科技是國家強盛之基，創(chuàng)新是民族進步之魂?？萍紕?chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力、提升國際競爭力、增強綜合國力、保障國家安全的戰(zhàn)略支撐。在我國實現(xiàn)科技強國的征程上，我國科學(xué)家張振國教授勇毅前行，敢為人先，開拓創(chuàng)新；在促進經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)保護、改善民生的基礎(chǔ)前沿等多個領(lǐng)域突破性研究成果發(fā)明專利九十五項，為我國科技自主創(chuàng)新能力的提升和經(jīng)濟發(fā)展的增強作出了開創(chuàng)性貢獻，被授予國 家級科技功臣，中國十大科技創(chuàng)新人物。

科研從不是一件容易的事。成績單的背后，是張振國教授幾十年如一日堅守、在關(guān)鍵核心技術(shù)不斷攻克。九十五項發(fā)明中，榮獲國家發(fā)明專利和實用型專利十六項、國際首創(chuàng)五項、國內(nèi)首創(chuàng)三十二項，榮獲全國及省部級獎三十三項，其中金獎十項，銀獎、優(yōu)良獎、開發(fā)獎六項，這是一份令人贊嘆的成績單。其中紅外錢電腦超高溫瞬時滅菌機是張振國教授潛心研究40年的科研成果，是國際最 大生產(chǎn)能力的滅菌機，廣泛用于牛奶、藥液、飲料、醬油醋、果酒、醫(yī)藥、保健品等產(chǎn)品的滅菌，達到商業(yè)無菌，起到免加防腐劑，防止變質(zhì)，延長保質(zhì)期的目的，還能保持食品中的營養(yǎng)成分不被破壞，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生碳排放及廢水，實現(xiàn)零污染零排放，為我國實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)貢獻科技力量。是食品安全、飲料滅菌保鮮的一次革命性創(chuàng)新，填補了國際空白。

張振國 教授級高級工程師、 研究員。原任國家食品機械行業(yè)標(biāo)準化委員會委員、中國奶協(xié)工業(yè)委員會委員、中國畜牧產(chǎn)品加工研究會專家委員會委員、現(xiàn)任中國科學(xué)報社特聘科學(xué)家、中國管理科學(xué)院特聘研究員、中國乳品工社編委、現(xiàn)任北京得昊力新科技發(fā)展有限公總經(jīng)理、北京國精機電科學(xué)技術(shù)研究院院長，天露恒健食品生物科技（天津）有限公司董事長。

潛心鉆研 自立自強科技定力

1951年張振國出生于陜北農(nóng)民家庭,由于家境的貧寒,只讀完了小學(xué)。從16歲開始學(xué)徒做木工。學(xué)徒3年能夠獨立完成木器制作、設(shè)計等，在工作之余，張振國利用業(yè)余時間先后自學(xué)了《機械原理》、《材料力學(xué)》、《高等數(shù)學(xué)》等課程。1974年,張振國在陜西省靖邊縣中學(xué)創(chuàng)辦校辦木工廠,先后研制成功了“木工車床”、“木工帶鋸機”、“木工鉆床”等木業(yè)加工機械,將一個校辦工廠搞得紅紅火火,推動了校辦企業(yè)的發(fā)展,受到了縣委縣政 府及有關(guān)部門的表揚和嘉獎。1975年張振國被調(diào)到靖邊縣木材加工廠任副廠長兼技術(shù)負責(zé)人。生性好強的張振國沒伸手向國家要一分錢,要一臺設(shè)備,以自己頑強的毅力，設(shè)計并革新了“大帶鋸”、“萬能細目帶鋸機”、“自動打眼機”、“多用機床”等13臺/套木工機械設(shè)備。這些機械設(shè)備,經(jīng)陜西省有關(guān)技術(shù)部門鑒定驗收合格,投入生產(chǎn),不僅使生產(chǎn)率提高了40%,而且使成本降低了20%,并為國家節(jié)約幾十萬元資金。該廠當(dāng)年被評為全國科技先進單位、陜西省紅旗單位。

國家為培養(yǎng)人才，送張振國教授去大學(xué)深造。在深造期間,張振國完成了“自動靜脈注射儀”和“并聯(lián)鉆套”、“多機頭鉆床”科研計劃。完成學(xué)業(yè)后，他主動牽頭,自酬資金帶領(lǐng)鄉(xiāng)親們發(fā)家致富，辦起了科學(xué)技術(shù)實驗站，成立縣技術(shù)開發(fā)總公司，研究成功了新型飲料沙棘汁、沙棘濃縮汁、沙棘原汁、沙棘酒等,還搞成果品、肉類加工制品等34多個品種。張振國為了將靖邊農(nóng)副產(chǎn)品資源銷到大城市，利用靖邊農(nóng)副產(chǎn)品資源到大城市搞深加工辦廠，產(chǎn)品直銷城市市場。為擴大生產(chǎn)組建了四廠一站,既“北京豐臺沙棘飲料廠”、“西安北斗沙棘飲料廠”、“陜西靖邊縣食品飲料廠”、“陜西靖邊縣綜合加工廠”、“靖邊縣科學(xué)技術(shù)實驗站”。創(chuàng)辦的“北京豐臺區(qū)沙棘飲料廠”、商標(biāo)為“北斗牌沙棘飲料”。 按張振國的計劃，北京、靖邊建立兩條生產(chǎn)線，北京為沙棘汽水生產(chǎn)線，靖邊為沙棘原汁生產(chǎn)線。靖邊建廠三個月時間，于1985年9月30日前投產(chǎn)；北京建廠8個月時間，于1986年3月20日前投產(chǎn)。幾經(jīng)努力，北京廠也提前一個月完成了設(shè)備安裝任務(wù)，于1986年3月10日投產(chǎn)。公司產(chǎn)品不但銷往全國各地,而且銷到美國、日本等國家。公司產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟效益上均名列前茅。

在張振國的帶領(lǐng)下，北京廠投產(chǎn)七個月，收回總投資的百分之九十，實現(xiàn)利潤30萬元，超額完成了各項指標(biāo)，當(dāng)時靖邊縣全縣工業(yè)收入180萬元。沙棘系列飲料銷往北京各大商場及全國各地，沙棘原汁銷往美國、日本等國。

1986年8月，在全國沙棘辦、輕工部、水利部、林業(yè)部、衛(wèi)生部、工商局等聯(lián)合召開的“全國沙棘產(chǎn)品質(zhì)量評比會”上，張振國公司下設(shè)的，“北京豐臺區(qū)沙棘飲料廠”“沙棘汽水”以92.82分的成績?nèi)〉昧说?一名,并獲得了優(yōu)良獎和開發(fā)獎，公司還創(chuàng)造了全國質(zhì)最第 一、經(jīng)濟效益第 一、橫向聯(lián)營第 一的好成績。

名聲在外的陜北老區(qū)在北京辦飲料廠引起了很大的社會反響，北京和全國各大媒體紛紛報道。

1987年12月,張振國調(diào)入寧夏機械研究院,在研究院工作期間,使價值60多萬元10多臺已報廢的機器重新使用。他還研制改造人造板專用設(shè)備13臺,開發(fā)試制成功7種新產(chǎn)品,其中4種產(chǎn)品填補了寧夏空白?？蒲薪o工廠帶來了勃勃生機，使面臨倒閉的企業(yè)死而復(fù)生。在中衛(wèi)兩年任職期間，張振國完成了各項預(yù)定的經(jīng)濟指標(biāo)，被中衛(wèi)縣和研究院評為先進工作者。張振國與同伴研究出系列電熱產(chǎn)品:“全自動快速電熱開水器”、“沐浴器”、“洗發(fā)器”，其中,“全自動快速電熱開水器”獲得國家專利。

張振國的研發(fā)成果對我國中國制造業(yè)發(fā)展有一定的影響力，被一家新加坡公司開出優(yōu)厚的條件邀請出任該公司副總經(jīng)理兼總工程師，被厚植家國情懷的張振國婉言謝絕?；氐窖芯吭汉?，張振國向院領(lǐng)導(dǎo)提出了研發(fā)“紅外線滅菌機”項目。由于研究院專家認為他的想法是空想，不可能實現(xiàn)，研究院沒有不上報。為了研究“紅外線滅菌機”這一國際首創(chuàng)項目，張振國與研究院簽訂了停薪留職協(xié)議，獨立研發(fā)“紅外線滅菌機”。

緊扣行業(yè)科技 探索綠色低碳發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展,能源問題,環(huán)境污染問題也越來越突出。特別是食品產(chǎn)業(yè)在安全、節(jié)能減排領(lǐng)域面臨著嚴重的挑戰(zhàn)，作為百姓日常食品牛奶、醬油醋、果酒啤酒、飲料等食品，細菌污染損失嚴重。滅菌是保證食品安全的重要一環(huán)。如何有效滅菌的同時又不損傷食品品質(zhì)。為了打破技術(shù)壁壘，張振國教授將自己全部積蓄投入，歷經(jīng)8年時間，研發(fā)成功世界上第 一臺“牛奶專用紅外線超高溫瞬時滅菌機”,填補了國際紅外線滅菌技術(shù)在牛奶領(lǐng)域應(yīng)用的空白。

為改變我國食品安全的狀況，使科學(xué)技術(shù)盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,造福于社會。張振國與伙伴在北京中關(guān)村上地國際科技創(chuàng)業(yè)園創(chuàng)辦了高新技術(shù)企業(yè)—北京得昊力新科技發(fā)展有限公司。他們在以牛奶滅菌為主的第六代紅外線滅菌機的基礎(chǔ)上開發(fā)了燃氣式化糖機等無污染、環(huán)保型紅外線系列食品機械,開發(fā)了可直接替代由蒸汽鍋爐提供熱能的滅菌、預(yù)煮、化糖等，食品機紅外線輻射加熱技術(shù),彌補了傳統(tǒng)滅菌設(shè)備的諸多不足,而且具有自動化程度高、易于維護、生產(chǎn)過程無“三廢”、投資少、見效快得昊力紅外線電腦超高溫瞬時滅菌機，改變了傳統(tǒng)蒸汽對流體食品滅菌的方法,用紅外線產(chǎn)生發(fā)熱，用熱殺消滅食品當(dāng)中的致病菌和微生物，起到免加防腐劑，防止變質(zhì)，延長保質(zhì)期的目的還能保持食品中的營養(yǎng)成分不被破壞。

高新技術(shù)的研發(fā)標(biāo)志著得昊力公司設(shè)備制造從電腦型向自動化、智能型、遠程控制型邁出了核心一步，也標(biāo)志著得昊力研發(fā)、制造技術(shù)的一次飛躍。經(jīng)過團隊全面測試，各項技術(shù)指標(biāo)符合滅菌要求，操作更方便，自控程度更高，設(shè)備運行更加穩(wěn)定，滅菌效果更好，也更加節(jié)能（每噸滅菌用電可控制在18度電之內(nèi)）。同時也是世界上最 大的單機每小時滅菌20噸的大型紅外線超高溫瞬時滅菌機（注：世界最大單機滅菌機10噸/小時）。這一成果的出現(xiàn)，是世界首創(chuàng)，填補了國際滅菌機在食品領(lǐng)域應(yīng)用市場空白，榮獲國際專利金獎。

技術(shù)原理：

紅外線超高溫瞬時滅菌機是通過熱原理，不再通過傳統(tǒng)的使用鍋爐和蒸汽，而是直接使用電產(chǎn)生紅外線，紅外線產(chǎn)生熱，熱殺消滅食品中的致病菌和微生物，也保護食品中營養(yǎng)成分、口感、顏色。技術(shù)原理是利用了滅菌與營養(yǎng)成分對溫度有16倍敏感度。紅外線超高溫瞬時滅菌機原理與蒸汽滅菌機一樣，都是熱原理，但紅外線滅菌機更節(jié)能，更先進，更科學(xué)，更耐用也更穩(wěn)定。

技術(shù)參數(shù)：

是國際最 大生產(chǎn)能力的滅菌機，每小時最 大生產(chǎn)量20噸。產(chǎn)能300公斤-20噸可定制，目前國內(nèi)國際蒸汽滅菌機最 大產(chǎn)量是單機15噸/小時，紅外線超高溫瞬時滅菌機可以做到單機20噸/小時，為世界首創(chuàng)）；電壓380V；功率6-300千瓦；滅菌溫度80-140攝氏度；滅菌時間3-5秒；材質(zhì)304食品級不銹鋼，管道316不銹鋼；自帶CIP清洗，且可以自動清洗；運行方式電子、電腦、數(shù)控、全自動、智能可定制；液體輸入輸出自帶泵；自動降溫可瞬間將溫度從140度降溫至30-50 攝氏度，滿足灌裝要求，且溫度可調(diào)；外型尺寸3.7*1.05*1.75--9.8*1.78*1.95。設(shè)備價格依據(jù)產(chǎn)量和行業(yè)所需從幾萬到一百多萬不等。

技術(shù)優(yōu)勢：

6大功能：1、均質(zhì)前預(yù)熱（不需要用其他能源質(zhì)物料加熱到65℃均質(zhì)，而是設(shè)備自帶均質(zhì)前預(yù)熱功能）；2、滅菌保鮮；3、出料冷卻（出口溫度30-50℃）；4、自動清洗無死角；5、管道滅菌消毒；6、無菌熱回流（可以直接連接無菌灌裝機，不用無菌罐緩沖，減少二次污染）。

12大優(yōu)勢：1、降低滅菌環(huán)節(jié)設(shè)備投資50-70%（不需要購買鍋爐及建設(shè)鍋爐房）；2、降低滅菌成本60-70%（蒸汽滅菌一噸需要成本50元左右，紅外線滅菌機滅菌一噸不足15元，也不需要水處理費用）；3、節(jié)省人力2-3倍（不用專業(yè)鍋爐工及操作工）；4、節(jié)約廠地90-95%（一噸設(shè)備占地僅需4平米）；5、不產(chǎn)生污染物及碳排放，可實現(xiàn)無污染零碳排放綠色工廠（只用電力，不燃燒天然氣等能源）；6、滅菌溫度高（80-140℃攝氏度可調(diào)，最 高溫度可達300℃）；7、滅菌時間短（3-5秒）、徹底，完全達到商業(yè)無菌（不需添加防腐劑）；8、減少營養(yǎng)損失，顏色口感變化非常?。t外線HUT滅菌最 大優(yōu)勢）；9、單機滅菌一體完成，不用鍋爐制汽再輸出到蒸汽滅菌機，滅菌機效果受制于鍋爐；10、非壓力容器無需年檢，也不用壓力鍋爐持證操作工，無安全隱患；11、故障系數(shù)低，不需要日常維修，設(shè)備壽命長；12、單機用電，更易于實現(xiàn)自動化、智能化、遠程化、數(shù)字化。

節(jié)約能源 污染零排放

從全國牛奶、果酒、飲料、醬油醋、藥液五大行業(yè)產(chǎn)品滅菌技術(shù)看，98%以上的企業(yè)均采用是鍋爐蒸汽式滅菌機滅菌，這些蒸汽鍋爐能源大多采用天然氣，如果按照最這個方法每滅菌1噸產(chǎn)品需約150公斤蒸汽計算，僅此環(huán)節(jié)全國年消耗天然氣約27.83億立方，年二氧化碳排放546萬噸（按照天然氣燃燒排放二氧化碳1.96公斤/立方計算），這些行業(yè)如果加上其他工藝如使用熱水、管道滅菌、包裝物滅菌等工藝環(huán)節(jié)使用鍋爐天然氣，產(chǎn)生的二氧化碳排放預(yù)計將超過1500萬噸，在二氧化碳排放量如此高的情況下，國家實施的”雙碳”目標(biāo)何時能實現(xiàn)。

紅外線滅菌機由于不再使用鍋爐和蒸汽，僅使用單一電力，不產(chǎn)生碳排放及廢水，實現(xiàn)零污染零排放。廣泛應(yīng)用于牛奶、藥液、飲料、醬油醋、果酒、醫(yī)藥、保健品等產(chǎn)品的滅菌達到商業(yè)無菌外，還能用于各產(chǎn)品各工藝的滅菌，含企業(yè)用熱水、管道滅菌、包裝物滅菌等。采用紅外線滅菌機進行滅菌生產(chǎn)，每年可為國家至少減少天然氣使用27.83億立方，減少二氧化碳排放546萬噸。如果紅外線滅菌機滅菌1噸產(chǎn)品耗電僅為18度，按照目前工業(yè)用電峰電價格0.72元/度，則滅菌成本為12.96（18*0.72）。

而蒸汽滅菌技術(shù)（帶熱回收技術(shù)）每滅菌1噸產(chǎn)品需約150公斤蒸汽計算，蒸汽鍋爐每生產(chǎn)1噸蒸汽需76立方天然氣，目前生產(chǎn)用天然氣均價3.8元/m3滅菌1噸產(chǎn)品需成本43.32元（76*3.8*150/1000），紅外線滅菌是蒸汽滅菌的29.92%，每噸節(jié)約成本30.36（43.32-12.96）元，較蒸汽滅菌節(jié)能70.08%；如果按照谷電電價計算，則節(jié)能效果遠大于70.08%。全國上述行業(yè)總產(chǎn)量估算，采用紅外線滅菌機較蒸汽滅菌機每年可節(jié)約78.5億元（25600萬噸*30.36元/噸）。

全國現(xiàn)有使用蒸汽滅菌機最少30萬臺，如果全國推廣“紅外線滅菌機”20萬臺，以每小時生產(chǎn)能力以五噸計算“紅外線電腦超高溫瞬時滅菌機”，滅菌每噸液體比傳統(tǒng)蒸汽滅菌機節(jié)約能源費59.43元，每臺、每班八小時，可節(jié)約能源費4754.4元，每年生產(chǎn)時間按300天計算，每年、每臺節(jié)約能源費118.5萬元。推廣20萬臺可每年節(jié)約能源費2377.2億元，使用十年可節(jié)約23772億元。還能給國家納稅幾佰億元。還能讓全國飲料食品企業(yè)實現(xiàn)無污染綠色工廠。

紅外線電腦超高溫瞬時滅菌機每臺總投資56萬元，傳統(tǒng)蒸汽滅菌機總投資103萬元，包括滅菌機、鍋爐及鍋爐房、水處理設(shè)備?！凹t外線電腦超高溫瞬時滅菌機”節(jié)約投資27萬元。紅外線滅菌機，年生產(chǎn)2萬噸飲品能源成本27.6萬元。傳統(tǒng)蒸汽滅菌機年生產(chǎn)2萬噸飲品能源成本146.15萬元，紅外線電腦超高溫瞬時滅菌機年節(jié)約生產(chǎn)耗能成本118.55萬元。紅外線電腦超高溫瞬時滅菌機”與“傳統(tǒng)蒸汽滅菌機”相比有以下七大綜合優(yōu)點：

1、降低設(shè)備投資：50-70% ；

2、降低產(chǎn)品成本：60-70% ；

3、節(jié)省人力：1-2倍；

4、節(jié)約廠地：99% ；

5、實現(xiàn)0污染0廢汽排放的綠色工廠；

6、滅菌溫度高、瞬時、減少營養(yǎng)損失；

7、紅外線新技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)滅菌法，高效節(jié)能減碳。

上述節(jié)能減排的效益顯示，在國內(nèi)推廣使用紅外線滅菌機是落實國家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，積極踐行綠色發(fā)展理念，深耕綠色低碳產(chǎn)業(yè)，為服務(wù)貢獻“雙碳”目標(biāo)貢獻科技力量。

操作詳情：

注：設(shè)備自左往右分別是1、操作平臺，即將需要滅菌的技術(shù)參數(shù)如滅菌溫度、時間等輸入，點擊啟動即可，也是整個設(shè)備的控制系統(tǒng)；2、中間是清洗桶，每次生產(chǎn)完畢，啟動清洗功能，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要，可以采用酸堿洗等，確保設(shè)備下次生產(chǎn)時正常使用。定期清洗也是設(shè)備維護的重要內(nèi)容，可延長設(shè)備使用壽命；3、最右邊箱體是滅菌體和熱交換體，即設(shè)備紅外線發(fā)生、制熱、滅菌均在此箱體內(nèi)，設(shè)備溫度一般在135-140℃均可達到產(chǎn)品的商業(yè)無菌，同時該箱體還是熱交換體，即滅菌后的產(chǎn)品在超高溫狀態(tài)下釋放熱量，被下一批未滅菌的產(chǎn)品吸收，起到預(yù)熱的目的，實現(xiàn)熱能在該箱體內(nèi)再利用及循環(huán)，達到節(jié)能目的，滅菌后產(chǎn)品的出口溫度為30-50℃。

設(shè)備一個進料口與待滅菌產(chǎn)品儲藏罐鏈接，滅菌后的出料口與無菌灌裝機鏈接，設(shè)備自帶無菌熱回流功能，可以不用無菌罐；設(shè)備可與均質(zhì)機連體使用，實現(xiàn)均質(zhì)前預(yù)熱，無需均質(zhì)單獨加熱，設(shè)備自帶泵，開機啟動即可實現(xiàn)無人化操作連續(xù)生產(chǎn)，真正實現(xiàn)自動、省時、省工、節(jié)能、精準控制的目的，設(shè)備溫度控制顯著高于蒸汽的溫度控制可達到+-0.2℃，因此滅菌效果也遠好于蒸汽滅菌機。

食品安全是關(guān)系國計民生，關(guān)系國家經(jīng)濟健康發(fā)展和社會穩(wěn)定的大事，紅外線滅菌機作為節(jié)能減排，抑制微生物和消滅微生物，改善食品品質(zhì)，保證食品安全重要科技成果支撐，產(chǎn)品遍布全國各地，其中軍企使用占大比重如；中央軍委后勤部食品基地、解放軍總參基地、解放軍新疆馬蘭63650部隊、解放軍總參三部61062部隊乳品生產(chǎn)基地、解放軍酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心等。乳品飲料品牌用戶：露露、天潤、香港福斯，三鹿集團、完達山乳業(yè)等；調(diào)味品品牌用戶：六必居、寧化府益源慶、食客緣、龍門米醋、寬牌、燈山井等；中藥液用戶：濱州中醫(yī)院中藥廠；飲料果酒用戶：煙臺葡萄酒、青島飲料廠、維康飲品等。

胸懷祖國、服務(wù)人民的愛國精神，自主創(chuàng)新，敢為人先是張振國教授科技報國的成功密碼。個人事跡先后受到中央電視臺、寧夏電視臺、陜西電視臺、《人民日報》、《中國食品報》、《中國奶業(yè)報》、《農(nóng)產(chǎn)品加工報》、《陜西日報》、《陜西科技報》、《寧夏日報》、《寧夏畫報》、《中國乳品工業(yè)》、《中國乳業(yè)》、《中國乳品》、《食品科學(xué)》、《食品工業(yè)科技》、《乳業(yè)導(dǎo)刊》等30多家新聞媒體爭相報道。

作為紅外線滅菌機的開發(fā)者和引領(lǐng)者，張振國教授探索出一條綠色發(fā)展+食品安全+節(jié)能環(huán)保的食品機械之路，在他看來，技術(shù)研發(fā)絕不局限于某一特定方向，而是切中行業(yè)痛點，讓技術(shù)真正服務(wù)于行業(yè)需求。積極踐行綠色發(fā)展理念，為食品安全、節(jié)能減排，節(jié)約產(chǎn)品成本突破技術(shù)發(fā)展瓶頸、促進食品安全環(huán)保產(chǎn)業(yè)升級起到了重要推動作用，用實際行動助力碳達峰和碳中和目標(biāo)的如期實現(xiàn)。