食品科學(xué)與工程最新進展與新技術(shù)應(yīng)用

崔　琳

食品科學(xué)與工程最新進展與新技術(shù)應(yīng)用

崔琳

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖北武漢430074）

近幾年來，我國越來越重視食品的安全問題，這從一定意義上也促進了食品科學(xué)與工程的發(fā)展。文章介紹了食品科學(xué)與食品工程兩方面的最新進展，并展示了食品科學(xué)與工程的新技術(shù)運用。

食品科學(xué)；食品工程；最新進展；新技術(shù)

目前，越來越多的新技術(shù)都被應(yīng)用在食品科學(xué)工程中，使得食品方面的研究得到了快速的發(fā)展。食品工藝本身就具有歷史悠久且內(nèi)容豐富的特點，它在我們的日常飲食中也是常常出現(xiàn)的。如今，食品科學(xué)與技術(shù)作為一門學(xué)科，我們就需要做到在保持傳統(tǒng)的工藝基礎(chǔ)上，在食品工業(yè)中提升安全保障技術(shù)的應(yīng)用。

1 食品科學(xué)的最新研究進展

1.1 食品保藏

1.1.1 物理保藏手段

在對食品進行保藏時，通常會采用一些物理保藏手段，它們通常是在處理食品時運用微波照射、熱處理或者過濾等方法，讓食品中的腐敗菌數(shù)量能夠消滅或者減少，從而達到食品在儲藏期內(nèi)不會腐敗變質(zhì)的目的。在食品物理保藏中，常見的一些技術(shù)有：輻照保藏、低溫保藏、高溫滅菌保藏以及干燥和脫水保藏。

1.1.2 化學(xué)保藏手段

食品的化學(xué)保藏就是在對食品進行生產(chǎn)和運輸時，使用一些食品添加劑，從而讓食品的耐藏性得到提升。食品的化學(xué)保藏劑指的是添加到食品中能夠防止食品變質(zhì)或者延長食品變質(zhì)時間的添加物，其中鹽、醋、香料等物質(zhì)都不屬于食品化學(xué)保藏劑。

1.2 食品添加劑

食品添加劑是一種化學(xué)合成或天然形成的物質(zhì)，它根據(jù)食品的具體加工需要而添加到相應(yīng)的食品中，從而讓食品的品質(zhì)以及色、香、味等方面得到改善。天然的食品添加劑通常是以動植物或微生物的代謝產(chǎn)物為原料，通過提取手段得到的?；瘜W(xué)食品添加劑則是通過化學(xué)手段，讓物質(zhì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)所得到的。目前，在食品工業(yè)中，使用到的絕大多數(shù)食品添加劑都是通過化學(xué)手段合成的。在食品中使用添加劑，不僅能夠讓食物的感官和風(fēng)味得到改善，還有利于提高食品的營養(yǎng)價值，從而讓食品的附加價值也得到相應(yīng)的提升。食品添加劑的存在，推動了食品工業(yè)向機械化、自動化加工的腳步。如今，在食品工業(yè)快速發(fā)展的背景下，食品添加劑也會被帶動快速發(fā)展起來。隨著食品添加劑的發(fā)展，又能對食品工業(yè)產(chǎn)生促進作用，可見兩者之間具有相輔相成的作用。

1.3 食品風(fēng)味化學(xué)

在當今的國際食品風(fēng)味化學(xué)領(lǐng)域，大家都開始深入研究以分子感官科學(xué)技術(shù)為主的化合物。在研究時，會準確地對食品中的氣味活性化合物進行重要性排序，從而讓食物氣味特征的化學(xué)本質(zhì)從分子層面上得以揭示；在研究時結(jié)合感官評定，能夠定性定量地分析出樣品中的滋味活性化合物；利用代謝組學(xué)技術(shù)，能夠?qū)κ称分械乃?、甜、苦、辣等味道進行有效探索，從而從分子水平上得到影響食物關(guān)鍵氣味或者滋味的化學(xué)物質(zhì)的本質(zhì)結(jié)構(gòu)，并為之后相關(guān)食品的生產(chǎn)以及儲存提供了重要的科學(xué)依據(jù)。我國通過對中國白酒以及醬牛肉、臘肉等傳統(tǒng)食品風(fēng)味化學(xué)的研究，為今后的傳統(tǒng)食品工業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。

1.4 食品酶制劑

在研究食品酶制劑時，通常涉及了下游應(yīng)用以及分子生物學(xué)等多個領(lǐng)域?；蚬こ虒W(xué)與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)合，分析出了酶催化機理以及在生產(chǎn)時的運用規(guī)律；分子生物學(xué)與發(fā)酵工程的結(jié)合，為生產(chǎn)高品質(zhì)特種催化酶以及降低材料使用成本提供了技術(shù)層面的支持。近幾十年來，隨著不同工程技術(shù)的有效融合，逐漸出現(xiàn)了酶反應(yīng)器、酶固定、酶探針等相關(guān)技術(shù)，為我國的食品工業(yè)帶來了良好的發(fā)展。

2 食品工程研究進展

2.1 乳制品研究領(lǐng)域

在一些乳業(yè)比較發(fā)達的國家，在對乳品進行加工時，都運用了很多相關(guān)的新工藝、新技術(shù)何新方法。其中，代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)以及宏基因組學(xué)的研究，為人們進一步展示了各種發(fā)酵乳制品在進行加工和儲存的過程中，乳品的品質(zhì)動態(tài)以及乳品組份的動態(tài)變化規(guī)律；通過深入對乳品流變學(xué)性質(zhì)的研究，已經(jīng)逐漸尋找出了控制乳品質(zhì)量、獲得理想乳品感官體驗的新方法。通過研究研究乳酸菌的乳品營養(yǎng)特性以及生物活性，為益生菌發(fā)酵乳制品和配方乳制品等新型功能性乳制品的研究奠定了相關(guān)的理論基礎(chǔ)。

近幾年來，我國也開始大力著手于開發(fā)研究乳酸菌資源了，并且通過研究乳酸菌的功能性質(zhì)以及生產(chǎn)性能等，研發(fā)出了發(fā)酵劑或益生菌制劑。并且乳酸菌的功能性還被我國相關(guān)的技術(shù)人員進行了深入的研究，其中包括對腸道菌群、免疫調(diào)節(jié)、酶類和其他功能因子、菌株的全基因組測序等方面的研究。但是，我國現(xiàn)在在乳酸菌或益生菌菌株方面依舊不具備自主知識產(chǎn)權(quán)。在研究干酪加工技術(shù)時，我國將研究的重點對象設(shè)置為凝乳劑，并在研究成功后，研制出了我國消費人群最喜愛的干酪。在研究干乳制品時，我國根據(jù)不同種類產(chǎn)品的工藝參數(shù)，開發(fā)并研制了新的乳質(zhì)產(chǎn)品。除此之外，對于膜技術(shù)、乳品配料生產(chǎn)技術(shù)以及原料乳質(zhì)量安全快速檢測技術(shù)等一些新的乳制品技術(shù)，也都在進行積極的開發(fā)研究。

2.2 肉品科學(xué)研究領(lǐng)域

國際上在對肉制品進行研究時，通常比較關(guān)注肉中的營養(yǎng)素與機體健康之間的關(guān)系，在未來研究肉制品時，會更加重視對低鹽低脂類肉制品以及功能性肉制品的研發(fā)；同時，為了能夠?qū)υ腺Y源進行充分的利用，也會利用肉制品來加工一些副產(chǎn)品，從而實現(xiàn)利益最大化；在提高肉制品安全方面，也研發(fā)出了在線無損檢測技術(shù)以及減菌化技術(shù)。

在我國，通過深入研究西式發(fā)酵肉制品以及低溫肉制品等相關(guān)的加工技術(shù)，逐漸提升了我國傳統(tǒng)肉制品的質(zhì)量與低溫肉制品的品質(zhì)，并且肉制品的食用安全水平也得到了大幅度提高。但是，在我國進行肉類生產(chǎn)時，依舊以初加工為主，幾乎不存在精深類加工的產(chǎn)品，可見我國肉類產(chǎn)業(yè)還存在研發(fā)能力不夠以及產(chǎn)品科技含量較低的問題。

2.3 谷物加工科學(xué)研究領(lǐng)域

谷物加工作為農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)中的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，它不僅能支撐食品工業(yè)的發(fā)展，還是維持人類生命活動的重要產(chǎn)業(yè)。目前，人們已經(jīng)不再是像以前一樣只是將谷物作為口糧，而是會將谷物進行深度加工后再進行利用，從而保證谷物的各項功能能夠被最大限度地發(fā)揮出來。在國外，不少研究者從谷物的質(zhì)量、品種等基本特性出發(fā)，對谷物的結(jié)構(gòu)、淀粉的糊化以及谷物的儲藏等進行了多種途徑的研究，并借助了發(fā)酵、超高壓、烘烤等一些專業(yè)的技術(shù)手段，研發(fā)出了適合本國食用的谷物產(chǎn)品。隨著現(xiàn)在固定化酶技術(shù)以及生物工程的不斷進步，谷物資源也可以逐漸高效地利用于營養(yǎng)學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，并為其生產(chǎn)和制備出一些新型的改良性保健產(chǎn)品。

目前，國內(nèi)主要通過研究不同谷物原料之間的成分以及對它們進行加工時的特性和品質(zhì)，從而讓谷物中的活性成分的生理功效得到了確定。通過以谷物為原材料而制備出的功能性保健食品現(xiàn)在非常受人們的青睞，不僅如此，將化學(xué)改良劑替換為生物面粉改良劑也是將來的一大發(fā)展方向。但目前我國的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備依舊存在著一些問題，因此在對全谷物食品和工業(yè)化食品進行生產(chǎn)和加工時，還有可能會生產(chǎn)出一些感官較差的產(chǎn)品，不僅如此，生產(chǎn)出的產(chǎn)品還存在著成本較高的問題。

2.4 果蔬貯藏與加工科學(xué)研究領(lǐng)域

近幾年來，番茄常常被國外的研究人員用來進行模擬實驗，他們通常會利用番茄的突變體，采用分子生物學(xué)的手段，對果蔬在成熟過程中影響其品質(zhì)的關(guān)鍵原因進行研究。并且還深入研究了影響果蔬衰老的乙烯等物質(zhì)。為了能夠得到果蔬在進行防衛(wèi)反應(yīng)時的相關(guān)基因以及產(chǎn)生的信號分子，還對果蔬之間的相互作用以及病原菌進行了研究。通過研究果蔬處于逆環(huán)境條件時的生理發(fā)育，讓與果蔬抗凍性有關(guān)的膜蛋白得以發(fā)現(xiàn)。在發(fā)達國家，通常果蔬在采摘后不會進行專業(yè)的商品化處理，并且他們還配有設(shè)施齊全的冷鏈物流，果蔬采摘完成后經(jīng)過較高程度的工業(yè)操作，便可以在切分加工后直接進行食用。并且為了讓果蔬的質(zhì)量得到保障，還有效地對高密度CO2、超高壓等非熱殺菌技術(shù)進行了運用。

我國在多年的研究下，以及對大宗水果儲藏的適宜條件有了基本的掌握。不過，雖然我國目前研發(fā)出了一些微生物防腐保鮮劑以及新型植物源，但是想要讓這些技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的運用，還需要解決效果不穩(wěn)定以及防病成本高等問題。目前，我國雖大量報道了研究果蔬體外抗氧化活性的技術(shù)以及提取果蔬中功能因子的相關(guān)技術(shù)，但對這些報道的技術(shù)依舊沒有進行深入的研究。并且我國的果蔬冷鏈物流系統(tǒng)也正處于起步的階段，所以在果蔬采摘后，進行后續(xù)的商品化處理還存在著一些問題。

3 食品科學(xué)與工程中的新技術(shù)運用

食品工業(yè)是保證糧食和食物安全的基礎(chǔ)，目前人們對食品的營養(yǎng)價值以及安全問題的關(guān)注度非常高，一些新的技術(shù)在食品工業(yè)發(fā)展中占有重要地位，它不僅能夠提高食品資源的利用率，還可以滿足現(xiàn)在人們的物質(zhì)生活需求。

3.1 臨界萃取技術(shù)

臨界萃取技術(shù)屬于一種高科技提取技術(shù)，它能夠利用不同物質(zhì)在溶劑中的不同溶解度，將混合物進行有效的分離。在醫(yī)藥工業(yè)中，利用臨界萃取技術(shù)可以提煉出中草藥的有效成分；在食品工業(yè)中，提取色素、啤酒花等，都需要利用臨界萃取技術(shù)。

3.2 膜分離技術(shù)

在食品工業(yè)中利用膜分離技術(shù)，主要就是利用一些具有選擇透過性的介質(zhì)，將物質(zhì)進行分離純化。膜分離技術(shù)是人類最早運用的分離技術(shù)之一。膜分離技術(shù)所包含的內(nèi)容非常豐富，在生物分離領(lǐng)域中，通常包括超濾、電滲析、透析、納濾反滲透、微濾和滲透汽化等方法，其中運用得最為廣泛的就是反滲透和超濾了。

3.3 免疫檢測技術(shù)

在21世紀初期，免疫檢測技術(shù)逐漸被研究人員研發(fā)出來。免疫檢測技術(shù)不僅能夠?qū)F(xiàn)代測試手段與免疫反應(yīng)進行有效結(jié)合，還能從中建立一種超微量測定技術(shù)?，F(xiàn)代免疫技術(shù)中還可以細分為流動注射免疫分析、分子印跡技術(shù)、多組分免疫分析以及免疫傳感器技術(shù)等。

4 小結(jié)

食品作為人們維持生命活動的物質(zhì)，它不僅能夠為人體提供活動的能力，還能為人體提供所需的營養(yǎng)元素，可以說食品對人類的身體健康具有重要的作用。因此，食品的安全問題，作為現(xiàn)在人們最關(guān)心的一個話題，就必須得到各行各業(yè)全面的維護。

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TS201

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2095-1205(2020)04-67-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.04.33