乳制品加工中生物技術(shù)的運(yùn)用

◎ 肖建華

（廣州市泰奇食品有限公司，廣東 廣州 511356）

隨著食品加工生產(chǎn)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不斷加強(qiáng)，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境更加惡化。近年出現(xiàn)的廣式?jīng)龉录约叭鼓谭凼录图斡L(zhǎng)城年份酒丑聞事件等，都從另一個(gè)側(cè)面反映出當(dāng)前我國(guó)食品行業(yè)面臨的巨大問(wèn)題。在此社會(huì)背景下，提升乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，已成為人們普遍關(guān)注的重大社會(huì)問(wèn)題。對(duì)于乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)而言，采用更加先進(jìn)的生物技術(shù)進(jìn)行乳制品生產(chǎn)、加工及檢測(cè)，成為其轉(zhuǎn)型、發(fā)展的重要突破點(diǎn)。因此，現(xiàn)重點(diǎn)對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段乳制品加工、生產(chǎn)過(guò)程中生物技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用情況進(jìn)行分析。

1 乳制品加工中的生物技術(shù)概述

顧名思義，生物技術(shù)一般是指采用基本的生物體系，引入先進(jìn)的生物學(xué)工程理念，通過(guò)對(duì)物質(zhì)的生物學(xué)特性進(jìn)行改變以及經(jīng)過(guò)不同物質(zhì)之間的能量轉(zhuǎn)化，以此生產(chǎn)和加工人們所需要的各種物品。

從我國(guó)食品加工生產(chǎn)中的生物學(xué)技術(shù)總體發(fā)展過(guò)程來(lái)看，其主要分為傳統(tǒng)生物學(xué)階段、近代生物學(xué)階段和現(xiàn)代生物學(xué)階段。早期的傳統(tǒng)生物學(xué)階段，主要包括我國(guó)傳統(tǒng)食品加工生產(chǎn)中使用的釀造技術(shù)等；到了近代生物學(xué)階段，則出現(xiàn)了諸如生物標(biāo)本技術(shù)及生物發(fā)酵技術(shù)等；隨著科學(xué)技術(shù)的不斷成熟，到了現(xiàn)代生物學(xué)階段，生化工程、基因工程和新型發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、組織培養(yǎng)技術(shù)等廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代食品加工及乳制品加工生產(chǎn)實(shí)踐中。生物技術(shù)是在分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)上，多學(xué)科滲透發(fā)展形成的新領(lǐng)域，主要包括基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程等。近20 a來(lái)，現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛，在乳制品工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，幾乎涵蓋了從奶牛的良種選育、產(chǎn)奶量的提高到乳制品的成分選擇、風(fēng)味及加工工藝的改良、乳制品生產(chǎn)質(zhì)檢等各個(gè)領(lǐng)域，在工信部與發(fā)改委聯(lián)合頒布的2009版《乳制品工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》中，生物技術(shù)被列為今后乳制品加工重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。比如，牧草良種選育、乳牛選育、乳制品成分改善、奶產(chǎn)量提升、乳制品檢測(cè)和飼料生產(chǎn)等，都與我國(guó)的生物技術(shù)密切相關(guān)。

2 乳制品加工中生物技術(shù)的作用

2.1 提升相關(guān)乳制品質(zhì)量

對(duì)于乳制品生產(chǎn)加工企業(yè)而言，除了在法律允許范圍內(nèi)生產(chǎn)質(zhì)量較高的產(chǎn)品外，還要采用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)、加工質(zhì)量更優(yōu)的產(chǎn)品。比如，在乳制品加工生產(chǎn)中，通過(guò)采用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)，對(duì)乳牛注射牛生長(zhǎng)激素，可提高乳牛的乳產(chǎn)量。而且在乳制品加工工藝流程中，采用多種現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行乳制品加工與生產(chǎn)，可有效提升相關(guān)乳制品的質(zhì)量。

2.2 改善乳制品成分

在現(xiàn)代乳制品加工生產(chǎn)中，采用生物學(xué)技術(shù)不但可以提高奶制品的總體質(zhì)量，而且可以增強(qiáng)其免疫功能。特別是在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)不斷激烈的市場(chǎng)背景下，乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)不斷通過(guò)多種投機(jī)倒把的手段謀取經(jīng)濟(jì)利益，因此近幾年在市場(chǎng)中出現(xiàn)了一系列食品安全事故。故為了提升乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，應(yīng)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不斷細(xì)分市場(chǎng)，尋找一個(gè)具體的技術(shù)突破口，通過(guò)引入現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)，提高乳制品品質(zhì)。

2.3 提升乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力

乳制品生產(chǎn)企業(yè)只有以質(zhì)量取勝，才能在激烈的市場(chǎng)角逐中獲得重生。因此，其需要采用生物學(xué)技術(shù)降低產(chǎn)品成本，突出產(chǎn)品的差異性。在乳制品加工生產(chǎn)中，除了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)消費(fèi)者基本的消費(fèi)需求外，還要引入國(guó)際市場(chǎng)中先進(jìn)的乳制品加工生產(chǎn)理念，從而減少食品安全問(wèn)題，滿(mǎn)足消費(fèi)者的不同消費(fèi)需求，占有更大的市場(chǎng)份額。

3 乳制品加工中生物技術(shù)的具體運(yùn)用

3.1 生物技術(shù)可應(yīng)用于乳蛋白生物活性肽的開(kāi)發(fā)

在現(xiàn)代乳制品生產(chǎn)過(guò)程中，乳蛋白是一種非常重要的原料，而蛋白酶是乳制品生產(chǎn)中極為重要的一種技術(shù)手段。因此，乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)常通過(guò)選擇性水解乳蛋白，獲得更多的生物活性肽，這類(lèi)食品不僅容易吸收，而且有助于消化，同時(shí)具有良好的抗過(guò)敏作用及降低膽固醇、低血壓治療等作用。

3.2 生物技術(shù)能夠提升乳制品的免疫功能

對(duì)于嬰幼兒而言，其免疫系統(tǒng)尚未完全發(fā)育。因此，需要依賴(lài)于母乳的保護(hù)。但隨著現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)不斷成熟，市場(chǎng)中已經(jīng)開(kāi)發(fā)和研制出第二三代嬰兒乳粉，因人乳中的乳鐵蛋白及免疫球蛋白和溶霉菌等免疫因子的存在，會(huì)使人體對(duì)微生物的抵抗能力不斷增強(qiáng)，故采用現(xiàn)代生物技術(shù)，在嬰幼兒配方的乳粉中加入以上物質(zhì)成分，可使嬰幼兒的免疫能力更強(qiáng)。

3.3 生物技術(shù)可與ATP生物熒光技術(shù)相結(jié)合

在現(xiàn)代乳制品加工生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)采用ATP生物熒光技術(shù)，能夠科學(xué)檢測(cè)乳制品中的特異性病原菌及細(xì)菌總數(shù)。因此，這一技術(shù)具有靈敏、快速及簡(jiǎn)便的技術(shù)特點(diǎn)，尤其是在乳制品貨架期預(yù)測(cè)、原料奶的驗(yàn)收和檢測(cè)殘留噬菌體方面具有積極作用。

3.4 生物技術(shù)可與固化技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用

在現(xiàn)代乳制品加工生產(chǎn)中，通過(guò)固化技術(shù)能夠?qū)⑷橹破分械南嚓P(guān)元素限定在某一特定范圍內(nèi)。因此，使相關(guān)乳制品的存活力及催化活性更高。目前，這一技術(shù)已在我國(guó)牛乳過(guò)敏癥防治以及水解乳糖和綜合利用乳清制造乙酸和乳酸過(guò)程中得到了非常廣泛的應(yīng)用與實(shí)踐。因此，使相關(guān)乳制品的貯存時(shí)間大大延長(zhǎng)，降低了乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。圖1所示為常溫長(zhǎng)保質(zhì)期酸牛奶生產(chǎn)工藝流程示意圖。

圖1 常溫長(zhǎng)保質(zhì)期酸牛奶生產(chǎn)工藝流程圖

3.5 生物技術(shù)可有效提高乳脂肪在相關(guān)產(chǎn)品中的穩(wěn)定性

隨著人們生活水平的不斷提高，其對(duì)乳制品的質(zhì)量要求越來(lái)越高。因此，使乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的貯存保鮮技術(shù)受到了巨大的挑戰(zhàn)。而采用生物技術(shù)，利用脂酶的水解作用或轉(zhuǎn)脂作用，可對(duì)乳制品中的甘油進(jìn)行修飾作用。因此，其在改善乳制品中乳脂肪的融化性及乳化性方面具有重要作用。同時(shí)，使乳制品純度更高，風(fēng)味更好。因此，這一技術(shù)使乳脂肪在乳制品中的穩(wěn)定性更高，以此為乳制品保鮮提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。比如，在乳制品加工生產(chǎn)中，可以通過(guò)對(duì)微生物進(jìn)行科學(xué)控制，一方面提升原奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，另一方面可以確保食品安全。因此，一般在乳制品生產(chǎn)加工過(guò)程中，需要采用微生物技術(shù)對(duì)乳制品中的有害因子進(jìn)行加熱處理，具體的熱處理類(lèi)型及熱處理技術(shù)要求如表1所示。

表1 生物技術(shù)對(duì)乳制品熱處理的技術(shù)要求表

3.6 生物技術(shù)可用于酪蛋白改性

酪蛋白主要包括β-酪蛋白、α s1-酪蛋白、k-酪蛋白和αs2-酪蛋白等不同成分。因此，其生物學(xué)分子具有很好的柔韌性和雙親子性。這種物質(zhì)元素經(jīng)常在我國(guó)現(xiàn)代食品加工生產(chǎn)中用作食品添加劑。但牛乳、人乳中乳清蛋白及酪蛋白2種物質(zhì)成分的比例不同，前者為78∶15，后者為40∶60。因此，在對(duì)母乳奶粉進(jìn)行加工生產(chǎn)中，為了有效降低牛乳中酪蛋白的相對(duì)含量，技術(shù)人員通常需要在物質(zhì)成分中添加乳清粉。而這種物質(zhì)價(jià)格較高，采用生物學(xué)技術(shù)對(duì)牛乳中的酪蛋白進(jìn)行改性，可降低乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。此外，由于αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白不容易被嬰兒消化和吸收，因此采用生物技術(shù)對(duì)乳制品中的酪蛋白進(jìn)行改性處理，可提高嬰兒的消化吸收率。目前，通過(guò)采用生物技術(shù)對(duì)酪蛋白進(jìn)行生物學(xué)改性，可生產(chǎn)母乳化奶粉。

3.7 生物技術(shù)能夠有效減少相關(guān)乳制品中的苯丙氨酸

在乳制品加工生產(chǎn)中，通過(guò)采用生物技術(shù)，不但能夠使乳制品中的苯丙氨酸大大減少，而且可以防止乳制品產(chǎn)生副作用。在食品加工中，既要采用新技術(shù)生產(chǎn)消費(fèi)者值得信賴(lài)的產(chǎn)品，更要使不同產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足國(guó)際食品加工生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。但食品中一旦產(chǎn)生苯丙氨酸，人們食用后就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞嚴(yán)重?fù)p傷，且會(huì)對(duì)人們的智力發(fā)育造成一定的影響，尤其是乳制品中含有苯丙氨酸會(huì)對(duì)8個(gè)月甚至8周歲兒童的中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。而采用現(xiàn)代生物技術(shù)中的微生物或酪蛋白經(jīng)胰酶形成特殊的蛋白酶進(jìn)行水解，然后再通過(guò)離子交換及活性炭等交換處理，就可將乳制品中的大量苯丙氨酸除去，以此為消費(fèi)者預(yù)防疾病提供了可能性。

4 結(jié)語(yǔ)

乳制品在人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)著很重要的地位。通過(guò)上述分析可知，生物技術(shù)在乳制品加工生產(chǎn)中能夠起到至關(guān)重要的作用，不僅可以提升相關(guān)乳制品質(zhì)量，改善乳制品成分，提升乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，而且可以用于乳蛋白生物活性肽的開(kāi)發(fā)，提升乳制品的免疫功能，同時(shí)還可與ATP生物熒光技術(shù)及固化技術(shù)相結(jié)合，有效提高乳脂肪在相關(guān)產(chǎn)品中的穩(wěn)定性。此外，生物技術(shù)可用于酪蛋白改性，且能夠有效減少相關(guān)乳制品中的苯丙氨酸。該文通過(guò)對(duì)乳制品生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行分析，以此針對(duì)生物技術(shù)在提高乳脂肪于相關(guān)產(chǎn)品中的穩(wěn)定性這一技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了數(shù)據(jù)測(cè)試分析，通過(guò)初步殺菌、LTLT巴氏殺菌、HTST巴氏殺菌（奶油）、HTS巴氏殺菌（牛奶）、超巴氏殺菌、UHT滅菌、保持滅菌及初步殺菌工藝等幾種不同的生產(chǎn)運(yùn)行工況進(jìn)行測(cè)試分析，并結(jié)合不同的溫度和時(shí)間進(jìn)行加工生產(chǎn)，以此提高了相關(guān)乳制品的生產(chǎn)質(zhì)量。因此，實(shí)踐研究結(jié)果表明，生物技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代食品加工生產(chǎn)，特別是乳制品加工中應(yīng)用廣泛，能夠提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。故在今后食品生產(chǎn)、加工時(shí)，應(yīng)采用新技術(shù)，通過(guò)生物技術(shù)理念，生產(chǎn)出值得消費(fèi)者信賴(lài)的高質(zhì)量產(chǎn)品。

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