、可持續(xù)等生產(chǎn)加工理念在食品行業(yè)興起，超聲波對于以熱量為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)加工技術(shù)的改造、生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品品質(zhì)的提升都為行業(yè)所廣泛認知。超聲波在食品行業(yè)中都有哪些應用？與其他新技術(shù)相比，它優(yōu)勢何在？為何大洋彼岸名不見經(jīng)傳的初創(chuàng)品牌會對它如此青睞？國內(nèi)超聲波食品的破圈之路又在哪里？

01

用超聲波來做零食，

究竟是什么樣的人有如此腦洞？

集高營養(yǎng)與高便攜性于一身的蛋白棒，是美國零食市場中的重要品類，也是食品創(chuàng)新的主力賽道。像Foodaily之前報道過的Sobar解酒蛋白棒、在2019年斬獲多項食品創(chuàng)新大獎的YAAR冷凍夸克酸奶棒，都是借助蛋白棒形式表現(xiàn)更多創(chuàng)新概念。在美國洛杉磯，有這樣一家初創(chuàng)公司，就用超聲波技術(shù)實現(xiàn)了蛋白棒的顛覆式創(chuàng)新。

成立于2019年的SOUND Nutrition，致力于通過功能性營養(yǎng)實現(xiàn)健康和福祉。他們通過已申報專利的超聲波工藝創(chuàng)造出更加“清潔”的蛋白棒SOUND Bites，利用高頻、低振幅的聲波將全蛋晶體、可可粉、奶酪粉等配料振動成一口大小的橢圓形狀，實現(xiàn)了在不加熱和不使用粘合劑的情況下形塑造食物最終形態(tài)，保持營養(yǎng)完整性，并營造出濃郁的黃油口感。

圖片來源：prepared food

過去，當我們談到零食時，營養(yǎng)和美味通常總會有一方讓步。而SOUND Bites的橫空出世帶來了一種變革性的體驗——它讓優(yōu)質(zhì)、干凈的零食成為可能。與大多數(shù)零食不同，SOUND Bites提供均衡的營養(yǎng)成分比例，既可以滿足兩餐之間的饑餓感，又可以借助超聲波技術(shù)，創(chuàng)造良好的消費后體驗。

幾乎每一個創(chuàng)新品牌背后，總有一位“野心勃勃、不甘寂寞”的創(chuàng)始人。Sound Nutrition也不例外。首席技術(shù)官Roberto Capodieci在食品快消巨頭瑪氏曾擔任技術(shù)開發(fā)經(jīng)理長達23年，豐富的工作經(jīng)驗與日漸成熟的專業(yè)技能造就了他更多維的視角與更大膽的創(chuàng)新設(shè)計方案。數(shù)年前，為了盡可能減少食品生產(chǎn)中的浪費，他開始嘗試一種已經(jīng)存在了幾十年但從未規(guī)模應用于食品的技術(shù)：高頻、低振幅的超聲波振動。他發(fā)現(xiàn)，高頻振動的刀片防止了刀具與產(chǎn)品間的粘連和堵塞，從而實現(xiàn)干凈利落的食品切割，而不會產(chǎn)生廢料——當時這無疑是一種新穎的解決方案，而他也成為了現(xiàn)行業(yè)標準超聲波切割技術(shù)的發(fā)明者。

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Roberto并不滿足于單一突破，反而看到了超聲波技術(shù)更多的可能性。他發(fā)現(xiàn)利用超聲波還可在不使用高溫的情況下輕輕將干燥原料振動成某個形狀，這個全新突破讓他找到了一項能對食品界產(chǎn)生變革性影響的技術(shù)。在了解了Roberto的技術(shù)發(fā)明后，Sound Nutrition首席執(zhí)行官Don Dillo以嶄新眼光分析了當下零食市場競爭格局，看到了一些成熟大型零食公司所忽略的價值。他認為這是一次創(chuàng)造“清潔零食”的機會，于是決心在零食市場中打造一個嶄新的細分賽道，因此與Roberto一拍即合，大力推動了Sound bites旗艦產(chǎn)品的誕生。

在美國數(shù)十億美元的蛋白棒市場中，Sound Nutrition是唯一一家使用超聲波生產(chǎn)食品的公司。2019年，該公司便已獲得200萬美元種子融資，并計劃未來使用這項技術(shù)來創(chuàng)建更多的產(chǎn)品線。

02

無所不能的超聲波，

讓食品加工妙趣橫生

超聲波是頻率高于20 kHz以上的聲波，人類無法聽見，但它在媒質(zhì)中傳播時，會使媒質(zhì)中的粒子產(chǎn)生振動，并通過介質(zhì)在傳播方向傳遞能量，從而形成有效的攪動與流動，達到普通低頻機械攪動達不到的效果。它所具有的力學效應可引起介質(zhì)攪拌、分散、成霧、凝聚和沖擊破碎等作用，還能促使液體之間，固體之間，液-固、液-氣界面之間發(fā)生分子的相互滲透，形成新的物質(zhì)屬性。

食品加工技術(shù)越發(fā)注重營養(yǎng)成分的保護。超聲波技術(shù)將聲波引入到食品加工環(huán)節(jié)，成為不少熱基傳統(tǒng)技術(shù)的絕佳替代品，在最大程度上減少高溫帶來的成分損失。特別是對趨向健康化的零食市場來說，引入超聲波正逢其時。

除了零食棒的粘合作用，技術(shù)優(yōu)勢顯著的超聲波在食品工業(yè)其他方面也早已嶄露頭角，其產(chǎn)生的機械效應能被用于脂肪、糖等的結(jié)晶、起泡脫氣、香氣提取、過濾干燥、冷凍、混合均質(zhì)以及肉質(zhì)嫩化等，在生化效應方面則具有微生物滅活，均質(zhì)滅菌、巴氏殺菌等一系列應用。應用范圍廣泛的超聲波技術(shù)在處理效率上同樣具有強勁優(yōu)勢，流程效率的大大提高不僅能實現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)量提升還削減了一定生產(chǎn)成本。

圖片來源：Wikipedia

與大部分肉制品相比，傳統(tǒng)薩拉米發(fā)酵香腸中食鹽（約8%）和脂肪（約32%）含量較高，長期食用會誘發(fā)心腦血管疾病。因此，降低發(fā)酵香腸中食鹽和脂肪添加量勢在必行。使用超聲波技術(shù)不但能破壞發(fā)酵香腸中肌肉組織結(jié)構(gòu)，改善香腸內(nèi)部凝聚力，還能提升鹽分擴散系數(shù)及滲透速率，使鹽分更均勻地分布，促進鹽溶性蛋白質(zhì)滲透至香腸表面，改善低鹽發(fā)酵香腸的風味和色澤。

此外，超聲波處理還能促進薩拉米發(fā)酵香腸中乳酸菌和微球菌的增殖，提高發(fā)酵香腸中蛋白酶和脂肪酶的活性，有助于蛋白質(zhì)水解和脂肪氧化產(chǎn)物的形成，在低鹽狀態(tài)下促使薩拉米發(fā)酵香腸特有風味的形成。

圖片來源：boyisales

超聲波機械效應所帶來的“吹泡泡”技能同樣吃香，備受奶泡咖啡以及啤酒制作界的青睞。

在歐美地區(qū)，超聲波起泡器已是再普通不過的小設(shè)備，只需十幾美元便可購得，用于制造啤酒泡沫。如果覺得啤酒味道太淡，那么英國公司ThatThing便攜式、棒狀啤酒碳酸化器——Ultrabeer Thing將會是一個很好的風味增強小工具，它通過飲料發(fā)送超聲波刺激氣泡產(chǎn)生，將更多風味真正帶出。Ultrabeer?被其制造商描述為“袖珍型超聲波精釀啤酒工具”，是精釀啤酒、印度淡啤酒、窖藏啤酒、比爾森啤酒和其他碳酸啤酒的完美搭檔。

圖片來源：techcrunch

酒吧運營很大程度上取決于酒精飲料的銷售，這意味著了解各種酒飲被放在酒吧架子上后會發(fā)生什么數(shù)量上的變化對酒吧老板來說至關(guān)重要。針對這種需求，初創(chuàng)公司Nectar推出了一款配備超聲波技術(shù)的倒嘴和瓶塞，讓每一種酒的庫存量實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)化，方便酒吧老板隨時查看。

對于酒吧顧客來說，Nectar?的倒酒器和塞子看起來與市場上的所有其他倒酒器和塞子完全一樣。但是在它們黑色塑料外殼下藏有一個超聲波傳感器，它可以快速捕捉瓶子的形狀和液體深度，以計算給定瓶子中消耗的酒精量。從一系列瓶子中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)會匯總到?Nectar?的庫存管理軟件中，只需按一下按鈕，該平臺就可以輕松跟蹤消費量和重新訂購受歡迎的酒飲。

圖片來源：bakery and snacks

除了在食品品質(zhì)改良和輔助商家高效運營外，超聲波技術(shù)在食品包裝上的應用也大有可為。lshida Europe開發(fā)了一種使用超聲波技術(shù)的新型零食包裝密封系統(tǒng)，由日本石田和超聲波專家布蘭森設(shè)計并歷時兩年多的研發(fā)。其原理是超聲波技術(shù)產(chǎn)生聲音振動，攪動薄膜內(nèi)的分子，進而產(chǎn)生熱量，后利用這種自然產(chǎn)生的熱量與壓力結(jié)合實現(xiàn)密封包裝。該技術(shù)的主要優(yōu)勢在于能使包裝密封線大幅變薄，節(jié)省成本。與零食包裝的標準12-13毫米相比，該技術(shù)可以縮窄至2毫米的包裝密封線，這對于任何特定的制袋商來說無疑是縮減成本的妙招。

03

中國超聲波食品，

路在何方？

作為世界第二大經(jīng)濟體，我國超聲波食品市場預計到2026年規(guī)模將達到3210萬美元，年復合增長率為9.6%。超聲技術(shù)作為一種有別于傳統(tǒng)熱基的食品加工技術(shù)，在過去的幾十年里在食品加工和測試方面的應用得到了進一步優(yōu)化，在肉類、蔬果、乳制品及飲料加工等領(lǐng)域中，超聲波承擔起質(zhì)量保證、微生物和酶滅活、切割、乳化均質(zhì)、清潔等更多功能。

圖片來源：ncbi

對于超市貨架中必不可少的冷卻鮮肉，品質(zhì)保證與保質(zhì)期的平衡一直是商家力爭突破的難點，而超聲波技術(shù)能明顯提升肉制品的品質(zhì)與腌制效果，延長肉制品貨架期。在河北農(nóng)業(yè)大學的一項關(guān)于超聲波對冷卻豬肉殺菌保鮮作用的研究中，超聲波能顯著增強冷卻肉的整體保鮮效果，使保質(zhì)期延長6天，同時保有肉類良好的色澤、氣味與組織形態(tài)，顯示出超聲波在肉制品工業(yè)極大的應用前景。

除了肉食，超聲波在果蔬加工中也有妙用。它既可以較好地保持產(chǎn)品固有的營養(yǎng)成分、色澤、香氣，又能殺滅果蔬汁中的微生物，保持新鮮度、延長貨架期。但是，目前超聲波果汁加工技術(shù)尚不成熟，超聲波設(shè)備不僅耗能高，需要與其他物理或化學技術(shù)結(jié)合使用提高效率，而且殺菌效果也還不能達到商業(yè)滅菌的效果。從成本-效益層面考慮，許多企業(yè)都沒有迫切壓力去針對超聲波技術(shù)進行更多資源投放，所以其商業(yè)化仍面臨諸多挑戰(zhàn)。

此外，超聲波技術(shù)在我國油脂工業(yè)的應用則大多還停留在試驗室研究階段，進一步了解超聲波對油品品質(zhì)的影響及其機理和影響控制并沒有徹底解決，以及適合大型油脂加工的超聲波設(shè)備的缺乏等都制約了超聲波技術(shù)在油脂工業(yè)中的商業(yè)化進程。

圖片來源：Journal of Food Processing Engineering

總體上來看，超聲波技術(shù)在國內(nèi)的商業(yè)化仍然相當緩慢。盡管其高效、綠色、環(huán)保的特性符合我國食品行業(yè)未來發(fā)展的方向，但無法否認，使用成本（包括設(shè)備購置投入和維護保養(yǎng)成本），品質(zhì)提升度，以及當下“重產(chǎn)品概念、重包裝設(shè)計、重營銷手段，輕工藝技術(shù)”的競爭環(huán)境，都讓食品生產(chǎn)商難以將創(chuàng)新籌碼押注在超聲波這一類新技術(shù)上。

超聲波的普及應用還需要基礎(chǔ)科學的推動，包括：超聲波對食品質(zhì)構(gòu)改變的機制；超聲波的空化效應對食品工藝的促進作用；工業(yè)化超聲波設(shè)備的研發(fā)與能否成功對接實際生產(chǎn)等。

從涉及超聲波的專利數(shù)字上，我們也能看出該技術(shù)發(fā)展面臨的問題。根據(jù)佰騰網(wǎng)的檢索結(jié)果，自2011年至今，國內(nèi)涉及到超聲波食品加工技術(shù)和設(shè)備領(lǐng)域的發(fā)明授權(quán)專利達262項，遠多于同期海外發(fā)達地區(qū)（北美+歐洲+澳新+日韓）85項的總量。然而，具體研究這些發(fā)明就會發(fā)現(xiàn)兩個問題：

1、 高校仍然是申請人主體，企業(yè)出現(xiàn)的頻率很低。大多數(shù)專利很難走到市場中發(fā)揮效力。

2、?90%以上的專利為采用超聲波技術(shù)（為主技術(shù)或者加工處理環(huán)節(jié)中的一項技術(shù)）開發(fā)某產(chǎn)品（原輔料）或進行品質(zhì)檢測。真正涉及新設(shè)備（哪怕是用于實驗室研究的小試裝置）開發(fā)的專利寥寥無幾。

可見，對于超聲波加工設(shè)備的基礎(chǔ)研究投入不足，導致更多依賴進口設(shè)備，也制約著該技術(shù)的商業(yè)化拓展。

04

小結(jié)

食品工藝技術(shù)的創(chuàng)新，旨在提高生產(chǎn)效率，保證更高的安全性和質(zhì)量，并降低能源成本。另一方面，消費者對于多元化質(zhì)構(gòu)口感的偏好、對清潔標簽概念的追求，也在推動著技術(shù)創(chuàng)新腳步永不停歇。Foodaily曾有多篇文章總結(jié)歸納全球食品創(chuàng)新加速器（孵化器）的入圍項目中，對于食品新技術(shù)的高度聚焦。從創(chuàng)造自熱型方便速食大賽道的自熱技術(shù)，到推動果蔬和乳基零食創(chuàng)新熱潮的凍干技術(shù)，以及茶飲和咖啡領(lǐng)域的低溫萃取工藝，讓燕麥乳跑步出圈的酶解技術(shù)，都是新技術(shù)推動新品類破圈、成長、爆發(fā)的良好佐證。由此看來，以超聲波為代表的清潔加工技術(shù)也極有可能造就出一個新的食品類型。

多年以前，沒有人會想到超聲波竟可以成為零食創(chuàng)新的加速器。今天，我們同樣難以描繪超聲波將給食品產(chǎn)業(yè)的未來帶來怎樣的變革。我們希望食品技術(shù)能真正成為新消費品牌的護城河與成長基因，更希望包括政府、資本、媒體在內(nèi)的國內(nèi)商業(yè)環(huán)境能為新技術(shù)的破土萌芽提供更多滋養(yǎng)！