食品工業(yè)生物技術(shù)范文

時(shí)間:2023-03-27 20:25:50

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篇1

1食品工業(yè)中的常見生物技術(shù)

1.1基因工程

基因工程是基于分子遺傳學(xué)的理論建立的,又叫做DNA重組技術(shù)。對(duì)于來源不同的基因,基因工程根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖,借助于分子及微生物學(xué),按照現(xiàn)代化的方式,實(shí)現(xiàn)雜種DNA分子的體外構(gòu)建,通過活細(xì)胞的有效導(dǎo)入,完成生物遺傳特性的全新轉(zhuǎn)變,從而達(dá)到獲得新品種的目的。在現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展中,基因工程是關(guān)鍵組成,食品的包裝、保藏等多個(gè)環(huán)節(jié),都可以將該技術(shù)應(yīng)用其中,實(shí)現(xiàn)包裝材料的改變,達(dá)到降低食品生產(chǎn)成本的目的。同時(shí),將基因工程應(yīng)用于食品貯藏中,既是一種貯運(yùn)方式的創(chuàng)新,也能獲得食物貯藏期的有效延長。以延熟番茄為例,該種食物的生產(chǎn)就應(yīng)用到了轉(zhuǎn)基因技術(shù),以調(diào)控乙烯合成途徑這一辦法來使乙烯的合成得到有效抑制,達(dá)到番茄延遲成熟、貯藏期延長的效果。

1.2細(xì)胞工程

細(xì)胞工程中涉及多項(xiàng)生物學(xué)理論,既包括現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué),也包括發(fā)育、遺傳學(xué),更對(duì)分子生物學(xué)方法進(jìn)行了運(yùn)用。作為一種生物工程技術(shù),細(xì)胞工程基于人們的需求,按照預(yù)先的設(shè)計(jì),實(shí)施細(xì)胞層次的遺傳操作,對(duì)細(xì)胞內(nèi)含物進(jìn)行重組,對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組,從而實(shí)現(xiàn)生物功能以及生物結(jié)構(gòu)的科學(xué)轉(zhuǎn)變。通俗來講,細(xì)胞工程主要是完成新物種的快速繁殖,在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中,有效應(yīng)用了組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)等生物學(xué)辦法,引入了基因移植技術(shù)、核質(zhì)移植技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)。作為一種科學(xué)研究辦法,生物工程的多個(gè)領(lǐng)域都可以看到細(xì)胞工程的滲入。在食品工業(yè)發(fā)展中,細(xì)胞工程更是得到了廣泛的科學(xué)利用。

1.3酶工程

在生物技術(shù)中,酶工程也是不可缺少的一種技術(shù),主要實(shí)現(xiàn)的是物質(zhì)轉(zhuǎn)化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反應(yīng)器內(nèi),利用酶的這一作用,就可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

1.4發(fā)酵工程

在生物技術(shù)組成中,發(fā)酵工程同樣是不可缺少的。在發(fā)酵工程中,借助現(xiàn)代工程技術(shù)辦法,通過對(duì)微生物特定功能的科學(xué)利用,實(shí)現(xiàn)對(duì)某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效控制,或是就此產(chǎn)生一種新的需求物質(zhì)。

2生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用分析

2.1肉類食品中的生物技術(shù)

在肉類食品生產(chǎn)中,通過生物技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用,既可以施行對(duì)肉類食物資源的有效改造,又能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)肉類傳統(tǒng)加工工藝的創(chuàng)新,從而使肉制品功能得到進(jìn)一步增加、肉類加工深度得到更大提升,推動(dòng)肉類生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2.2果蔬保鮮中的生物技術(shù)

現(xiàn)階段,在果蔬保鮮技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的就是化學(xué)殺菌劑以及冷藏的處理方式了,然而,這樣做也存在著很大的弊端。一方面,使用化學(xué)殺菌劑,果蔬中的殘留會(huì)對(duì)食用者的健康造成一定威脅;另一方面,化學(xué)殺菌劑的長期使用,植物病原菌也會(huì)出現(xiàn)抗藥性。鑒于此,需要用另一種果蔬保鮮處理方式來取代現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的化學(xué)殺菌劑,而且,新的果蔬保鮮處理還最好是對(duì)人體健康沒有毒害威脅的,同時(shí)又具有高效防腐效用的,生物保鮮技術(shù)就能夠很好的滿足這一要求,國內(nèi)外都加強(qiáng)了對(duì)這一保鮮技術(shù)的研究。據(jù)相關(guān)研究顯示,茄子保鮮中應(yīng)用木霉發(fā)酵液能達(dá)到極好的保鮮效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在20℃至25℃的貯藏溫度范圍內(nèi),茄子果實(shí)如果被木霉發(fā)酵液處理,可以保鮮貯藏長達(dá)20天。

2.3飲品中的生物技術(shù)

在飲品生產(chǎn)中應(yīng)用生物技術(shù),不僅可以使飲品的風(fēng)味得到有效改變,也會(huì)使飲品品質(zhì)發(fā)生變化,對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的提升發(fā)揮著良好的效果。因此,在飲品產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,生物技術(shù)的應(yīng)用是非常廣的。據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),在南瓜汁乳酸發(fā)酵飲料生產(chǎn)中,以5%的乳酸菌接種量1:1.75的南瓜漿和水配比,分別向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,給以40℃以及8小時(shí)的發(fā)酵條件,由此得到的飲品,不僅可以保持穩(wěn)定的外觀,還有著酸甜適中的獨(dú)特口感,深受大眾歡迎。

2.4食品添加劑中的生物技術(shù)

當(dāng)前,科技術(shù)發(fā)展日新月異,在食品添加劑生產(chǎn)中,生物技術(shù)發(fā)揮著無可替代的作用,成為新型生產(chǎn)技術(shù)。在各種食品添加劑生產(chǎn)中,如何更好利用生物技術(shù),成為國際研究熱點(diǎn)。國內(nèi)這方面的研究,也取得了一定成績。比如在牛奶生產(chǎn)中,尤其是在雙乙酸奶味香精生產(chǎn)中,可利用雙乙酸乳酸乳桿菌進(jìn)行發(fā)酵。向發(fā)酵液中,添加一定量的CuS04,可增加雙乙酸活性,而添加一定量的0.1%檸檬酸鈉,可抑制雙乙酸還原酶。因此,制備的奶味香料,具有雙乙酸的純正奶油香味。

2.5食品包裝中的生物技術(shù)

現(xiàn)階段,在食品工業(yè)發(fā)展中,食品包裝也更多的應(yīng)用到了生物技術(shù)。而且,在包裝食品毒理檢測以及食品的防腐方面,生物技術(shù)應(yīng)用也取得了效果。食品檢測中的生物技術(shù)評(píng)價(jià)食品品質(zhì)、開展食品質(zhì)量監(jiān)督、實(shí)施食品生產(chǎn)監(jiān)控、加強(qiáng)食品研究等,在食品檢驗(yàn)的多個(gè)環(huán)節(jié),生物技術(shù)檢測都得到了較好的應(yīng)用。尤其是在食品衛(wèi)生檢測環(huán)節(jié),生物技術(shù)的應(yīng)用為提升食品質(zhì)量做出了重要貢獻(xiàn)。比如,對(duì)于蔬菜食品,可以通過免疫分析、活體生物分析等生物技術(shù)辦法來檢測藥物殘留。同時(shí),在藥物殘留檢測環(huán)節(jié),利用生物芯片技術(shù)也能獲得準(zhǔn)確的結(jié)論。再如,對(duì)于食品中是否含有病毒污染的檢測,通過核酸聚合酶連鎖反應(yīng)這一生物技術(shù),可以在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)增DNA和RN斷,從而獲得需要的檢測數(shù)量。除此之外,將基因工程應(yīng)用于食品檢測,通過DNA指紋技術(shù),食品原料是否摻假就可以準(zhǔn)確的鑒定出來。而且,通過DNA指紋技術(shù),也能判斷出牛奶飲品中是否含有微量毒素。

3生物技術(shù)應(yīng)用于食品工業(yè)的前景展望

在高新技術(shù)中,生物技術(shù)雖然興起沒有多長時(shí)間,但卻在社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的多個(gè)領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。對(duì)于全球性重點(diǎn)關(guān)注的問題,如能源問題、污染問題、糧食問題等,都可以通過生物技術(shù)的應(yīng)用得到科學(xué)的解決??梢哉f,生物技術(shù)出現(xiàn)而帶來的種種經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益是無法預(yù)估的。而隨著生物技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展,將其運(yùn)用于食品工業(yè),也必然會(huì)出現(xiàn)更加廣闊的發(fā)展空間。

4結(jié)語

篇2

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,青島266109)

摘要院發(fā)酵工程是將生物技術(shù)研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的關(guān)鍵學(xué)科,是生物技術(shù)專業(yè)的核心課程之一,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性。本研究以建設(shè)發(fā)酵工程課程的網(wǎng)絡(luò)視頻課程為目的,探析了該課程的建設(shè)目標(biāo)、課程體系和網(wǎng)絡(luò)視頻課程網(wǎng)站建設(shè)體系,從而為其他課程的網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè)提供建設(shè)性的參考,為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供了實(shí)踐性的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 院網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè);發(fā)酵工程;生物技術(shù);網(wǎng)站建設(shè);應(yīng)用型人才

中圖分類號(hào)院G642.47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼院A 文章編號(hào)院1006-4311(2015)27-0172-03

0 引言

發(fā)酵工程是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理,依靠生物催化劑的作用,將物料進(jìn)行加工以提品或?yàn)樯鐣?huì)服務(wù)的技術(shù),是將生物技術(shù)研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的關(guān)鍵學(xué)科[1]。發(fā)酵工程是生物技術(shù)專業(yè)的核心課程之一,是該專業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵課程。如何通過該課程的學(xué)習(xí)促使學(xué)生將本課程內(nèi)容與其它課程的理論知識(shí)整合,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論知識(shí)在實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中轉(zhuǎn)化和運(yùn)用,從而能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、專業(yè)技能和就業(yè)能力是一個(gè)值得深入探究的課題。本研究擬從發(fā)酵工程課程的網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè)角度出發(fā),探析網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè)的目標(biāo)、課程體系和網(wǎng)絡(luò)視頻課程網(wǎng)站建設(shè)體系,從而為其他課程的網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè)提供建設(shè)性的參考,為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供實(shí)踐性的指導(dǎo)。

1 網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè)的目標(biāo)

發(fā)酵工程發(fā)展到今天成為生物工程的一個(gè)極其重要的分支,是一個(gè)包括了微生物學(xué)、化學(xué)工程、基因工程、細(xì)胞工程、機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)軟硬件工程的一個(gè)多學(xué)科工程,是用來解決按發(fā)酵工藝進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的工程學(xué)問題的學(xué)科,是生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性[2]。因此課程教學(xué)實(shí)施過程中采用的教育思想要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、運(yùn)用知識(shí)能力和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

1.1 以學(xué)生為中心,發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)優(yōu)勢和改革教學(xué)方法翻轉(zhuǎn)課堂,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

充分利用網(wǎng)絡(luò)視頻課程教學(xué)平臺(tái),學(xué)生自主學(xué)習(xí)發(fā)酵工程的教學(xué)視頻、多媒體課件、發(fā)酵產(chǎn)品發(fā)酵工藝錄像以及其它教學(xué)資源,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的廣度和深度;改革教學(xué)評(píng)價(jià)方法,依據(jù)網(wǎng)絡(luò)視頻課程學(xué)習(xí)進(jìn)度,網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)站鏈接資料和文獻(xiàn)的查閱程度以及依據(jù)這些材料抽取學(xué)生授課講解并形成綜述性的報(bào)告和進(jìn)行課堂的討論,教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和授課報(bào)告情況,根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行跟進(jìn)、督促和評(píng)分,實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂,從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

1.2 依據(jù)網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè),建立發(fā)酵產(chǎn)品的發(fā)酵工藝的仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和考核自測系統(tǒng),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力

通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)視頻課程,同學(xué)們通過自主學(xué)習(xí)和課堂討論學(xué)習(xí)了產(chǎn)品發(fā)酵工藝流程的基礎(chǔ)理論和技術(shù),為了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力,使同學(xué)們思考和運(yùn)用理論知識(shí),在網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè)中加入不同發(fā)酵產(chǎn)品(或不同發(fā)酵形式)的發(fā)酵工藝流程的仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),使學(xué)生通過在線模擬和設(shè)計(jì)各個(gè)產(chǎn)品的發(fā)酵過程,同時(shí)考核自測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)知識(shí)的轉(zhuǎn)化和運(yùn)用,從而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

1.3 通過網(wǎng)絡(luò)視頻課程建設(shè)的互動(dòng)板塊,建立專題討論區(qū)和工藝設(shè)計(jì)區(qū),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的互動(dòng)性板塊,建立學(xué)生問題和發(fā)酵企業(yè)實(shí)踐過程中出現(xiàn)的各種問題的專題討論區(qū),題目由教師擬定或者由學(xué)生提出問題,學(xué)生和教師可在業(yè)余時(shí)間提出問題、參加討論并提出解決的方案;同時(shí)針對(duì)舊工藝進(jìn)行改進(jìn)以及新產(chǎn)品工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,教師和學(xué)生共同分析和解決問題,從而開展師生交流和生生交流,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。

2 課程體系

建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要與課程的教學(xué)內(nèi)容相匹配,同時(shí)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和體系構(gòu)建也要與目標(biāo)相互呼應(yīng)。該課程體系分為3 面2 主1 線[3],3 面指《發(fā)酵工程》課程分為理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)習(xí)教學(xué)3 個(gè)方面;2 主指在3 面的教學(xué)過程中,始終貫徹以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的思想,發(fā)揮學(xué)生和教師的能動(dòng)性的同時(shí)又能有效提高教學(xué)效果。1線是指以發(fā)酵原料的選擇及預(yù)處理寅微生物菌種的選育及擴(kuò)大培養(yǎng)寅發(fā)酵設(shè)備選擇及工藝條件控制寅發(fā)酵產(chǎn)物的分離提取方法和設(shè)備寅發(fā)酵廢物的回收和利用為主線。在《發(fā)酵工程》理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)習(xí)教學(xué)過程中,均以1 線為主線,在各個(gè)內(nèi)容講授過程中以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的相互交錯(cuò)的教學(xué)網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生有線可抓,有線可依。理論教學(xué)依據(jù)1 線設(shè)置為5 個(gè)理論模塊+1 個(gè)實(shí)踐運(yùn)用,如圖1所示,這是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)授課過程的模塊化內(nèi)容。這個(gè)框架性的體系容易使學(xué)生宏觀上掌控課程知識(shí)點(diǎn),理順知識(shí)點(diǎn)的來龍去脈以及各個(gè)模塊在本學(xué)科中的地位和作用,進(jìn)而使學(xué)生的講解授課以及報(bào)告和課堂討論等過程也會(huì)條理清晰,運(yùn)用自如,從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的轉(zhuǎn)化和運(yùn)用。

3 網(wǎng)絡(luò)視頻課程網(wǎng)站建設(shè)體系和實(shí)際效果

篇3

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;細(xì)胞工程

現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動(dòng)著科學(xué)的進(jìn)步,促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程?,F(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測,到2010~2020年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)?,F(xiàn)代生物技術(shù)則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國的食品工業(yè)中,生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%?,F(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵領(lǐng)域中有廣闊市場和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用。

一、基因工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,采用類似工程設(shè)計(jì)的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進(jìn)行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,進(jìn)行無性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。

發(fā)酵工業(yè)的關(guān)鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進(jìn)行改造生產(chǎn)菌種。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。將優(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w量提高,應(yīng)用改良后的酵母菌種可生產(chǎn)出膨潤松軟的面包。

(二)改良釀酒酵母菌的性能

利用基因工程技術(shù)培育出新的釀酒酵母菌株,用以改進(jìn)傳統(tǒng)的釀酒工藝,并使之多樣化。采用基因工程技術(shù)將大麥中的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發(fā)酵,使生產(chǎn)流程縮短,工序簡化,革新啤酒生產(chǎn)工藝。目前,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質(zhì)含量的啤酒酵母菌株。

(三) 改良乳酸菌發(fā)酵劑的性能

乳酸菌是一類能代謝產(chǎn)生乳酸,降低發(fā)酵產(chǎn)品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達(dá)系統(tǒng)分為組成型表達(dá)和受控表達(dá)兩種類型,其中受控表達(dá)系統(tǒng)包括糖誘導(dǎo)系統(tǒng)、Nisin誘導(dǎo)系統(tǒng)、pH 誘導(dǎo)系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。相對(duì)于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pN42和PJBL2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌基因突變有2種方法:第一種方法涉及(同源或異源的)可獨(dú)立復(fù)制的轉(zhuǎn)座子,第二種方法是依賴于克隆的基因組DNA 片斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過基因工程得到的乳酸菌發(fā)酵劑具有優(yōu)良的發(fā)酵性能,產(chǎn)雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩(wěn)定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強(qiáng)。

二、細(xì)胞工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

細(xì)胞工程是生物工程主要組成之一,出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代末至80 年代初,是在細(xì)胞水平上改變細(xì)胞的遺傳特性或通過大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)以獲得人們所需物質(zhì)的技術(shù)過程。細(xì)胞工程主要有細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合及細(xì)胞代謝物的生產(chǎn)等。細(xì)胞融合是在外力(誘導(dǎo)劑或促融劑)作用下,使兩個(gè)或兩個(gè)以上的異源(種、屬間) 細(xì)胞或原生質(zhì)體相互接觸,從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細(xì)胞的現(xiàn)象。細(xì)胞融合技術(shù)是一種改良微生物發(fā)酵菌種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。與基因工程技術(shù)結(jié)合,使對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)使產(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產(chǎn)量高3倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個(gè)別菌株具有糖化和發(fā)酵的雙重能力。日本國稅廳釀造試驗(yàn)所用該技術(shù)獲得了優(yōu)良的高性能謝利酵母來釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前,微生物細(xì)胞融合的對(duì)象已擴(kuò)展到酵母、霉菌、細(xì)菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領(lǐng)域的新菌種。

三、酶工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊生物催化劑。酶工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,酶工程又稱酶反應(yīng)技術(shù),是在一定的生物反應(yīng)器內(nèi),利用生物酶作為催化劑,使某些物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化的工藝技術(shù),包括酶的研制與生產(chǎn),酶和細(xì)胞或細(xì)胞器的固定化技術(shù),酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。酶工程技術(shù)在發(fā)酵生產(chǎn)中主要用于兩個(gè)方面,一是用酶技術(shù)處理發(fā)酵原料,有利于發(fā)酵過程的進(jìn)行。如啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質(zhì)量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時(shí),會(huì)造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質(zhì)降解不足,從而減慢發(fā)酵速度,影響啤酒的風(fēng)味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑,可補(bǔ)充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發(fā)酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時(shí)間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質(zhì)在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物,縮短發(fā)酵過程,促進(jìn)發(fā)酵風(fēng)味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風(fēng)味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標(biāo)。當(dāng)啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時(shí)生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發(fā)酵后期還原雙乙酰需要約5~10d 的時(shí)間。崔進(jìn)梅等報(bào)道,發(fā)酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發(fā)酵周期,減少雙乙酰含量。

四、小結(jié)

在食品發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用生物技術(shù)可以提高發(fā)酵劑的性能,縮短發(fā)酵周期,豐富發(fā)酵制品的種類。不僅提高了產(chǎn)品檔次和附加值,生產(chǎn)出符合不同消費(fèi)者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工業(yè)的發(fā)展。隨著生化技術(shù)的日益發(fā)展,相信會(huì)開發(fā)出更多物美價(jià)廉的發(fā)酵制品,使生物加工技術(shù)在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:環(huán)境工程;污水處理;膜生物反應(yīng)技術(shù)

1膜生物反應(yīng)技術(shù)概述

膜生物處理技術(shù)結(jié)合了膜分離過程中的一系列技術(shù)優(yōu)點(diǎn),在傳統(tǒng)的厭氧生物處理方法的基礎(chǔ)上通過化學(xué)變化和膜的選擇性,形成了一種全新的污水處理系統(tǒng)。膜生物反應(yīng)器作為污水處理系統(tǒng)的核心可分為三類,分別是萃取反應(yīng)器、無氣泡反應(yīng)器和膜分離反應(yīng)器。相比于傳統(tǒng)的利用生物技術(shù)處理污水,全新的膜生物反應(yīng)器技術(shù)對(duì)污水的處理成果和速度等模式有了一定的提升。不難看出,基于良好的生物膜反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)勢和自動(dòng)化優(yōu)點(diǎn),目前在我國的污水處理中應(yīng)用次數(shù)逐漸增多。膜生物反應(yīng)器技術(shù)的三類反應(yīng)器中,最常見的反應(yīng)器是膜分離生物反應(yīng)器,隨著類型不同的生物膜的不同放置位置,可以依照氧氣的不同需求量將其分為膜生物反應(yīng)器和集成膜生物反應(yīng)器[1]。

2膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)分析

傳統(tǒng)的膜生物反應(yīng)技術(shù)雖然具備優(yōu)良的處理效果,但由于處理過程中使用的區(qū)域體積大,同時(shí)區(qū)域面積大,對(duì)污水處理的質(zhì)量以及水進(jìn)出的適應(yīng)能力偏低,極易呈現(xiàn)出溶解氧不夠等缺點(diǎn)。膜生物反應(yīng)器技術(shù)與其他生物處理工藝相比具有較大的優(yōu)勢,由于傳統(tǒng)活性污泥法中細(xì)菌很容易丟失,它們的生長速率低于其他異養(yǎng)微生物,通過膜生物處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)膜的處理,同時(shí)留住能力較強(qiáng)的膜,實(shí)現(xiàn)對(duì)硝化細(xì)菌的阻斷,增強(qiáng)硝化細(xì)菌的處理能力,大大增強(qiáng)了硝化效率。由于膜生物反應(yīng)技術(shù)本身的屬性,可以在不通過二次接收器的情況下,從而實(shí)現(xiàn)減少區(qū)域面積。隨著混合液中濃度較高的懸浮物能夠提高污水處理能力的體積負(fù)荷,可提升抗沖擊負(fù)荷能力,以期提高膜生物技術(shù)的處理污水的能力。膜分離技術(shù)對(duì)污水中的雜質(zhì)能夠進(jìn)行強(qiáng)力分解,提升水的整體質(zhì)量。雜質(zhì)中的顆粒和濃度能夠與水的再利用進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,通過膜生物反應(yīng)技術(shù)能夠阻斷污水中的雜質(zhì),將污水中的雜質(zhì)阻斷在膜生物反應(yīng)器中,降低污水處理的損失,完成便捷、穩(wěn)固地解決雜質(zhì)的操作。膜生物反應(yīng)器內(nèi)具備大量的透氣性的膜,能夠在不受處理方法和操作的限制下實(shí)現(xiàn)污水處理的平穩(wěn)進(jìn)行。膜生物技術(shù)的利用大大提升了污水處理操作的氧使用率,同時(shí)完成相應(yīng)的間隔步驟,以期減少污水處理的操作步驟。膜生物反應(yīng)器在使用過程中保持在減小的體積負(fù)荷,能夠降低由污水處理而產(chǎn)生的大量雜質(zhì),致使剩余雜質(zhì)排放超出30天,實(shí)現(xiàn)意義上的零污泥排放[2]。

2.2膜生物反應(yīng)技術(shù)的缺點(diǎn)分析

雖然膜生物反應(yīng)器技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中,也具備很多優(yōu)點(diǎn),但是在具體操作過程中還有較多無法克服的問題。因此,若想保證膜驅(qū)動(dòng)壓力穩(wěn)定,就需要通過膜生物反應(yīng)器,其在污水處理的過程中比活性雜質(zhì)要浪費(fèi)更多能量。雖然膜生物反應(yīng)器在對(duì)污水處理的過程中能將雜質(zhì)的生物膜保存下來,保證生物膜的穩(wěn)定性,但這種操作也導(dǎo)致生物膜會(huì)吸取污水中的有害物質(zhì),大大降低了膜的使用年限,使用年限較短的膜會(huì)致使污水的流速降低。生物膜是污水處理過程中的重要因素,因此,我國對(duì)生物膜的研究技術(shù)需要逐步提高,需提升膜材質(zhì)和生物膜系統(tǒng)功能的有機(jī)結(jié)合,在膜應(yīng)力、使用壽命和生產(chǎn)成本方面取得相應(yīng)的突破,同時(shí)保留膜本身的優(yōu)點(diǎn),才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水的有效處理。膜組件的設(shè)計(jì)還必須滿足高處理能力和低能耗的要求,同時(shí)還要易清潔。因此,相關(guān)研究人員需要全力以赴為污水處理問題進(jìn)行不斷分析和研究,旨在提高廢水處理的能力[3]。

3膜生物反應(yīng)技術(shù)在污水處理工藝中的應(yīng)用

3.1工業(yè)廢水的處理

工業(yè)廢水中的雜質(zhì)較多,所以在對(duì)污水進(jìn)行處理的過程中大大提高了困難度。面對(duì)具備不一樣特點(diǎn)的工業(yè)污水,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)哪ど锾幚硐到y(tǒng),同時(shí),采取的生物膜應(yīng)與工業(yè)污水的特點(diǎn)相類似,從而確定其穩(wěn)定性和安全性,以完成對(duì)工業(yè)污水的治理。在污水處理的過程中,應(yīng)避開利用平均的膜生物處理技術(shù)來降低污水治理的成果。在不同pH值下,金屬離子具有不同的表達(dá)形式,通過調(diào)節(jié)廢水的pH值可以實(shí)現(xiàn)去除金屬離子的效果。例如,食品工業(yè)廢水的一個(gè)主要特征是高濃度的有機(jī)物質(zhì),因此,若想處理食品工業(yè)廢水,就應(yīng)增加膜生物反應(yīng)器技術(shù)的體積負(fù)荷,以此來降低處理成本,同時(shí)提高對(duì)食品工業(yè)廢水的處理。當(dāng)然,在食品工業(yè)廢水處理的過程中,還必須克服高鹽和高甜度廢水中微生物的存活率,例如芥末和醬油的工業(yè)廢水,因此,如何降低鹽度和低成本,是食品工業(yè)廢水處理中的一個(gè)大問題。

3.2生活污水的處理

經(jīng)過適當(dāng)?shù)膹U水處理后,生活污水可以重復(fù)用于道路清潔以及綠化等,但是處理成本高,初期投資大等問題也阻礙了生活污水處理的發(fā)展。然而,隨著膜生物反應(yīng)器技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化,其在生活污水處理中的優(yōu)勢顯著。通過膜生物反應(yīng)器技術(shù)的應(yīng)用,不僅降低了污水處理的成本,同時(shí)還能夠使水資源得到再利用,大大提高了環(huán)境的綠化。

4膜生物反應(yīng)技術(shù)未來的發(fā)展空間

通過膜生物反應(yīng)器技術(shù)能夠降低污水處理的成本,同時(shí),膜生物反應(yīng)器技術(shù)還應(yīng)該在組合技術(shù)的發(fā)展中進(jìn)行應(yīng)用,將膜生物反應(yīng)器技術(shù)與其他工藝相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)并改善水質(zhì),膜生物加工技術(shù)也可用于處理污染的天然水體[4]。

5環(huán)境工程污水處理中常見的膜生物反應(yīng)技術(shù)

5.1EGSB-MBR組合技術(shù)

EGSB-MBR反應(yīng)器技術(shù)在處理環(huán)境工程污水的效果十分顯著,可以消除廢水中的化學(xué)氧量,但很難去除水中的懸浮固體。因此,通過EGSB-MBR組合技術(shù)可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn),使用EGSB-MBR組合技術(shù)可以解決后續(xù)處理的懸浮物問題,通過EGSB-MBR組合技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境工程污水的有效處理,EGSB-MBR組合技術(shù)是一種結(jié)合了二者優(yōu)勢的污水處理技術(shù)。

5.2氣浮/曝氣生物濾池/膜生物反應(yīng)器組合技術(shù)

污水中的雜質(zhì)和微生物種類較多,由于污水是大部分混合物的集合,因此,在污水處理的過程中,僅靠污水處理技術(shù)難以將雜質(zhì)和微生物進(jìn)行處理,建議使用組合處理污水的手段對(duì)污水進(jìn)行處理。隨著我國對(duì)膜生物技術(shù)的不斷研究,近年來,技術(shù)人員對(duì)膜生物反應(yīng)器進(jìn)行了改進(jìn),并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了內(nèi)循環(huán)動(dòng)態(tài)生物反應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。

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關(guān)鍵詞:固定化微生物 發(fā)酵 果醋

中圖分類號(hào):TS26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)07(c)-0038-03

Abstract:Fruit vinegar becomes alkaline after metabolism in human body, so it has the effect of neutralizing acidic food. And it is beneficial to preserve and absorb nutrient, which is of health, beauty and eliminating fatigue. Because of fast fermentation, short production cycle, stable product quality and economic advantages, immobilization technology has attracted more and more attention. This paper introduces the immobilization technology development of history and research, summarizes the function, fermentation technology and development trend of fruit vinegar, and finally discusses the application prospect and economic benefit of fruit vinegar with immobilized microorganism technology.

Key Words:Immobilized microorganism; Fermentation; Fruit vinegar

果醋是利用現(xiàn)代生物技術(shù)釀制成的一種營養(yǎng)豐富、風(fēng)味別致的酸味調(diào)味品,口感呈酸性,在人體代謝后呈堿性,可以中和呈酸性食品,并有利于它保存各種營養(yǎng)素和促進(jìn)鈣的吸收。蘋果可以調(diào)節(jié)腸胃功能,降低膽固醇,降血壓、防癌、減肥、還可以增強(qiáng)兒童的記憶力,存在有利于兒童生長發(fā)育的細(xì)纖維,能增強(qiáng)兒童記憶力的鋅。開發(fā)果醋可以提高水果的使用效率,促進(jìn)水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,很好地利用了我國的水果資源,同時(shí)可以減少糧食的消耗,也豐富了蘋果的加工產(chǎn)品,還能給人們提供集營養(yǎng)、保健、食療為一體的新型飲品。

現(xiàn)在國內(nèi)主要生產(chǎn)果醋的方法是選用試管菌種進(jìn)行擴(kuò)培發(fā)酵,進(jìn)入發(fā)酵期需經(jīng)過前期活化、分離純化、種子培養(yǎng)等步驟,這使得發(fā)酵時(shí)間變長[1]。固定化微生物技術(shù)近年來成為了研究的熱點(diǎn),使得各國學(xué)者競相研究。其產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定,易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)化。固定化微生物技術(shù)對(duì)于果醋生產(chǎn)中的應(yīng)用、工業(yè)技術(shù)改造和標(biāo)準(zhǔn)化等有著積極的推動(dòng)作用。

1 果醋及蘋果醋飲料

果醋的主要原料是果實(shí),其通過醋酸菌發(fā)酵而成,因具有獨(dú)特的保健功效,變成近年來發(fā)展較為迅速的產(chǎn)品。果醋含有豐富的營養(yǎng),能清除自由基,從而平衡人體內(nèi)的酸堿度。蘋果醋具有蘋果的典型風(fēng)味與口感,成本較低,營養(yǎng)價(jià)值高,兼有水果和食醋的營養(yǎng)保健功能,是蘋果深加工的一個(gè)重要方向。它比食醋的營養(yǎng)更高,風(fēng)味更好,能夠直接飲用。果醋能降低人體內(nèi)多余的膽固醇,因此能達(dá)到抗氧化、降低血壓、減輕糖尿病影響、促進(jìn)人體新陳代謝等作用。

1.1 果醋的功能性

1.1.1 保健作用

維生素C可以促使亞硝胺的分解,避免人體受到侵害。食物中維生素C因果醋的保護(hù)而不被破壞,從而降低體內(nèi)的膽固醇含量,具有降血壓、軟化血管、幫助消化、降血糖、減肥、抑菌等功能。

1.1.2 美容作用

導(dǎo)致皮膚細(xì)胞衰老的主要因素是因?yàn)檫^氧化脂質(zhì)的含量增加,果醋可以抑制和降低人體衰老過程中過氧化脂質(zhì)的形成[2-3]。

1.1.3 減肥作用

果醋中含有豐富的氨基酸,不但可以加速糖類和蛋白質(zhì)的新陳代謝,同時(shí)使人體內(nèi)過多的脂肪轉(zhuǎn)移為體能而被消耗,長期飲用果醋具有減肥療效。

1.1.4 對(duì)兒童的營養(yǎng)作用

果醋含有蛋白質(zhì)、氨基酸等人體所需要的其他酸性成分,其中維生素C的含量更是蘋果10倍之多。它可更加有效地提供兒童身體每天所需的大量維生素,促進(jìn)新陳代謝,促進(jìn)兒童的正常發(fā)育。同時(shí)果醋中的揮發(fā)性物質(zhì)具有刺激大腦神經(jīng)中樞的作用,具有開發(fā)智力的功效。

1.1.5 消除疲勞作用

果醋中含有豐富的有機(jī)酸,這些有機(jī)酸,促進(jìn)人體內(nèi)糖代謝,使肌肉中的疲勞物質(zhì)乳酸和丙酮等被分解,能有效維持體內(nèi)的酸堿平衡,從而使得氧代謝順暢,阻止乳酸的沉積,更好地消除疲勞[4]。

1.2 果醋的國內(nèi)外市場分析

研究表明除了其家喻戶曉的抗菌活性作用外,果醋被賦予了眾多涉及健康的優(yōu)點(diǎn)。消費(fèi)者逐漸認(rèn)識(shí)到果醋對(duì)人體的益處,人們將更多關(guān)注放到作為保健品的果醋上。早在20世紀(jì)90年代果醋已風(fēng)靡歐美、日本等發(fā)達(dá)國家,其果醋產(chǎn)品種類繁多,得到了廣泛的使用。人們對(duì)果醋已認(rèn)識(shí)到了它的價(jià)值、產(chǎn)品開發(fā)早已很深入,人們已習(xí)慣將果醋作為調(diào)味品[5]。

2 果醋的釀造

果醋的發(fā)酵技術(shù)研究如下所述。

在生理學(xué)上發(fā)酵是指微生物的無氧呼吸和有氧呼吸以外的另一種生物氧化作用。固態(tài)發(fā)酵法[6]、液態(tài)發(fā)酵法[7]以及固定化發(fā)酵法[8]等是現(xiàn)在果醋廣泛采用的發(fā)酵技術(shù)。固態(tài)發(fā)酵法發(fā)酵速度慢,對(duì)營養(yǎng)物的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌存在不均勻,發(fā)酵不均勻,且過程控制較困難,但產(chǎn)品風(fēng)味好;液態(tài)發(fā)酵法發(fā)酵成本低,生產(chǎn)周期短,但口感一般。固定化技術(shù)利用微生物的生物轉(zhuǎn)化作用,使底物原料變成所需產(chǎn)品,效率高、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化快,大大縮短了發(fā)酵食品的生長周期,且原料利用率高,生產(chǎn)成本低,保持高效菌種,菌體可重復(fù)使用,抗污染能力強(qiáng),穩(wěn)定性強(qiáng),有利于產(chǎn)物分離,易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn),在食品工業(yè)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景[9]。

3 固定化微生物技術(shù)

固定化微生物技術(shù)是通過將微生物高度密集地固定在選證的載體上,在生物活性適宜保存的條件下使微生物能夠快速、大量增殖的生物技術(shù)。其具有效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、能純化和保持高效菌種的特性,與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比較,避免了生物細(xì)胞太小、難與水溶液分離、存在二次污染的問題。因此,固定化微生物技術(shù)在食品工業(yè)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

3.1 常用的微生物固定化方法

固定化微生物技術(shù)的制備方法有吸附法、包埋法、結(jié)合法和交聯(lián)法。其中,包埋法是最常用的的固定化生物催化劑技術(shù),因其具有較好的綜合性能、催化活性的保留和存活力高的特性,且在反應(yīng)工程中應(yīng)用廣泛,廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日用化工等產(chǎn)品[9-12]。

固定化微生物技術(shù)制備果醋的研究現(xiàn)狀如下。

吳茂玉等[13]對(duì)多菌種共固定化活細(xì)胞混合發(fā)酵的效果進(jìn)行了研究,實(shí)臉表明,固定化發(fā)酵技術(shù)和傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比,口感較好、周期短。黨亞麗等[14]對(duì)海藻酸鈉固定化乳酸菌促熟干酪的效果進(jìn)行了研究。固定化乳酸菌使得比對(duì)照組干酪成熟期縮短30 d左右。李西騰[15]采用固定化醋酸菌細(xì)胞的方法制備草莓醋,研究表明,在同樣接種量的情況下,由于固定化工藝具有很高的產(chǎn)酸速率,其反應(yīng)速度比傳統(tǒng)工藝快了1.7倍。林海等[16]為了改進(jìn)海藻酸鈣微珠的性能,采取了3種不同的方法,固定化細(xì)胞使得最后木糖醇平均質(zhì)量濃度為43.2 g/L,平均得率為53.8%。固定化微生物較游離微生物的優(yōu)勢之一就是其單位體積內(nèi)菌體濃度更大,因而其發(fā)酵速率更快[19-22]。孫菲菲等[17]采用凝膠包埋法對(duì)固定化醋桿菌發(fā)酵芒果醋進(jìn)行了研究。研究表明固定化方法發(fā)酵芒果醋的產(chǎn)酸率比傳統(tǒng)方法提高83%,說明固定化技術(shù)具有明顯優(yōu)勢。賀江等[18]采用固定化技術(shù)釀造蘋果醋具有很好的穩(wěn)定性,該研究結(jié)果表明,采用釀酒酵母、產(chǎn)酯酵母和乳酸菌共固定顆粒和醋酸菌釀造蘋果醋共需要7 d時(shí)間,產(chǎn)酸速率比李燕等[23]、王云陽等[24]報(bào)道的有較大提高。

3.2 固定化微生物技術(shù)在果醋制備中的應(yīng)用前景及展望

采用包埋法將原生質(zhì)體固定可大大提高其穩(wěn)定性。但固定原生質(zhì)體還處于研究之中,未用于生產(chǎn)。隨著固定化微生物技術(shù)的不斷完善和固定化生物反應(yīng)器的不斷研制開發(fā),在不久的將來,此項(xiàng)技術(shù)將會(huì)擁有更加廣闊的應(yīng)用前景。我國水果資源非常豐富,但是目前主要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值還是依賴于水果本身的價(jià)值,深加工技術(shù)落后,因此,解決深加工的問題是當(dāng)務(wù)之急。以水果為原料進(jìn)行果醋的研制,創(chuàng)新生產(chǎn)加工工藝,利用固定化微生物技術(shù)發(fā)酵制備優(yōu)質(zhì)果醋,不僅提高了水果的營養(yǎng)價(jià)值,也為水果的開發(fā)利用提供了新的途徑,未來營養(yǎng)保健的果醋飲品需求量也會(huì)隨著人們生活水平的提高與日俱增,具有十分廣闊的市場前景。

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篇6

關(guān)鍵詞:綠色環(huán)保食品工業(yè)食品安全檢測技術(shù)

隨著現(xiàn)代化生活節(jié)奏的加快,人們?cè)絹碓娇释麖姆敝氐募覄?wù)勞動(dòng)尤其是廚房勞動(dòng)中解脫出來,更好地利用支配時(shí)間,以方便食品為主的食品工業(yè)由此發(fā)展起來,并日益為社會(huì)所歡迎。食品工業(yè)生產(chǎn)的方便食品具有省時(shí)、省事、便于食用、便于攜帶等諸多優(yōu)點(diǎn)??墒窃谠摴I(yè)發(fā)展迅速之時(shí),我們也應(yīng)該注意到食品安全,特別是其對(duì)環(huán)境的損害。綠色環(huán)保在食品工程中應(yīng)該得到重視。

一、 食品原材料的綠色環(huán)保

在食品工程中食品原材料的綠色環(huán)保就要求食材的生態(tài)性。在食用材質(zhì)的生產(chǎn)中,產(chǎn)地的環(huán)境條件、生產(chǎn)資料狀況以及種植、養(yǎng)殖技術(shù)和產(chǎn)品粗加工過程都應(yīng)該注意到對(duì)環(huán)境的危害。在種植食材時(shí)要注意對(duì)產(chǎn)地的環(huán)境空氣、農(nóng)田用水、漁業(yè)用水和畜禽用水及土壤中的各項(xiàng)污染。在對(duì)生產(chǎn)資料的選用上,應(yīng)該盡量選用污染少的農(nóng)藥、肥料、獸藥、飼料、和添加劑。并且對(duì)種類、方法、劑量、安全期等做出嚴(yán)格的規(guī)格。盡量少使用化學(xué)合成的生產(chǎn)資料。在選擇農(nóng)產(chǎn)品時(shí),盡量選擇抗病蟲、耐寒、耐熱、外觀和內(nèi)在品質(zhì)好的品種,這樣就可以減少農(nóng)藥等的使用,能有效的減少環(huán)境污染,做到綠色環(huán)保。食品中的污染對(duì)人們的健康造成了巨大的威脅。食品中新的化學(xué)污染對(duì)人類健康潛在的威脅有擴(kuò)大和加重的趨勢?;瘜W(xué)物質(zhì)的廣泛應(yīng)用,對(duì)現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活起著巨大推動(dòng)作用,但同時(shí)也污染了環(huán)境和食物鏈,給人類帶來了很大危害。有毒有害化學(xué)物質(zhì)引起人類癌癥發(fā)病率升高,已成為人們的共識(shí)。這些物質(zhì),例如農(nóng)藥和抗生素殘留等,通常是通過食物鏈危害人類健康和安全的。在食品原材料的環(huán)保方面還應(yīng)該注意到轉(zhuǎn)基因食品的安全問題。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中植物品質(zhì)的改良方面取得了廣泛應(yīng)用,并獲得了豐碩成果,轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、油菜等已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段。可是在轉(zhuǎn)基因的廣泛應(yīng)用時(shí)我們也應(yīng)該考慮這些食品原材料可能帶來的危害。在儲(chǔ)藏和加工這些原材料時(shí),要特別注意要將其與非轉(zhuǎn)基因原材料分開管理,以免混淆。轉(zhuǎn)基因植物一旦與非轉(zhuǎn)基因植物共同種植時(shí),很容易產(chǎn)生基因污染,一不小心就可能導(dǎo)致一些非轉(zhuǎn)基因生物的滅絕。

二、 生產(chǎn)工藝的綠色環(huán)保

生產(chǎn)工藝的綠色環(huán)保對(duì)于食品工程的綠色環(huán)保來說至關(guān)重要。往往這一環(huán)對(duì)環(huán)境的污染最大,耗費(fèi)的能源和原材料最多。生產(chǎn)工藝的綠色環(huán)保要求車間環(huán)境潔凈,有必要的衛(wèi)生設(shè)施,這樣能減少對(duì)原材料的浪費(fèi),是做到綠色環(huán)保的一條重要途徑。生產(chǎn)環(huán)境方面,應(yīng)該保持食用材質(zhì)粗加工外部設(shè)施(庫房、廢物堆放場等)和內(nèi)部設(shè)施(加工、包裝和庫房等)的潔凈環(huán)境潔凈;采取生物的或者物理的措施去除蒼蠅、老鼠、蟑螂和其他有害蟲及其滋生條件;加工廠及其附屬設(shè)施需遠(yuǎn)離有毒、有害場所。工藝流程方面,加工設(shè)備的布局和加工工藝流程應(yīng)當(dāng)合理;防止原料、中間品及粗加工產(chǎn)品的交叉污染;食用材質(zhì)及食品不得接觸有毒、不潔物品;操作人員的進(jìn)出需要有專有安全通道和配備規(guī)范化的衛(wèi)生處理設(shè)施。工廠內(nèi)衣食用材質(zhì)及粗加工產(chǎn)品接觸的相關(guān)機(jī)械設(shè)備或工具等必須由不會(huì)導(dǎo)致污染的材料制造;加工中所使用的物具必須標(biāo)明其用途和使用方法;必須認(rèn)真清潔所有用過的設(shè)施和材料;在加工產(chǎn)品中不要有清潔劑的殘留。

三、 食品包裝的綠色環(huán)保

食品包裝的目的在于保證食品的質(zhì)量和安全性,為用戶的使用提供方便,同時(shí)注意突出商品包裝外表及商標(biāo)。對(duì)于食品包裝,首先要選好包裝容器,容器能防止食品變質(zhì)、保證食品質(zhì)量是最重要的。除了考慮防止食品由于微生物繁殖發(fā)生變質(zhì)外,好藥考慮由于光照和接觸空氣等發(fā)生化學(xué)變性。從環(huán)保方面講最好具有生物降解能力,不污染環(huán)境。除了包裝材料要環(huán)保外,包裝廢品的再生利用也顯得特別重要。這些包裝回收后可以再次利用,利用形式可以分為包裝利用、材料利用和能源利用。包裝利用就是將廢棄的包裝進(jìn)行回收后,再用于包裝。回收的包裝可以進(jìn)行同物包裝利用和更物包裝利用。如啤酒玻璃瓶、食醋玻璃瓶、食用油聚酯瓶等,在使用后被回收再用做同類產(chǎn)品包裝。材料利用就是將回收來的包裝通過回收處理得到有用的材料,使之材料重新發(fā)揮作用。能源利用主要是將廢棄包裝用作燃料或提煉能源性物質(zhì)。

四、 儲(chǔ)藏的綠色環(huán)保

倉儲(chǔ)管理師所有工業(yè)企業(yè)所面臨的打課題。對(duì)于食品工業(yè)來說,這點(diǎn)尤其重要,儲(chǔ)藏不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致食品變質(zhì),損失巨大。為了有效利用儲(chǔ)藏資源,做到綠色環(huán)保,可采取以下措施:一、物流的科學(xué)化,減少在運(yùn)輸過程中儲(chǔ)藏條件受限的難題;二、設(shè)備自動(dòng)化;三、人員精簡化,同時(shí)供求進(jìn)出方便,空間布局合理;在結(jié)構(gòu)、設(shè)備、布局上設(shè)計(jì)之外,在信號(hào)聯(lián)絡(luò)、除塵、去濕等方面也要考慮設(shè)計(jì)的合理性;四、根據(jù)食品產(chǎn)品特性設(shè)計(jì)相應(yīng)的包裝儲(chǔ)運(yùn)流程。

五、 食品安全檢測技術(shù)

食品安全檢測技術(shù)也是能夠保證食品工程綠色環(huán)保的一個(gè)重要的手段。傳統(tǒng)的食品安全檢測方法存在著耗時(shí)長,靈敏度不高,檢測樣品多等特點(diǎn),因此發(fā)展新的食品安全檢測技術(shù)勢在必行。例如,目前科研人員研究出了一些能夠迅速檢測牛奶中黃曲霉毒素M1含量的免疫學(xué)檢測方法,它們一般在5-10min內(nèi)就能得到檢測結(jié)果。又如,現(xiàn)在發(fā)明的生物芯片既能夠在很短的時(shí)間內(nèi)檢測出污染物質(zhì),同時(shí)還能在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中檢測多種污染物是否超標(biāo)。面對(duì)食品工業(yè)的污染,我們應(yīng)該多發(fā)展新的檢測技術(shù),讓食品工業(yè)的污染更加少,讓我們的食品更加安全。

總結(jié)

綠色食品產(chǎn)業(yè)是一個(gè)初露頭角的朝陽產(chǎn)業(yè),綠色食品產(chǎn)業(yè)對(duì)于我們的生活,國家的持續(xù)發(fā)展,地球的可持續(xù)發(fā)展都至關(guān)重要。因此,我們應(yīng)該注意在食品工業(yè)中的綠色環(huán)保,落實(shí)食品工業(yè)中的綠色環(huán)保,讓地球美麗起來,讓國家安定起來,讓我們的生活健康起來。

參考文獻(xiàn):

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篇7

但“十一五”期間,黑龍江省食品工業(yè)發(fā)展水平在全國來看處于中游,和同為農(nóng)業(yè)大省的河南省、山東省相對(duì)比,發(fā)展仍然相對(duì)滯后,甚至在東北四省區(qū)中也位居偏末位置(表略)。黑龍江省的食品精深加工能力較為落后,造成數(shù)量龐大的農(nóng)產(chǎn)品大多以原生態(tài)或粗加工的形式輸出,本土的精深加工農(nóng)副產(chǎn)品和食品在一定程度上都還存在著數(shù)量和種類不夠繁多等問題,難以適應(yīng)當(dāng)前的市場結(jié)構(gòu),食品工業(yè)發(fā)展與自身農(nóng)業(yè)大省的身份和地位極不匹配。1)企業(yè)規(guī)模偏小。食品企業(yè)普遍規(guī)模偏小,大中型龍頭企業(yè)和規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量都相對(duì)較少,小型食品加工企業(yè)和小作坊占絕大多數(shù)。從糧食部門得到的數(shù)據(jù)顯示,截至2010年,全省只有2家年銷售收入過百億元的企業(yè),年處理原糧能力超100萬t的企業(yè)僅5家,規(guī)模在10萬t以上的稻米加工企業(yè)僅39家(占水稻企業(yè)總數(shù)的3.1%)。2)項(xiàng)目資金缺乏。通過對(duì)黑龍江省不同地區(qū)、不同類型的食品加工企業(yè)進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn),資金不足的問題普遍存在,尤其是項(xiàng)目建設(shè)資金缺乏,導(dǎo)致有些產(chǎn)品價(jià)值高、市場前景好、效益收入可觀的項(xiàng)目無法實(shí)施,甚至有些已經(jīng)過可研論證的項(xiàng)目無法開工,嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)、產(chǎn)品研發(fā)、市場開拓、規(guī)模擴(kuò)大。3)科技應(yīng)用落后。大型企業(yè)國際領(lǐng)先食品加工設(shè)備應(yīng)用程度仍相對(duì)較低,小型企業(yè)的食品生產(chǎn)加工工藝相對(duì)落后,小作坊生產(chǎn)設(shè)備簡陋。研發(fā)力量普遍薄弱,大型企業(yè)研發(fā)投入相對(duì)不足,中小型企業(yè)基本無研發(fā)實(shí)力,高科技含量、技術(shù)附加值高的新產(chǎn)品、新品牌仍相對(duì)不多[5]。4)集群效應(yīng)不強(qiáng)。食品產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)總體布局相對(duì)分散,高標(biāo)準(zhǔn)的食品工業(yè)園區(qū)數(shù)量仍然不多,原料供應(yīng)、初級(jí)加工、精深加工、銷售服務(wù)、物流運(yùn)輸?shù)汝P(guān)聯(lián)性產(chǎn)業(yè)單元相對(duì)孤立,集聚性不強(qiáng),聯(lián)系不緊密,彼此帶動(dòng)能力差,難以充分發(fā)揮集群效應(yīng),阻礙了產(chǎn)業(yè)鏈條的快速延伸。5)行業(yè)活力不足。在黑龍江省地方食品企業(yè)中,國有或國有控股的大中型企業(yè)在各自產(chǎn)品領(lǐng)域中占有全省的較大份額,且具有較強(qiáng)的資金、技術(shù)、設(shè)備與品牌優(yōu)勢。但這些企業(yè)的經(jīng)營管理體制、機(jī)制不靈活,在食品工業(yè)這個(gè)競爭激烈的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中并不具有真正優(yōu)勢和后續(xù)優(yōu)勢,加之非公企業(yè)普遍發(fā)展相對(duì)落后,造成行業(yè)整體活力不強(qiáng)。

黑龍江省食品工業(yè)發(fā)展的意義和優(yōu)勢

黑龍江省食品工業(yè)發(fā)展的意義黑龍江省土地肥沃,地域遼闊,農(nóng)業(yè)資源豐富,是全國優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品原料主產(chǎn)地和輸出大省,也是全國最大的糧食和商品糧生產(chǎn)基地。2011年,黑龍江省糧食產(chǎn)量達(dá)到557.05億kg,為國家的糧食安全體系建設(shè)作出了突出貢獻(xiàn)。發(fā)展食品工業(yè),將本省的農(nóng)業(yè)資源就地加以良好利用,不僅能夠進(jìn)一步提高農(nóng)產(chǎn)品需求量、優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收,也是延伸產(chǎn)業(yè)鏈條、增加附加值,推進(jìn)省委省政府提出的“經(jīng)濟(jì)區(qū)”、“十大工程”及“十大產(chǎn)業(yè)”的建設(shè)之需,更是帶動(dòng)就業(yè)、提高人民生活水平、全面建設(shè)小康社會(huì)的重要途徑。如果黑龍江省在保證糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展食品工業(yè),打造新的經(jīng)濟(jì)增長極,使農(nóng)業(yè)與食品工業(yè)二者相互促進(jìn)、相互推進(jìn),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大省向農(nóng)業(yè)強(qiáng)省、食品大省的切實(shí)轉(zhuǎn)變,黑龍江省的農(nóng)業(yè)和工業(yè)勢必都將再次提檔升級(jí),整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力也將得到大的飛躍。黑龍江省食品工業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢1)農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢。黑龍江省現(xiàn)階段耕地資源、糧食產(chǎn)量、綠色食品產(chǎn)量、大豆產(chǎn)量位居全國第一,乳品產(chǎn)量位居全國第二,是我國典型的農(nóng)業(yè)資源大省,可為食品工業(yè)發(fā)展提供充足原料保障。2)勞動(dòng)力優(yōu)勢。黑龍江省城鎮(zhèn)總?cè)丝谂c就業(yè)人口之比為3∶1,全國為2∶1,剩余勞動(dòng)力為食品工業(yè)這樣的相對(duì)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了人力保障[6]。3)裝備制造優(yōu)勢。作為東北老工業(yè)基地,黑龍江省的裝備制造業(yè)與食品工業(yè)一樣,也被列為省內(nèi)四大支柱產(chǎn)業(yè)之一。強(qiáng)大的裝備制造業(yè)優(yōu)勢為食品工業(yè)發(fā)展提供了設(shè)備基礎(chǔ)。4)國家政策優(yōu)勢。黨的十七屆五中全會(huì)和中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議都指出,國家將支持農(nóng)產(chǎn)品加工向產(chǎn)區(qū)集中[7],這為農(nóng)業(yè)省份發(fā)展食品工業(yè)提供了難得的政策機(jī)遇。

篇8

關(guān)鍵詞:玉米深加工;玉米產(chǎn)業(yè);發(fā)展趨勢

美國是世界上最大的玉米生產(chǎn)國,玉米產(chǎn)量占全球玉米總產(chǎn)量的40%,中國占20%。美國每年用于深加工的玉米量已超過5000萬噸,占玉米產(chǎn)量的20%左右。美國的玉米經(jīng)濟(jì)實(shí)力最強(qiáng),技術(shù)最先進(jìn),并以此為基礎(chǔ)形成了發(fā)達(dá)的玉米深加工業(yè)。美國玉米深加工產(chǎn)品,由19世紀(jì)的淀粉、葡萄糖、飼料、玉米油,到20世紀(jì)的變性淀粉、淀粉糖和燃料酒精,尤其是目前作為玉米深加工的兩大主導(dǎo)產(chǎn)品淀粉糖和燃料酒精,成為推動(dòng)美國玉米深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

一、美國玉米深加工現(xiàn)狀

(一)玉米深加工產(chǎn)品多樣。美國玉米深加工已有150多年的歷史,玉米深加工產(chǎn)品伴隨技術(shù)的進(jìn)步而不斷豐富,已制造出3500種以上的產(chǎn)品,由過去單純的淀粉產(chǎn)品發(fā)展到淀粉糖、各種發(fā)酵產(chǎn)品、變性淀粉、玉米油和蛋白飼料等多門類的產(chǎn)品體系。玉米深加工產(chǎn)品主要包括:一是玉米淀粉。美國的玉米淀粉工業(yè)發(fā)展迅猛,是世界淀粉生產(chǎn)產(chǎn)量最大的國家,2003年美國淀粉產(chǎn)量占世界淀粉總產(chǎn)量為50.8%。由于美國淀粉原料基地連片集中,所以淀粉廠的規(guī)模大,一般年生產(chǎn)能力在數(shù)十萬噸。二是玉米淀粉糖。與其它淀粉糖相比,玉米淀粉糖具有成本低、副產(chǎn)品多、效益高等優(yōu)點(diǎn)。美國玉米原淀粉有70%左右被用作制糖原料,僅用于生產(chǎn)糖類的玉米就達(dá)3300多萬噸。玉米淀粉糖除用于食品工業(yè)外,還應(yīng)用于其它工業(yè),如用于空氣清潔劑和煙草的保濕劑,也用于磚瓦制造中,通過防止干燥過程中水分移動(dòng)減少破裂和變形,還可用于水泥中延遲其凝固時(shí)間。三是酒精。美國酒精用玉米的消費(fèi)增長近幾年來非常強(qiáng)勁,酒精生產(chǎn)消費(fèi)的玉米量已超過淀粉行業(yè),成為美國工業(yè)用玉米消費(fèi)的主體。2003年度燃料酒精生產(chǎn)消費(fèi)玉米2340萬噸,比上年同期增加520萬噸,增長幅度高達(dá)28.9%。在2005年,美國玉米產(chǎn)量的14.56%用于生產(chǎn)酒精,2006年,這一比重上升到20%以上。這主要是玉米燃料酒精迅猛發(fā)展所致,燃料酒精將成為未來玉米酒精加工的主要方向。四是賴氨酸。玉米深加工產(chǎn)品中,氨基酸類的產(chǎn)品主要是味精(谷氨酸鈉)和賴氨酸。味精的生產(chǎn)主要在中國,賴氨酸的生產(chǎn)主要在美國和日本。目前,世界上95%以上的賴氨酸都作為飼料添加劑。隨著世界飼料工業(yè)的發(fā)展,賴氨酸的消費(fèi)量逐年增加。世界賴氨酸生產(chǎn)規(guī)模最大的是美國ADM公司,約占全球賴氨酸總產(chǎn)量的一半。

(二)有專業(yè)的玉米深加工組織。為提高玉米生產(chǎn)貿(mào)易及加工的組織化程度和產(chǎn)業(yè)競爭力,美國成立了玉米生產(chǎn)者協(xié)會(huì)、玉米貯藏與加工協(xié)會(huì)和玉米精加工協(xié)會(huì),且3個(gè)協(xié)會(huì)間長期保持穩(wěn)定的協(xié)同關(guān)系,使美國玉米加工產(chǎn)業(yè)具有規(guī)模化、組織化、集約化、現(xiàn)代化等特征。美國玉米精加工協(xié)會(huì)有9家公司,下屬28家企業(yè),年加工玉米3556萬噸,平均每個(gè)企業(yè)日處理玉米3500噸以上。

(三)玉米深加工技術(shù)先進(jìn)。美國在發(fā)展玉米精深加工業(yè)中不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新,特別是節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約原料和提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高效率和效益、降低成本費(fèi)用和減輕環(huán)境污染的技術(shù)工藝。乳酸和琥珀酸等有機(jī)酸采用膜分離與細(xì)菌連續(xù)發(fā)酵生物反應(yīng)器耦合技術(shù)和雙極膜電滲析分離技術(shù),賴氨酸生產(chǎn)采用連續(xù)離交法進(jìn)行分離提純。采用快脫纖維法和快脫胚芽法,提高了加工效率,提升了飼料副產(chǎn)品的價(jià)值。此外,經(jīng)過改造的研磨技術(shù)有效提高了發(fā)酵罐的實(shí)際產(chǎn)量。

(四)政府對(duì)玉米深加工產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持。美國玉米深加工業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要原因是采取了財(cái)政補(bǔ)貼和金融扶持。財(cái)政補(bǔ)貼一種是政府直接補(bǔ)貼給加工企業(yè),另一種是政府在農(nóng)業(yè)政策中對(duì)種植玉米的農(nóng)戶提供直接補(bǔ)貼。采取這種補(bǔ)貼措施取決于玉米的市場價(jià)格和銷售量,農(nóng)戶的玉米出售量越大,自然得到的補(bǔ)貼款越多。政府對(duì)種植玉米的農(nóng)民提供補(bǔ)貼后,降低了企業(yè)收購玉米的價(jià)格,相應(yīng)降低了玉米加工企業(yè)的成本,有利于玉米加工業(yè)的發(fā)展。美國對(duì)玉米資源開發(fā)提供金融扶持的金融機(jī)構(gòu)主要有兩種:一種是商業(yè)銀行。許多玉米加工企業(yè)建廠的一半資金是從商業(yè)銀行得到的貸款,政府給予一定扶持。另一種是農(nóng)業(yè)合作發(fā)展服務(wù)機(jī)構(gòu),當(dāng)?shù)卣疄檗r(nóng)業(yè)合作社提供無息貸款。另外,美國對(duì)玉米資源深度開發(fā)關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)的研究提供支持。

二、美國玉米深加工業(yè)發(fā)展趨勢

(一)玉米深加工產(chǎn)品不斷豐富,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。在傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品淀粉、糖、油和飼料中,淀粉已成為工業(yè)應(yīng)用的龍頭;在一些工業(yè)領(lǐng)域,淀粉已得到很好的應(yīng)用。玉米深加工產(chǎn)品市場空間不斷拓展,不斷開發(fā)新用途和擴(kuò)展原有用途。除繼續(xù)淀粉及其深加工產(chǎn)品在傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用,更注重開發(fā)和開拓以下三領(lǐng)域的產(chǎn)品和市場:建筑產(chǎn)品中的增稠劑、粘合劑噴涂劑;鑄造和陶瓷中的脫膜劑、防裂劑,日用化工中的填充劑、粘合劑等;高檔產(chǎn)品,如高檔醫(yī)藥生化產(chǎn)品、功能性食品及添加劑、精細(xì)化工產(chǎn)品及用化學(xué)方法或很難生產(chǎn)的產(chǎn)品(微生物多糖、工業(yè)酶制劑表面活性劑、高分子材料等)。

(二)玉米加工不斷向精深發(fā)展。目前美國采用的玉米乙醇轉(zhuǎn)化工藝分干磨和濕磨兩種,前一種工藝投資成本相對(duì)較低,除生產(chǎn)乙醇外,其余產(chǎn)品都加工為動(dòng)物飼料;后一種工藝則是把玉米籽粒分解成淀粉、麩質(zhì)、胚芽和纖維。與干磨比較,濕磨具有延長產(chǎn)業(yè)鏈的重要優(yōu)點(diǎn):一方面,利用玉米的多價(jià)值屬性分別加工出多種產(chǎn)品。諸如利用玉米胚芽生產(chǎn)高營養(yǎng)玉米油;利用玉米糠麩生產(chǎn)高蛋白飼料;纖維和液流混合干燥后也可當(dāng)作低蛋白動(dòng)物飼料出售。另一方面,利用濕磨工藝生產(chǎn)的純淀粉通過延長產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步加工出多種下游產(chǎn)品。玉米淀粉除經(jīng)過發(fā)酵制取乙醇外,還可制作變性淀粉用于食品業(yè)、紡織業(yè)、造紙業(yè)及粘合劑等。用酶法可以把淀粉轉(zhuǎn)化為一系列高純度的葡萄糖下游產(chǎn)品,然后再通過發(fā)酵制成各種不同的終端產(chǎn)品。

(三)玉米開發(fā)利用向綜合方向發(fā)展。美國在玉米利用方面進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了綜合化,在產(chǎn)品開發(fā)方面,生產(chǎn)出更多種類的變性淀粉。21世紀(jì)以來,為應(yīng)對(duì)石油危機(jī),美國大力開發(fā)石油替代品玉米燃料乙醇。隨著對(duì)玉米成分和價(jià)值屬性認(rèn)識(shí)的提高,加上加工技術(shù)的革新,玉米綜合化開發(fā)利用路線完全改變了玉米單一化開發(fā)利用路線。采用玉米綜合化開發(fā)利用路線,有效突破傳統(tǒng)的只加工生產(chǎn)低附加值產(chǎn)品的玉米初加工業(yè)的局限和束縛,開拓加工生產(chǎn)包括醇、氨基酸、微生物、低聚糖和多糖、酶制劑、單細(xì)胞蛋白、抗生素等高附加值產(chǎn)品在內(nèi)的現(xiàn)代玉米產(chǎn)業(yè),因而被提高到發(fā)展“玉米產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)”的高度。(四)現(xiàn)代生物技術(shù)不斷推動(dòng)玉米深加工業(yè)的發(fā)展。玉米深加工業(yè)的發(fā)展離不開現(xiàn)代生物技術(shù)的支撐。玉米深加工業(yè)未來新產(chǎn)品的開發(fā)、市場的開拓依然要依賴于現(xiàn)代生物技術(shù),尤其是現(xiàn)代生物酶技術(shù)和基因工程技術(shù)。引用現(xiàn)代生物酶技術(shù),色譜分離、膜分離技術(shù),噴射、超微以及自動(dòng)化微機(jī)控制等技術(shù),使產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高科技、高產(chǎn)出的快速發(fā)展階段?,F(xiàn)代生物技術(shù)尤其是基因工程技術(shù)方面的進(jìn)步,導(dǎo)致了一系列酶產(chǎn)品方面的創(chuàng)新和酶產(chǎn)品成本的降低,極大提高了玉米深加工產(chǎn)品在市場上的競爭力。

三、對(duì)我國玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的借鑒

(一)不斷開發(fā)新產(chǎn)品,發(fā)展玉米綜合利用。玉米綜合利用是提高玉米附加值的重要途徑,也是美國等發(fā)達(dá)國家玉米深加工業(yè)的發(fā)展趨勢。我國應(yīng)積極開發(fā)、引進(jìn)玉米綜合利用技術(shù)和聯(lián)合生產(chǎn)方式,努力提高玉米加工的綜合效益。適應(yīng)市場需求、發(fā)揮現(xiàn)有優(yōu)勢和克服薄弱環(huán)節(jié)是確定玉米深加工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品的決定因素。我國要在充分發(fā)揮味精、檸檬酸的生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)優(yōu)勢的同時(shí),加快酒精(尤其是燃料酒精)、淀粉糖和變性淀粉的發(fā)展速度。

(二)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,提高玉米加工效益。在中國玉米深加工的過程中,技術(shù)是一個(gè)瓶頸,因此,中國要以實(shí)現(xiàn)“玉米的精深加工”為目標(biāo),不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。目前,在玉米加工過程中,許多中國企業(yè)只是在模仿國外企業(yè)的核心技術(shù),始終得不到高額壟斷利潤。所以,中國玉米加工企業(yè)應(yīng)加大技術(shù)的投入,盡快開發(fā)自己的核心技術(shù),同時(shí)國家應(yīng)對(duì)玉米加工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)制定相應(yīng)的保護(hù)和支持的政策。

(三)加大生物研發(fā)力度,密切跟蹤工業(yè)生物技術(shù)前沿。高度關(guān)注世界生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢,國務(wù)院成立了“國家生物技術(shù)研發(fā)與促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)導(dǎo)小組”,明確未來20年生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)和方向。以化工醇、聚乳酸等新產(chǎn)品為代表的玉米化工轉(zhuǎn)化產(chǎn)品已成為各企業(yè)開發(fā)的重點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國約有政府資助的生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室200個(gè),擁有研發(fā)人員3萬多人,現(xiàn)代生物技術(shù)企業(yè)500余家,從業(yè)人員超過5萬人。

篇9

基于力學(xué)特性的檢測方法

力學(xué)方法是利用食品與農(nóng)產(chǎn)品的力學(xué)特性而進(jìn)行檢測的方法.利用聲波和振動(dòng)可以測出食品的品質(zhì)指標(biāo)以及檢測待測物內(nèi)部的組織狀態(tài)。如利用聲波透射法測定牛乳中脂肪的含量及大豆的水分:用超聲波在物體中密度有差異處的反射波測定法,檢查家禽的肉質(zhì),脂肪層厚度,里脊肉斷面等。國外研究者研討了多種基于動(dòng)力學(xué)原理的農(nóng)產(chǎn)品硬度檢測方法,如機(jī)械沖擊產(chǎn)生的聲頻信號(hào)檢測,機(jī)械沖擊相應(yīng)的頻率分析和水果沖擊力檢測。

基于電磁學(xué)特性的檢測方法

電磁法分為主動(dòng)特性法和被動(dòng)特性法兩種。主動(dòng)特性法是利用待測物自身所具有的某種電磁學(xué)的測量方法;而被動(dòng)特性法是將待測物置于電磁場內(nèi),利用其受電磁影響后反過來對(duì)外部環(huán)境施加影響的特性測量方法,例如核磁共振和電子自旋共振等。電磁@-TY法所需的設(shè)備相對(duì)比較簡單,數(shù)據(jù)的獲取和處理也比較容易,因此應(yīng)用前景比較廣闊。

基于光學(xué)特性的檢測方法

紫外光譜法,可見光譜法,近紅外光譜法是食品內(nèi)部品質(zhì)無損檢測有效的方法。它是通過食品對(duì)光的吸收,散射,反射,透射等特性來確定食品內(nèi)部品質(zhì)的一種方法。該項(xiàng)技術(shù)可廣泛用于谷物,果樹等多種產(chǎn)品的化學(xué)成分分析,物理學(xué)品質(zhì)分析,色度學(xué)品質(zhì)分析。

基于放射線特性的檢測方法

x射線,B射線和可見光都具有透射,反射和漫射等性質(zhì).x射線技術(shù)主要是利用穿透能力較弱的x射線作為光源進(jìn)行透視探查的技術(shù).因食品密度與金屬等物質(zhì)相比要小得多,因此所需x射線強(qiáng)度較小,通常稱其為軟x射線,其主要用于測定物體的密度差,判別內(nèi)部缺陷和異物檢出.如X射線圖像用于檢測雞肉內(nèi)部較深部位的骨頭,但對(duì)表面骨頭檢測比較困難,而可見光圖像則正相反.另外,軟x射線還可以用來檢測如柑橘中的皺皮等缺損現(xiàn)象,檢測水果損傷缺陷,如蘋果的水芯及損傷等。

機(jī)器視覺檢測技術(shù)

機(jī)器視覺技術(shù)是用各種成像系統(tǒng)代替視覺器官作為輸入敏感手段,由計(jì)算機(jī)來代替大腦完成處理和解釋。機(jī)器視覺的最終目標(biāo)就是使計(jì)算機(jī)能像人一樣通過視覺觀察并理解世界,具有自主適應(yīng)環(huán)境等能力。在實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)前,人們努力的中期目標(biāo)是建立一種視覺系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)能夠通過視覺敏感和反饋的某種程度從而智能的完成一項(xiàng)任務(wù)。隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)軟硬件的開發(fā),食品品質(zhì)自動(dòng)檢測和分級(jí)領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)器視覺系統(tǒng)也變得越來越具有吸引力。應(yīng)以斌等人以表面色澤與固酸比為柑橘成熟度指標(biāo),建立了用于柑橘成熟度檢測的機(jī)器視覺系統(tǒng),并建立了利用協(xié)方差矩陣和樣本屬于桔黃色和綠色的概率來判斷柑橘成熟度的判別分析法,并以實(shí)測的固酸比值作為對(duì)照,對(duì)72枚柑橘樣本進(jìn)行了試驗(yàn),柑橘成熟度的判別準(zhǔn)確率達(dá)到91.67%。

生物傳感器技術(shù)

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),而生物傳感器橫跨生物,化學(xué),物理,信息等領(lǐng)域,結(jié)合了生物技術(shù),材料技術(shù),納米技術(shù),微電子技術(shù)等,是一門交叉學(xué)科的研究與應(yīng)用技術(shù),也是當(dāng)今世界科學(xué)發(fā)展的前沿,引起各國的極大關(guān)注。生物傳感器是由產(chǎn)生信號(hào)的敏感元件和處理信號(hào)的輔助儀器兩部分組成的,敏感元件由生物活性單元(如酶,抗體,微生物,DNA等)和換能器組成,換能器可用來捕捉生物活性單元與目標(biāo)物反應(yīng)過程中的信號(hào)。生物活性單元引起的變化不同,信號(hào)處理的方法也不同。根據(jù)檢測信號(hào)的不同.可將生物傳感器分為電化學(xué)傳感器,阻抗生物傳感器,壓電生物傳感器和光生物傳感器。與各種傳統(tǒng)的化學(xué)傳感器,物理傳感器相比,具有選擇性好,xA-析速度快,靈敏度高,不需進(jìn)行樣品預(yù)處理,可進(jìn)行連續(xù)在線檢測,成本低等特點(diǎn)。生物傳感器在食品檢測中的應(yīng)用非常廣泛,幾乎滲透到各個(gè)方面,包括食品基本成分的檢測,食品中添加劑的檢測,有毒有害成分的檢測等等。

展望

篇10

【關(guān)鍵詞】 食品衛(wèi)生;監(jiān)督;檢測

食品衛(wèi)生學(xué)的內(nèi)容隨著科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代食品工業(yè)和人們對(duì)食品安全要求的提高而得到不斷的發(fā)展,高分子物質(zhì)在食品工業(yè)中的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了對(duì)塑料、涂料、橡膠的食品衛(wèi)生要求:遠(yuǎn)紅外線和微波加熱在食品工業(yè)中的應(yīng)用,促進(jìn)了加熱工藝在食品衛(wèi)生與營養(yǎng)學(xué)方面的探討;農(nóng)藥和化學(xué)合成食品添加劑種類的迅速增加,也加快了食品衛(wèi)生毒理學(xué)的進(jìn)展;保健食品推動(dòng)了食品功能性評(píng)價(jià)的研究和發(fā)展,在與這些食品衛(wèi)生基本內(nèi)容發(fā)展起來的同時(shí),食品衛(wèi)生學(xué)的技術(shù)方法,包括食品化學(xué)及生物化學(xué)方法、食品微生物學(xué)方法、食品中放射性物質(zhì)的測定方法、毒理學(xué)方法以及調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法等,都相應(yīng)地發(fā)展和建立起來了。

1 食品安全

危害人們身體健康甚至危及生命的食品安全方面的重大事件頻頻發(fā)生,其數(shù)量和危害程度都呈日益上升的趨勢。

1.1 食品原料污染 農(nóng)產(chǎn)品種植和禽類產(chǎn)品養(yǎng)殖環(huán)節(jié)污染問題突出。表現(xiàn)在:農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中大量違規(guī)使用高殘留、劇毒農(nóng)藥,殘留于農(nóng)產(chǎn)品中,構(gòu)成對(duì)人體潛在危害;抗生素、激素和其他有害物質(zhì)殘留于禽、畜、水產(chǎn)品體內(nèi);農(nóng)、禽產(chǎn)品中含有超標(biāo)超量的對(duì)人體健康有嚴(yán)重危害的重金屬物質(zhì)。

1.2 食品生產(chǎn)加工過程 食品工業(yè)整體發(fā)展水平低,生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)規(guī)模較小,表現(xiàn)為多、小、散、亂。集約化程度較低,經(jīng)營管理方式落后,生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備落后,部分不具備生產(chǎn)食品的條件,甚至缺乏必要的食品安全設(shè)施。

1.3 企業(yè)為了追求經(jīng)濟(jì)利益,不顧食品質(zhì)量安全 加工中使用劣質(zhì)原料,或者超量使用添加劑,濫用非食品加工用化學(xué)物加工食品過程中,使用劣質(zhì)原料,添加有毒物質(zhì),成為食品安全的隱患;超量使用和隨意添加不符合食品安全要求的添加劑;濫用非食品加工用化學(xué)添加劑,造成食品有效成分含量不達(dá)超標(biāo),食品含有致癌物質(zhì)等;生物技術(shù)產(chǎn)品、轉(zhuǎn)基因食品的潛在危險(xiǎn),同樣帶來了安全性問題。

1.4 食品流通環(huán)節(jié)污染 食品流通環(huán)節(jié)不具備應(yīng)有的衛(wèi)生條件,對(duì)病原微生物控制不當(dāng),導(dǎo)致食品包裝儲(chǔ)運(yùn)過程中會(huì)發(fā)生微生物的大量繁殖。

1.5 經(jīng)營者法律意識(shí)薄弱 一些食品批發(fā)市場缺乏有效的安全檢測手段和質(zhì)量控制措施,使造假者乘虛而人,假冒偽劣食品流入市場。部分市場管理者受利益驅(qū)動(dòng),對(duì)食品安全質(zhì)量監(jiān)管工作配合不積極。

1.6 消費(fèi)者識(shí)別能力較差,維權(quán)意識(shí)不強(qiáng) 一些消費(fèi)者由于缺乏對(duì)食品的鑒別與識(shí)別知識(shí),購買食品不但存在安全問題,也缺乏鑒別能力。另一方面,消費(fèi)者本身缺乏維護(hù)自身權(quán)利的意識(shí)。

2 監(jiān)管措施

2.1 完善食品安全監(jiān)管機(jī)制 食品安全監(jiān)管工作必須在法律規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行,必須按照法律程序依法行政,需要健全打擊制售劣質(zhì)和有毒有害食品的基本法律制度,在立法層面上嚴(yán)格規(guī)范和界定執(zhí)法權(quán)限和內(nèi)容,對(duì)工商行政管理機(jī)關(guān)的食品安全監(jiān)管職責(zé)范圍、處罰依據(jù)、強(qiáng)制措施、強(qiáng)制力的保障等都要有明確而又具體的法律規(guī)定,從而使食品安全監(jiān)管工作執(zhí)法依據(jù)更充分,職責(zé)更明確,且更具可行性和可操作性。強(qiáng)化食品安全監(jiān)管的強(qiáng)制手段,補(bǔ)充和完善工商行政管理機(jī)關(guān)必要的行政強(qiáng)制措施,如賦予工商部門對(duì)疑似劣質(zhì)或有毒有害食品適當(dāng)?shù)目垩簷?quán)、封存權(quán)等,這樣可以有效地防止劣質(zhì)和有毒有害食品繼續(xù)銷售和蔓延。

2.2 明確流通領(lǐng)域食品安全的檢測職能 明確對(duì)流通領(lǐng)域食品進(jìn)行檢測的職能歸屬,確立工商部門依法檢測結(jié)果的法律權(quán)威性。解決檢測結(jié)果能夠作為執(zhí)法依據(jù)的問題。加快監(jiān)測車ISO/IEC17025認(rèn)可體系的建設(shè),使監(jiān)測車獲得法定檢測資質(zhì),加強(qiáng)食品安全監(jiān)測車的檢測功能,使監(jiān)測工作得到落實(shí)。同時(shí),努力解決用于食品檢測的裝備和費(fèi)用。

2.3 整合食品質(zhì)量安全監(jiān)管職能 成立食品質(zhì)量安全監(jiān)管的統(tǒng)一協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu),使食品質(zhì)量安全監(jiān)管成為一個(gè)系統(tǒng)工程。以職責(zé)分工明確的行政機(jī)構(gòu)來實(shí)施統(tǒng)一的食品安全管理戰(zhàn)略,協(xié)調(diào)各方力量,加強(qiáng)統(tǒng)一監(jiān)管,發(fā)揮多個(gè)部門的執(zhí)法合力,構(gòu)建科學(xué)完善的監(jiān)管體系。建立健全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)體系,建立相關(guān)職能部門工作協(xié)調(diào)、監(jiān)管信息通報(bào)和督察督辦制度,達(dá)到長效監(jiān)管效果。

2.4 發(fā)展和完善我國食品安全法律體系 加強(qiáng)食品安全法律建設(shè)和法制管理。借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn),建立我國食品安全法律、法規(guī)、規(guī)章等多層式法律體系;探索和發(fā)展既和國際接軌,又符合國情的食品安全理論、方法和管理模式。糾正我國食品安全標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范、不夠嚴(yán)密的缺陷,加速建立符合國際食品法典原則的食品安全標(biāo)準(zhǔn)體系。加大推行食品安全管理有效控制體系(HACCP體系)的力度。建立新的食品安全政策支持體系、宏觀調(diào)控體系和管理體制。建立食品安全公共實(shí)驗(yàn)室和食品安全預(yù)警制度。建立獨(dú)立的、公正的、權(quán)威的食品安全公共實(shí)驗(yàn)室,為食品安全管理提供科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)