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将新鲜美味的鱼送到您的餐桌上!

将新鲜美味的鱼送到您的餐桌上!

2017/11/30

将新鲜美味的鱼送到您的餐桌上! 开发可安装在渔船上的小型果子露状海水制冰机

研究人员的照片
    要点创新协调员充当了礼宾员的角色,实现了渔业参与者的愿望,他们想要一台船上制冰机,可以制作类似果子露的海水冰,以保持鱼的新鲜。
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    “我想要一台小型船载制冰机,可以在海上用海水制冰。”
    当地机械制造商日兴株式会社发现了钏路渔民的需求,并着手将其商业化。在收到联合开发请求后,AIST 与 Nikko 一起接受挑战,开发一种被认为不可能的技术,只需按一下开关即可产生大量类似果子露的冰。经过多次尝试,终于完成了一台可以在海上使用的制冰机。保持鱼类新鲜并在美味的同时将其送到餐桌的技术有望提高钏路和根室当地水产的商业价值并振兴当地产业。

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    “我想在几分钟内在船上制冰”挑战不可能

    永石大约在 2009 年,我第一次从日光的佐藤先生那里听说,他想制造一种制冰机,用于制作类似果子露的海水冰(丝冰),尺寸小到可以装在日本渔船上。在此之前,Nikko 和 AIST 已经进行了其他联合研究几年,当时我们也在与 AIST 的技术支持顾问和我之前的创新协调员 Shigeo Chiba 一起开展一个共同开发鱼类加工设备的项目。其中,还有关于将海水冰制成果子露形式的小型制冰机的咨询。

    佐藤与碎冰(所谓的普通冰)不同,我们生产的丝冰能够通过轻轻包裹鱼来冷却鱼,因此不会损坏上岸的鱼,并通过快速冷却保持其新鲜度,使其成为渔业行业不可或缺的冰。但当时的制冰机制冰需要24小时,而且体积较大,因此安装在码头上,出海捕鱼时将数十吨冰装载到渔船上,捕到鱼后将鱼和冰放入鱼缸中返回港口。

     钓鱼并不能保证一定能钓到鱼,钓到的鱼的数量也不是恒定的,而且渔场每天都在变化,所以需要的冰量也会变化。因此,携带大量的冰是必要的,但如果携带几十吨的冰,你不仅要支付冰的费用,还要支付燃料费用。渔民们纷纷表示:“我想在渔船上装一台制冰机,就地用海水制冰。”只要出境时不积冰,就能节省不少燃油费。

     然而,根据过去的经验,我们知道,要使其足够小以安装在船上,并使其能够在几分钟内启动并制冰,将是极其困难的。一两年过去了,我一直在思考如何解决这个问题。我咨询了当地的一所大学,但当时他们拒绝了,说:“那不可能。”

    永石这就是您咨询 AIST 的原因。我的前任千叶先生邀请我加入这个项目。首先,我决定向农林水产省申请一个项目,我想请冰专家稻田先生参加。稻田先生是能源领域的研究员,由于我本来是在同一领域并且认识他,所以我知道稻田先生是制冰技术的合适人选。

    稻田我的专业是建筑冷却系统中使用的制冰技术。一些建筑冷却系统会产生流动的冰,将其储存起来,并通过使其流动来冷却空气,我正在研究制冰机制。

     当我第一次从永石先生那里听到这个故事时,说实话,我并不太感兴趣。我没有渔业领域的经验,一听说这件事,我就意识到这在技术上是极其困难的。常识表明,在短时间内制造大量冰并不容易。为了实现这一点,冰必须被快速且有力地冷却,但是如果这样做,冰就会凝固并且不会成为这里所期望的果子露状的光滑冰。用“果子露般的冰”和“大量”在“短时间内”实现所有目标似乎是不可能的。

    佐藤我记得当我第一次见到稻田先生并告诉他我想制造一台只要按下开关就会制冰的小型机器时,他很困惑地说:“哦不……”

    然而,丝冰在渔民中享有很高的声誉,因为它是一种奇妙的冰,可以快速冷却,不会损坏鱼,并保持其新鲜度。我相信,如果我们能在渔船上安装这种制冰机,这不仅会改变钏路和根室,而且会改变整个北海道乃至整个日本的渔业和分布的常识。我坚持不懈地说服稻田先生,如果他不加入我们,这个项目就不可能实现。

    稻田当我见到佐藤先生时,我立即意识到他有非常坚定的信念。然而,当我在现场进行一些快速计算时,我发现我需要将其全部冷却到-20摄氏度左右才能达到我的目标。用这种方法制成的冰块粘得很紧,很难形成果子露。我知道这一点,所以我无法立即回应。

    佐藤但最终他说他会这么做。我认为稻田先生很有勇气。我尊重这种挑战精神,我认为这种挑战精神是 AIST 的动力。

    稻田先生佐藤对振兴钏路和根室的渔业有着强烈的愿望,AIST 的创新协调员也有同样的愿望。大家的想法让我很感动。

    永石遗憾的是,我们向农林水产省申请的项目由于缺乏准备时间而被拒绝,但我们随后成功申请了经济产业省的支持项目,我们将从2010年开始进行为期三年的研究和开发。

    用透明实验设备观察制冰机制

    稻田该设备的开发始于考虑各种制冰方法中的哪一种可以在短时间内生产大量的果子露状冰。有没有一种方法可以通过将水注入冷冻装置然后将其刮掉来制冰,或者有没有一种方法可以用过冷水一次性制冰?在考虑了各种方法之后,我得出的结论是第一种方法可能是唯一可行的。这个决定是第一步。

     制冷剂从圆柱形制冰装置的顶部倒入,冷却管内壁,然后倒入海水并冻结。因此,旋转刮刀将冰刮掉并将其排出设备外。

    永石Nikko根据AIST的建议建造了一台原型机,当在现场测试时,出现了各种问题,包括异常噪音和刮刀断裂。我们收到了 AIST 的反馈,调查了原因,并就可能的对策提供了建议。

    稻田无论是发出奇怪的声音还是破坏刮刀,它都是一个金属装置,所以你实际上无法看到里面发生了什么。为了做出改进,您需要找出系统的哪一部分工作不正常。在让 Nikko 建造原型的同时,我们使用透明的丙烯酸金属发生器(制冰装置)创建了一个小型实验装置,以仔细观察冰是如何随着刮刀的运动而形成和剥落的。

     这表明,由于海水盐度的差异,两种类型的冰剥落方式不同,导致产冰量存在差异。当盐浓度较低时,通过切割和压碎冰晶来制冰,而当盐浓度较高时,则通过冰从制冰机内壁的固体表面滑落而形成冰。当然,现场设备和实验设备并不完全相同,但已经更容易想象现场发生的事情了。

    永石该研究的结果随后反馈给日兴的设备开发,并通过改变刮刀的形状和叶片的数量来改善冷却侧的制冰条件。

    佐藤与陆基系统不同,船载系统还面临着特有的挑战。船在摇晃。有时横向滚动,有时垂直滚动,有时感觉船头迎着波浪升起,然后重重地摔在海面上。为了能够在任何类型的震动下稳定制冰,我们模拟了各种震动,在可以重现震动的测试设备上提取制冰时的问题,并通过反复试验进行改进。最终,在当地渔民的配合下,我们将其安装在渔船上,进行操作,并进行了现场测试。

    永石通过这样的不懈努力,我们在2011年完成了小型制冰机的原型,可以在开机几分钟内制作出大量光滑、湿润、颗粒细腻的丝质冰淇淋。由于它要安装在船上,我们设计的目的是,如果没有足够的空间安装它,可以将部件分成几个部分,存放在船上的空置空间中。

    科学验证保鲜效果和果子露冰的效果;建议使用它来增加产品价值的最佳方法

    佐藤与AIST的合作重点不仅仅是设备的开发。我相信评价新鲜度的意义也是很大的。

    永石似乎一些从事渔业的人士从渔业实验站的测试结果中知道,用丝冰冷却的鱼更新鲜,但我们也想科学地评估和证明这一点。因此,我们请来了保鲜专家北海道工业技术中心的吉冈竹也先生,来了解一下用丝冰冷藏的鱼是否真的尽可能新鲜,以及如何利用冰来有效保持新鲜度。

    佐藤我们认为,如果我们要销售设备,我们需要向客户建议使用冰的最佳方法。吉冈先生也参与了该项目,并进行了实验,寻找保持丝绸冰淇淋新鲜度的最佳方法。

     鲜鱼一旦冷冻,其商业价值就会降低,因此在冷冻前必须保持冷藏状态,但最佳的冷却方法因鱼的种类而异。沙丁鱼是小鱼,所以如果冷却太多,它们就会冻结,但较大的鱼则需要更多的冷却,因此冷却所需的温度和时间会根据鱼的不同而略有不同。我们收到了有关各种此类知识的反馈。

    稻田先生吉冈是这个项目的关键人物。

    佐藤如果您使用不当而导致鱼被冷冻,那么对于您作为一名渔民来说,这将毫无意义。他们不仅以数字方式向我们展示了如何在冰结冰之前保存冰块,以及如何利用它来最大化产品价值,而且还通过各种指标证明使用丝绸冰淇淋比使用普通淡水冰可以保持更高的新鲜度。

     例如,秋刀鱼如果用丝冰,可以保持与海中类似的状态,因此可以保留体表的蓝色,但如果用淡水冰冷却,颜色就会褪色,变成黑色。这似乎是一个有趣的故事,但当渔民看到丝绸冰淇淋中冷却的绿色秋刀鱼时,他们都感到惊讶,并想知道“为什么这条秋刀鱼是蓝色的?”

    稻田光看新鲜度就有明显差异,但吉冈先生进行了科学分析,提供了数据,并用数字来佐证。吉冈先生还强调了收紧鱼时尽量不要让鱼疯狂移动的重要性。这样不仅可以防止鱼的体表受到损伤,还可以减少导致鱼失去新鲜度的累物质的含量,使其保持新鲜度。全国有许多制冰机制造商,但 Nikko 的设备在新鲜度方面得到了数字证明。我觉得这一点是我们和其他公司最大的区别。

    死后肌肉ATP和乳酸含量图
    死后肌肉中ATP和乳酸的含量(根据北海道工业技术中心)
    当鱼剧烈死亡时,其ATP水平(人体的能量来源)会降低,并产生乳酸等疲劳物质,从而降低其新鲜度。如果使用丝冰,可以达到和艾克吉姆一样的效果,而且不会让鱼发狂。

    永石Nikko还独立开发了一种脱水装置,可以从果子露般的蓬松冰中去除多余的水(包括盐),从而制造出质地类似于雪的更轻的冰。通过除去水并使其变得更轻,它变得更容易运输。我认为通过使用更好的冰来在运输过程中保持新鲜度将会改变分布。

    佐藤如果你冷却鱼而不使其变得剧烈,它就会处于与活着一样的状态。我们进行了一项实验,用这种冰将秋刀鱼运送到海外,当我们将从根室海岸捕获的秋刀鱼空运到台湾时,秋刀鱼到达后三天仍然新鲜,可以作为生鱼片食用。通常,用于炸锅的明太鱼内脏从钏路或根室运抵韩国时会开始融化,但使用这种冰后,鱼仍保持新鲜。这种冷藏运输以前是不可能的。

    用丝冰和碎冰冷藏秋刀鱼的照片
    如果将冷藏的刀鱼与丝冰和碎冰进行比较,很明显,丝冰保藏的蓝色刀鱼表面更好,更新鲜。

     人们常说新鲜很重要,但实际上,新鲜才能创造更高的价值。我相信这项技术不仅会丰富我们的生活,也会让更多的人重新发现钏路的美味鱼,从而振兴该地区。

    通过企业与AIST之间的技术开发,为企业和地区注入活力!

    永石我们通过合作研究取得了这些成果,但每次有这样的机会,我都认为该项目的成功并不仅仅归功于我们的技术。

    稻田是的。这一次,我也想到了 Nikko 遇到的麻烦,并想知道是否可以通过这种方式做到这一点。我认为我们能够做出这样的贡献,因为我们能够提供这样的建议,但“保持新鲜度,提供美味的鱼”的远大愿景并不局限于制冰机的生产,而是通过各种技术的结合才得以实现。吉冈先生的新鲜度评价指标也是如此,先进的保温技术也为冰块在出口过程中能保存四天提供了必要条件。我觉得只有当AIST的技术与其他各种技术合作时,才会带来新的创新。

    佐藤研究和开发并不总是按计划进行。有时结果与你的预期完全相反,每次你克服一个障碍,它都会变得越来越难。在结合各种技术时,有时工程师必须互相讨论一些事情并说出他们不想说的话。在这样的时候,我们得到了一位创新协调员的帮助,他可以协调双方并帮助我们共同寻找解决方案。

    稻田我同意。即使你收集了再好的技术,如果没有人整合起来,也是行不通的。在涉及多个组织的情况下,创新协调员的作用非常重要。

    永石我认为这次合作之所以如此顺利,是因为 Nikko 和 AIST 之前共同开发的技术(配备 3D 立体测量装置的设备,可以将鱼片切成相同的长度、宽度和重量)已经在顺利进行。

     当多个项目同时进行时,我们有更多的机会见面,谈论项目以外的各种事情。在这种情况下,佐藤先生介绍了各种市场需求,我们开始寻找AIST可以贡献的技术发展种子。

    佐藤先生总是抱有“现在需要这种技术”的形象。日兴开发的许多设备荣获各种奖项,这表明日兴开发出满足世界需求的产品是多么出色。最近,我们还启动了一个新的联合研究项目。我想继续将AIST的技术应用于社会。

    佐藤以前只能在当地品尝到的鲜鱼,现在可以分发给普通大众,送到许多人的餐桌上。我相信,通过创造这项技术,我们不仅为日本而且为世界做出了贡献。美味的食物是普遍的。

    稻田我们希望这项技术能够广泛应用于食品行业的食品冷冻和医疗领域的低温手术等领域。

    佐藤AIST 拥有许多核心技术,我希望看到它们以任何形式释放到社会中。地区和行业有他们需要的技术。通过以最佳方式应用 AIST 的技术,我们可以创造出像这样的精彩示例。

     当然事情不会总是一帆风顺,但你仍然可以找到一种方法在两者之间取得良好的平衡,并将它们连接到下一步。这也将为企业注入活力。我们将继续与中小企业合作,振兴中小企业,回馈社会。我希望AIST能够继续创造这样的循环。

    制冰机、丝冰以及配备它的船舶的照片
    (左)船上安装的制冰机(中)丝绸冰淇淋(右)藤高丸从固定网捕捞鲑鱼返回根室/落石港。渔民们清新的笑容在秋日清澈的大海的衬托下显得格外耀眼。我们询问了他们实际使用制冰机后的印象。
    用户感言

    北海道中心
    创新协调员

    永石浩

    永石浩

    Hiroshi Nagaishi 创新协调员的照片

    能源/环境领域
    节能研究部
    热利用组
    研究组组长

    稻田贵明

    稻田孝明

    研究组组长 Takaaki Inada 的照片

    日兴有限公司
    代表董事

    佐藤敦

    佐藤敦

    代表董事佐藤敦的照片

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