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Farther Farms聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官Vipul Saran，在一個(gè)普通的印度農(nóng)業(yè)家庭中長(zhǎng)大。農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈面臨的冷鏈環(huán)境成本與有時(shí)超過(guò)產(chǎn)品本身價(jià)值的貨幣成本，Saran都看在眼里?！霸谟《?，冷鏈運(yùn)輸需花費(fèi)大概3,000美元，普通常溫運(yùn)輸則僅為 90 美元?！?/p>

在康奈爾大學(xué)攻讀食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生時(shí)，對(duì)冷鏈弊端深有體會(huì)的Vipul Saran開(kāi)始探索解決路徑——冷鏈外的另一種選擇。如何能運(yùn)用創(chuàng)新的食品加工技術(shù)，使人們能夠從這些對(duì)保鮮要求較高的易腐食品中創(chuàng)造出附加值，從而盡可能避免對(duì)冷藏或冷凍的需求？

圖片來(lái)源：Cornell University

作為常青藤院校中唯一開(kāi)設(shè)食品專(zhuān)業(yè)的高校，康奈爾大學(xué)在食品學(xué)科上的綜合實(shí)力強(qiáng)勁，專(zhuān)業(yè)排名常年穩(wěn)居全球前三。在校內(nèi)頂尖學(xué)術(shù)資源的加持下， Saran在研究各種生鮮保藏法時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)了超臨界流體在食品保存上的應(yīng)用可能性。在農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院食品科學(xué)系教授 Syed Rizvi的指導(dǎo)幫助下，Saran團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出超臨界CO2相關(guān)的食品保藏技術(shù)并申請(qǐng)了專(zhuān)利。

技術(shù)突破只是第一步，距離真正的商業(yè)化應(yīng)用仍任重道遠(yuǎn)。Saran在康奈爾大學(xué)尋找不同領(lǐng)域的同學(xué)幫助他實(shí)現(xiàn)這個(gè)極具商業(yè)潛力的想法，其中便包括Annunziata——Farther Farms聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官。Annunziata就讀于康奈爾大學(xué)MBA，他與Saran在一次創(chuàng)業(yè)課程中相識(shí)。二人發(fā)現(xiàn)，將彼此的商業(yè)金融背景與食品科學(xué)的研究經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，將有可能創(chuàng)立一家可持續(xù)且高效的公司。兩人一拍即合，最終決定將美國(guó)人食用頻率最高的“炸薯?xiàng)l”設(shè)定為超臨界CO2技術(shù)的首個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)。

圖片來(lái)源：Facebook

自1940年首次發(fā)明冷凍薯?xiàng)l以來(lái)，冷凍保藏便一直主導(dǎo)著炸薯?xiàng)l的產(chǎn)品供應(yīng)鏈。通過(guò)避開(kāi)冷藏，全球第一個(gè)無(wú)需冷凍的商用薯?xiàng)l被兩人視為其創(chuàng)新商業(yè)計(jì)劃的首發(fā)子彈，目標(biāo)是在缺乏制冷的地區(qū)用創(chuàng)新技術(shù)開(kāi)辟嶄新的市場(chǎng)，同時(shí)降低成本和碳排放。?

同年，他們正式啟動(dòng)創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目——?jiǎng)?chuàng)辦了旨在開(kāi)發(fā)下一代可持續(xù)食品加工技術(shù)的Farther Farms，同時(shí)注冊(cè)了康奈爾大學(xué)的學(xué)生創(chuàng)業(yè)加速器eLab。創(chuàng)辦伊始，F(xiàn)arther Farms即與康奈爾大學(xué)技術(shù)許可中心CTL保持密切合作并獲得超臨界技術(shù)的正式授權(quán)。2018 年，F(xiàn)arther Farms加入了Rev: Ithaca Startup Works（一家位于紐約伊薩卡的商業(yè)加速器），并得到康奈爾大學(xué)、伊薩卡學(xué)院和湯普金斯科特蘭社區(qū)學(xué)院的大力支持。

Annunziata和Saran在創(chuàng)業(yè)加速器eLab作項(xiàng)目演示。圖片來(lái)源：Cornell University

坐擁名校內(nèi)外優(yōu)質(zhì)創(chuàng)業(yè)資源，F(xiàn)arther Farms不負(fù)重望，交出了亮眼的融資成績(jī)單。2017年秋，公司剛成立不久便完成紐約風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)Launch New York 2.5萬(wàn)美元的種子輪融資。次年，Annunziata 和 Saran 獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)首階段研究資助225,000美元，并在紐約羅徹斯特建造了一個(gè)試點(diǎn)生產(chǎn)工廠。Saran 表示：“這筆投資將使我們能夠在2017年秋季種子融資輪成功的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，加快研發(fā)步伐?！?/p>

隨著業(yè)務(wù)持續(xù)擴(kuò)大，F(xiàn)arther Farms在今年成功籌集到 1200 萬(wàn)美元，由大型馬鈴薯產(chǎn)品分銷(xiāo)商Endico Potatoes 等戰(zhàn)略投資者領(lǐng)投，其中包括冷凍炸薯?xiàng)l制造商 Lamb Weston 前總裁Richard Porter。?

2021年6月，F(xiàn)arther Farms官宣：擁有25年食品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的GhislaineJoly 將被任命為公司產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新副總裁。Joly曾任Lamb Weston Holdings首席科學(xué)家， Conagra Brands產(chǎn)品開(kāi)發(fā)總監(jiān)和 National Starch and Chemical項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。Joly的加入，無(wú)疑是公司發(fā)展史上的里程碑事件，用首席執(zhí)行官 Annunziata的話說(shuō)，“她將成為公司未來(lái)創(chuàng)新引擎的核心人物”。

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最近，F(xiàn)artherFarms正緊鑼密鼓地銷(xiāo)售他們的旗艦產(chǎn)品——消費(fèi)者可以在紐約伊薩卡的 Luna Inspired Street Food 和羅切斯特的 The Hideaway 和 Radio Social 品嘗到公司出品的薯?xiàng)l。作為Farther Farms的投資者兼分銷(xiāo)商，Endico Potatoes公司總裁John Hanna表示：盡管未被冷藏，但客戶大多認(rèn)為這些薯?xiàng)l依然保持上乘的風(fēng)味質(zhì)量。

Farther Farms 是目前唯一一家在食品保鮮中使用超臨界CO2的食品公司。而公司也正努力在確保技術(shù)運(yùn)行及產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，穩(wěn)步提高工廠的生產(chǎn)能力。炸薯?xiàng)l只是Farther Farms的一個(gè)開(kāi)始，未來(lái)他們會(huì)嘗試將該技術(shù)延伸至更多生鮮品類(lèi)，也會(huì)涉足固體、半固體到液體各種食品形態(tài)，力圖實(shí)現(xiàn)技術(shù)適用面的最大化。

打破溫控定式，超臨界技術(shù)將掀起冷鏈新革命？

當(dāng)前，世界上大部分食品分銷(xiāo)都依賴(lài)于冷鏈運(yùn)輸，冷鏈?zhǔn)袌?chǎng)正急速擴(kuò)大。根據(jù)technavio《2020-2024 年中國(guó)冷鏈?zhǔn)袌?chǎng)》報(bào)告，中國(guó)冷鏈?zhǔn)袌?chǎng)預(yù)計(jì)在2020-2024 年間將增長(zhǎng)442.3億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率接近19%。作為一種昂貴的溫控供應(yīng)鏈，如今不少發(fā)展中國(guó)家的冷鏈基礎(chǔ)設(shè)施還相當(dāng)簡(jiǎn)陋。數(shù)據(jù)顯示，與美國(guó)城鎮(zhèn)居民擁有 49萬(wàn)立方米的冷庫(kù)空間相比，中國(guó)和巴西分別僅為13和10萬(wàn)立方米。?

冷鏈設(shè)施的缺乏成為食物浪費(fèi)的主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)展中國(guó)家冷藏設(shè)備缺乏導(dǎo)致超過(guò) 2 億噸易腐爛食物的損耗，相當(dāng)于食物總消費(fèi)量的14%。此外，由于40% 的食物需要冷藏，全球電力消耗的15%都被用來(lái)冷藏，是名副其實(shí)的“能耗”大戶。冷鏈的可持續(xù)性也不如人意，冷藏卡車(chē)運(yùn)輸中高達(dá) 40% 的氣體排放皆歸因于冷藏所需的車(chē)載蒸汽壓縮系統(tǒng)，加劇了供應(yīng)鏈碳排放。

圖片來(lái)源：linkedin

冷鏈運(yùn)輸主要原理是通過(guò)低溫抑制微生物活性、減少變質(zhì)，但想要控制微生物生長(zhǎng)的路徑卻絕非冷凍這一條，超臨界CO2同樣有此潛力。超臨界現(xiàn)象是將CO2氣液兩相在超過(guò)臨界壓力和溫度的情況下轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N介于液體和氣體之間的狀態(tài)——超臨界CO2流體。這種流體具有氣體似的擴(kuò)散性和低粘度，以及類(lèi)液體的高溶解性。

在接近室溫(35-40℃)的超臨界CO2流體籠罩下進(jìn)行提取，條件溫和，不會(huì)破壞生物活性成分的活性，也不改變材料微觀結(jié)構(gòu)。超臨界流體作為一種綠色萃取技術(shù)，已廣泛用于中藥提取、香精香料、油品、食品、材料等領(lǐng)域。

圖片來(lái)源：Canadian Food Business

Farther Farms拋開(kāi)萃取，將“超臨界CO2流體”用于巴氏殺菌，打造出全新的包裝食品類(lèi)別，挖掘出新的市場(chǎng)機(jī)遇。超臨界流體殺菌，會(huì)使引發(fā)食物褐變的酶以及引起腐敗的微生物徹底失活，無(wú)需防腐劑的情況下將保質(zhì)期延長(zhǎng)到90天。與傳統(tǒng)高溫蒸汽或熱水殺菌相比，條件溫和的超臨界技術(shù)在保護(hù)食品完整性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上更顯優(yōu)勢(shì)，在多類(lèi)型即食食品，包括水果、蔬菜、乳制品以及肉類(lèi)和植物肉類(lèi)替代品的保藏上極具應(yīng)用潛力。

圖片來(lái)源：Global Times

超臨界技術(shù)處理不僅讓食品具有更好的保藏效果，也大大縮減了餐飲店的冷鏈成本。由于相對(duì)較長(zhǎng)及穩(wěn)定的保質(zhì)期，很多使用Farther Farms薯?xiàng)l的餐廳均表示：他們的上菜時(shí)間縮短了一半。從環(huán)境角度看，越少依賴(lài)?yán)鋬鰴C(jī)，就能減少食物浪費(fèi)和溫室氣體排放，餐廳在消費(fèi)者心目中的形象也變得越發(fā)可親?！?/p>

提“色”、脫“害”、護(hù)“活”，超臨界流體的十八般武藝

超臨界狀態(tài)下，流體往往表現(xiàn)出異常復(fù)雜多變的特性——“像霧像雨又像風(fēng)”，極具“薛定諤”體質(zhì)，同時(shí)也身賦異稟。眾所周知，液態(tài)CO2是一種非極性溶劑，根據(jù)相似相溶原理只能溶解非極性物質(zhì)。但當(dāng)CO2進(jìn)入超臨界狀態(tài)時(shí)，溶劑的性能就會(huì)瞬間爆發(fā)，極性物質(zhì)也可溶解。而因?yàn)橛袣怏w的氣質(zhì)，超臨界CO2的表面張力和黏度很低，但擴(kuò)散速度和滲透性卻很強(qiáng)，所以它的溶解速度會(huì)比普通溶劑快得多。

圖片來(lái)源：China Food Press

正因?yàn)檫@種神奇特性，除了化身“薯?xiàng)l保鮮護(hù)衛(wèi)”，超臨界CO2還能通過(guò)調(diào)整溫度和壓強(qiáng)，模仿出不同分子的極性，針對(duì)不同分子進(jìn)行量身定制式萃取，并且其芳香成分不易被氧化破壞。得益于此，超臨界流體技術(shù)在啤酒花有效成分萃取、天然香料植物或從果蔬中提取天然香精、色素與風(fēng)味物質(zhì)、動(dòng)植物中提取動(dòng)植物油脂 ,咖啡豆或茶葉中脫除咖啡因、煙草脫尼古丁、乳脂中脫除膽固醇及食品脫臭等方面的研究和應(yīng)用都取得了長(zhǎng)足發(fā)展，其中一些在德國(guó)、日本等國(guó)家已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

我國(guó)食品行業(yè)對(duì)超臨界流體萃取技術(shù)（SFE）的應(yīng)用正逐步由實(shí)驗(yàn)室研究走向工業(yè)化。早在1993 年，國(guó)內(nèi)就建成沙棘油工業(yè)萃取裝置, 成功填補(bǔ)了SFE 技術(shù)的工業(yè)化空白。1996年，清華大學(xué)建成啤酒花浸膏SFE中試裝置，將國(guó)內(nèi)酒花利用率從25%提高到90%左右。

圖片來(lái)源：Amazingy

超臨界流體的獨(dú)特性能在微囊化和納米囊化上也發(fā)揮著顯著作用，并為開(kāi)發(fā)制藥提供了新的技術(shù)路徑。藥物研發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括藥物遞送的微囊化和納米囊化，利用超臨界CO2在不同操作條件（流量比，溫度，壓力等）下的可調(diào)節(jié)特性，可以設(shè)計(jì)和控制粒徑以及載藥量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)度更高的微囊化處理。該技術(shù)主要被用于藥物膠囊的制備，但在益生菌或其他需要緩釋的功能成分的制備中同樣具有可觀潛力。

今年6月，以色列公司Solabia-AlgatechNutrition就推出了一種含有 2.5% 天然蝦青素的微膠囊冷水分散粉末，其核心技術(shù)就是超臨界流體。蝦青素是一種天然強(qiáng)效類(lèi)胡蘿卜素，在油中高度溶解，而想獲得蝦青素的水溶液則頗具挑戰(zhàn)。用超臨界CO2從雨生紅球藻微藻中提取蝦青素，其形成的微膠囊粉末在幾秒鐘內(nèi)能完全輕松分散在冷水中。該公司稱(chēng)，這種新配方會(huì)是各種功能飲料、即食補(bǔ)充劑和懸浮液的理想解決方案。

圖片來(lái)源：MDPI

盡管超臨界流體技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，但要想擴(kuò)大在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用范圍，仍面臨很多挑戰(zhàn)。

首先，隨著技術(shù)規(guī)模擴(kuò)大以及對(duì)加工過(guò)程中涉及的動(dòng)力學(xué)機(jī)制更深入的了解，生物活性化合物的工藝收率勢(shì)必需要提高。

其次，食品安全是產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，深入評(píng)估超臨界流體分子與食物成分之間的相互作用很有必要。如果它們被納入食物基質(zhì)，那它們對(duì)人體健康有益作用的主要機(jī)制也需進(jìn)一步探明。?

第三，超臨界流體技術(shù)中最常用的溶劑是CO2，目標(biāo)物質(zhì)主要是非極性組分。如何有效匹配夾帶劑以提取更多極性物質(zhì)仍是一個(gè)值得探討的話題。由于超臨界流體本身的密度限制，采用該技術(shù)從蛋白質(zhì)等副產(chǎn)品中提取大分子物質(zhì)仍具挑戰(zhàn)性，相信這也是該技術(shù)未來(lái)的重要突破點(diǎn)之一。

中國(guó)實(shí)踐：超臨界技術(shù)如何賦能新消費(fèi)？

在懶人經(jīng)濟(jì)和疫情催生下，“方便”與“健康”變成許多人消費(fèi)食品時(shí)的首要考量因素。如今，“預(yù)制菜”和“功能食品”正吸引越來(lái)越多品牌入局。隨著市場(chǎng)角逐的白熱化，如何用技術(shù)為自己構(gòu)建護(hù)城河，成了品牌們必須考慮的問(wèn)題。而超臨界技術(shù)在商戰(zhàn)中扮演舉足輕重的角色。?

1、鎖住預(yù)制菜靈魂，超臨界技術(shù)助力“風(fēng)味物質(zhì)”標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)?

源于美國(guó)20世紀(jì)60年代，預(yù)制菜最早被運(yùn)用于麥當(dāng)勞、肯德基等標(biāo)準(zhǔn)化的快餐連鎖餐廳。2000年進(jìn)入中國(guó)后也主要是為餐廳提供半成品，提高備菜效率。2020年受疫情限制，大眾外出就餐頻次大幅減少，居家生活需求旺盛，預(yù)制菜企業(yè)開(kāi)始將目光對(duì)準(zhǔn)C端消費(fèi)群體，B端場(chǎng)景也拓展到餐廳以外，便利店、精品超市、生鮮電商等紛紛開(kāi)始布局預(yù)制菜品類(lèi)。?

C端預(yù)制菜賽道如今熱火朝天，得益于B端產(chǎn)業(yè)的高度成熟。中央廚房快速發(fā)展，預(yù)制菜大規(guī)模覆蓋餐飲后廚早已成為行業(yè)共識(shí)，預(yù)制菜取代餐館廚師的說(shuō)法更一度成為熱點(diǎn)話題。預(yù)制菜工業(yè)化進(jìn)程中，風(fēng)味物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是關(guān)鍵因素。近日宣布連續(xù)完成合計(jì)5100萬(wàn)美元C輪與C+輪融資的“利和味道”便是在生產(chǎn)技術(shù)上獨(dú)樹(shù)一幟的“風(fēng)味家”。

利和味道原名利和萃取，其核心技術(shù)就是天然產(chǎn)物和海洋生物活性物質(zhì)的超臨界CO2流體萃取。旗下的香辛料、風(fēng)味提取物、調(diào)味料和調(diào)理食品四座工廠多年來(lái)為國(guó)內(nèi)連鎖餐飲、商超、便利店和電商客戶提供了多樣化的速食解決方案。

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