食品工业范文

导语：如何才能写好一篇食品工业，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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英文名称：Science and Technology of Food Industry

主管单位：

主办单位：北京市食品工业研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1002-0306

国内刊号：11-1759/TS

邮发代号：2-399

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1979

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

联系方式

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食品工业企业依据QB/T4111-2010《食品工业企业诚信管理体系（CMS）建立及实施通用要求》建立文件化的诚信管理体系，且至少连续运行3个月，则可以申请诚信管理体系评价。

1.评价申请

食品工业企业自愿向评价机构提出食品工业企业诚信管理体系评价申请，申请填写《食品工业企业诚信管理体系评价申请表》，同时提交申请表中要求的资格、资质和产品检测等文件。

2.评价受理

评价机构接收到《申请表》后，应审查企业提交的申请书文本，确定企业符合申请条件，明确企业申请评价的范围、申请企业的运作场所、诚信管理体系建立及运行基本情况，申请企业和评价机构在进行诚信管理体系评价活动的理解上不存在任何已知偏差，同时确保评价机构有资格有能力开展对申请企业的诚信管理体系评价工作，评价机构受理申请。

3.文件评价

企业应提交食品工业企业诚信管理体系文件材料至评价机构，主要含标准中要求的程序、制度和相关作业指导书及标准条款中要求的文件。评价机构应对企业提交的文件材料进行文件评价，并出具文件评价结论，作为是否进行现场评价的依据。如不符合标准要求，则根据文件评价报告进行纠正，直到诚信管理体系文件符合进行现场评价的条件。

4.现场评价

评价机构根据文件评价结论进行现场评价，现场评价重点关注食品工业企业诚信管理体系的实施运行情况，即符合诚信管理体系标准或其他规范性文件下，对诚信方针、目标和所确定的诚信因素运行控制情况，对诚信绩效、运行控制目标和指标，进行的监视、测量情况。

5.评价结论

食品工业企业诚信管理体系评价结论通常为不同意推荐、同意推荐、暂缓推荐颁发证书。不同意推荐通常是指建立并实施的诚信管理体系不满足标准要求，存在严重不符合问题；同意推荐是指建立并实施的诚信管理体系基本符合标准要求；暂缓推荐是指建立并实施的诚信管理体系存在严重不符合项，但在规定限期内可采取纠正措施，如符合要求，则可以转化为同意推荐。

6.纠正措施和措施验证通常同意推荐和暂缓推荐都会有不符合项的产生，暂缓推荐的不符合项均为严重不符合项。但通过有效的纠正，使不符合得以在规定期限内改善，并得到验证，仍可推荐颁发证书。措施验证通常是文件验证或现场验证。

7.评价审定

为了保持公正性并验证评价的有效性，评价机构应组织专业人员对诚信管理体系评价组工作进行审定，含评价流程，评价公正性，材料的真实、齐全，所有不符合项已整改并达到相关要求等，以对评价结果做出合理判定。

8.评价公示

根据工信部的要求，评价机构对评价结果做出公正合理的颁证判定之后，需在食品工业企业诚信体系平台上进行公示，以确保评价的公正性与可被监督。公示7个工作日，无异议，则可以颁发诚信管理体系证书。

9.颁证及证后监督

评价机构依据评价审定结果和评价公示结果，对符合评价要求的食品工业企业颁发证书。对不符合评价要求的食品工业企业，评价机构应以书面形式明示其不能通过评价的原因。食品工业企业诚信管理体系证书为评价机构采用由工信部颁布的证书式样。诚信管理体系证书有效期为3年，评价机构应对证书进行规范化和有效性管理，对获证企业实施每年不少于一次的监督检查，重点检查不符合项的纠正情况，诚信管理体系是否发生变化以及这些变化对管理体系动作的有效性有否影响和诚信管理体系中关键项目的执行情况。

二、评价申请过程中的注意事项

食品工业企业在申请诚信管理体系评价时，需要按照以上流程开展体系评价相关工作，这就需要企业充分了解和理解国家工信部及评价机构的相关文件和要求，这里简单介绍整个流程中企业应注意的事项。

1.申请表的填写

食品工业企业可向评价机构索取《食品工业企业诚信管理体系评价申请表》。申请表填写中要注意明确企业申请诚信管理体系评价的范围，其中一是要明确企业的地址，如注册地址、生产场所、办公地址，二是要明确企业生产产品类别名称，三是要明确企业所进行的围绕产品的经营管理活动，如研发、生产、品控、销售、综合管理等活动。申请表中的另一注意事项是生产企业的外辅机构与企业关系的描述，如有无产品委托加工机构，企业经营活动有无外包机构，如食堂、物流、消杀、保安、清洁等等。如有，应列明其合作方及合作方式。

2.文件材料的提供

食品工业企业接到《受理通知书》后，需提交诚信管理体系文件材料至评价机构。文件材料是评价机构进行文件评价的依据，也是企业正常运行诚信管理体系的依据。因此，企业应保证文件材料提供的齐全、真实，且正常执行。有些企业为了建立体系应付评价获得证书而建立文件材料，并没有在企业经营活动中执行，导致现场评价无相关记录，或记录不真实，这不仅给企业增加了负担，也会对评价结果产生不良影响。

3.现场评价

食品工业企业应充分重视诚信管理体系的现场评价，QB/T4111-2010《食品工业企业诚信管理体系（CMS）建立及实施通用要求》对企业最高管理者提出了要求，因此，企业最高管理者及管理层应充分理解并实施其要求，出席并配合诚信管理体系现场评价活动，保证活动的正常顺利进行，同时促进诚信管理体系的有效运行。

4.证书使用和要求

食品工业企业在产品变更，过程（设备）变更，管理体系的变更，经营范围和厂址的变更，企业所有权的变动或组织结构的重大调整等影响到诚信管理体系评价范围的变更时，应及时向评价机构提出换证/评价范围变更的申请。获证企业只能用证书和标志证明其诚信管理体系符合特定的标准，不得以任何可能误导产品或服务合格的方式使用证书。当证书被暂停、撤销或注销后，不得继续进行任何涉及评价内容的广告宣传，并按要求交回所有的评价文件。

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[关键词]　酶制剂：食品：酿造：应用

酶制剂作为一种生物催化剂，具有高度的专一性和极高的催化效率。在我国己批准使用于食品工业的酶制剂有α―淀粉酶、糖化酶、固定化葡萄糖异构酶、术瓜蛋白酶、果胶酶、β―葡聚糖酶、葡萄氧化酶、α―乙酰乳酸脱氮酶等，主要被应用于果蔬加工、焙烤，乳制品加工等方面。

一、酶制剂应用于果蔬加工

1.提高果桨出汁率。在提高果蔬出汁率方面应用最广泛的酶是果胶酶，其次是纤维素酶。果浆榨汁前添加一定量果胶酶可以有效地分解果肉组织中的果胶物质，使果汁粘度降低，容易榨汁、过滤，从而提高出汁率。纤维素酶可以使果蔬中大分子纤维素降解成分子量较小的纤维二糖和葡萄糖分子，破坏植物细胞壁，使细胞内溶物充分释放，提高出汁率。并提高可溶性固形物含量。

2.澄清果蔬汁。果浆经榨汁、筛滤后，果汁中仍存在一些非常细小却能导致果蔬汁产生混浊的聚合物和固体颗粒。如果胶物质、淀粉、其他多糖类物质等，它们是引起果蔬汁混浊和褐变的主要原因。如果在新鲜果蔬汁(或经杀菌后的果蔬汁)中加入果胶酶、纤维素酶、α―淀粉酶、木瓜蛋白酶(可视混浊成分选择一种或几种)，可将上述物质大部分降解为半乳糖醛酸、葡萄糖、氨基酸和其他产物，使果蔬汁澄清，同时可明显提高澄清汁的营养成分和稳定性。

3.增香、除异味。果蔬汁在加工过程中，咸味物质损失，但风味前体物质仍然存在。研究表明，单萜类化合物是嗅觉最为敏感的芳香物质。果蔬中大多数单萜物质均以吡喃、呋喃糖以键合态形式存在，并且在果蔬成熟后仍有大量这种键合态的萜类未被水解。通过添加β―葡萄糖苷酶可释放果蔬汁中的萜烯醇，增加香气。有实验证明。α―L―吡喃李耱苷酶或o―L―呋喃阿拉伯糖苷酶可释放水果中的沉香醇和香叶醇，使果汁增香。酶制剂在柑桔果汁中可除去由柚皮苷和柠檬苦素类似物而引起的苦味。如添加柚皮苷酶可使柚皮苷水解成野黑樱素和鼠李糖；加入柠檬营素脱氢酶可把柠檬酸苦素氧化成柠檬苦素环内酷。从而达到脱苦降苦的目的。

二、酶制剂应用于焙烤食品

1.a―淀粉酶在面包中的应用。在面包粉中添加适量的。α―淀粉酶，可使面包体积较空白面包提高10％左右，这是因为烘烤面包时，α―淀粉酶水解部分淀粉。生成糊精和糖，降低了面团粘度，导致面团膨胀率提高，焙烤后面包体积增大，面包心柔软度变好。周素梅等(1998)实验证明，在面包粉中添加一种从基因工程改性细菌中得到的麦芽糖α―淀粉酶，表现出显著的抗面包老化作用，可以延长面包货架期。

2.蛋白酶在烘烤食品中的应用。蛋白酶添加到面粉中，使面团中的蛋白质在一定程度上降解成肽和氨基酸，导致面团中的蛋白质含量下降。面团筋力减弱，满足了饼干、曲奇、比萨饼等对弱面筋力面团的要求。同时，蛋白质的降解更有利于人体对营养物质的吸收。研究发现，还有一些蛋白酶，如“Mile―nsyinc”真菌蛋白酶，用于面包制作中，能够水解面筋内部的某特定位置化学键，从而改善面团延伸性，提高面包的对称性和均匀性，对面包的结构及风味均有改善。

3.葡萄糖氧化酶应用于面包生产。葡萄糖氧化酶因具有良好的氧化性可显著增强面团筋力，使面团不粘，有弹性；醒发后，面团洁白有光泽，组织细腻；烘烤后，体积膨大、气孔均匀、有韧性、不粘牙。同时随着葡萄糖氧化酶添量的增加，面包抗老化效果也随之增加，并且效果显著于漠酸钾。

三、酶制剂应用于乳制品

1.原料乳通过凝乳酶作用制干酪，具体工艺：原料乳―杀菌―乳酸发酵―加凝乳酶静置、凝固―切割―过滤分离乳清―加食盐成凝乳―压榨―成熟―干酪。凝乳酶作用原理：(1)酪蛋白在凝乳酶作用下，形成副酪蛋白；(2)副酪蛋白在游离钙存在下，在副酪蛋白分子问形成“钙桥”，使副酪蛋白的微粒发生团聚作用而产生凝胶体。

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1.初步形成了产业集聚趋势，形成了了一批知名品牌

河南食品加工产业集聚发展趋势明显，如河南漯河发展成了著名的休闲小食品生产基地，郑州则是全国最大的速冻食品产业基地。在漯河、郑州、许昌、周口、安阳、鹤壁的产业集聚区域集中了全省的61.2%的食品工业，有力带动了当地经济的发展。在河南各地的食品产业集聚区，涌现出了众多知名品牌，如双汇、思念、三全、莲花味精、十三香调料等享誉全国。郑州三全在速冻食品市场的占有率位居全国前列。双汇集团是我国第一个销售额超过百亿的肉类加工企业。华英集团是目前世界上最大的鸭加工企业。双汇、思念、莲花在2009年分别以90.54亿元、44.90亿元、16.08亿元的品牌价值，名列“中国500最具价值品牌”评选中的第71位、180位和390位。

2.产业链条得到延伸和完善

河南大力实施龙头企业带动产业结构升级战略，通过产业链上下游的联动发展，拉长产业链条，形成了产、供、销一条龙的发展格局。众品集团通过多种模式培育了与国际标准接轨的农产品原料供应基地，为当地农民提供了6万多个就业岗位，形成了60多亿元的产业链；华英集团坚持“贸工农一体化、产销一条龙”的发展之路，通过“公司+基地+农户”的经营模式，带动了8000农户、近3万人实现了脱贫致富，有效促进了当地经济的快速发展。

二、河南食品工业发展存在的问题

在快速发展的同时，河南食品工业也存在一些问题。主要表现有：

1.产品结构层次低，精深加工水平不高

河南食品工业大多数属于农副食品原料的初级加工，精深加工程度不高。产品种类主要是粮食制品和肉制品，粮食制品大部分以小麦为原料，肉制品主要以生猪为原料。由于转化程度比较低，农产品原料没有更充分地高效利用，造成了产品资源的浪费。产品科技含量和附加值低，在激烈的市场竞争中处于劣势。

2.多数企业规模小，抗风险能力差

河南大多数食品工业企业规模偏小。由于企业规模小，抗风险能力差，在遇到原材料成本上扬、市场激烈竞争时期，企业的生产经营就不稳定。企业规模小还造成融资能力不强，由于资金短缺，企业在新产品开发、项目建设、扩大规模、开拓市场等方面都受到制约。

3.研发投入不足，企业创新能力较弱

河南多数食品加工企业缺少现代化的生产设备，机器陈旧，损耗偏高。很多企业的研发投入明显不足，产品自主创新能力不强。作为全国食品工业的第二大省，河南食品工业的新产值率仅居第七位。

三、河南食品加工业发展对策

随着高新技术的发展，发达国家的食品工业已经向深度加工转型，高科技、生态型食品工业稳步发展。主要表现是食品工业化程度越来越高，产业集中度不断提高，加工技术装备高新化趋势明显，安全绿色食品蓬勃发展。河南要进一步构建现代食品产业体系，向食品工业强省跨越，实现从“中国粮仓”到“世界餐桌”的转变，就要紧跟世界食品工业的发展趋势，促进产业集聚，从强化品牌建设入手，积极开发生态产品，抓好食品安全管理，调整产品结构，促进产品升级，提升市场竞争能力。

1.促进产业集聚

单独的中小企业往往由于资金短缺，信息闭塞、在市场竞争中缺乏足够竞争力。作为农业大省，河南要发展食品工业，就要改善众多中小企业分散经营的局面，引导和促进产业集聚，加强企业之间的合作。如果众多中小企业通过集群发展，就能够依靠分工协作和优势互补作用，提高生产效率和创新能力、增强市场应变能力、获得盈利能力的增长，有力促进产业升级、利于形成聚集经济效应，带动区域经济的发展。

2.加强品牌建设

实施品牌战略，是食品加工企业以品牌培育的需求形式强化内涵建设，提升生产质量，提升服务水平，增强核心竞争力的重要举措。河南一直坚持实施名牌战略，目前全省共有著名商标96个，中国驰名商标1个，中国名牌产品10个。这些品牌注重生产新兴食品，增加花色品种，提高产品层次，扩大影响力，提高了河南食品在国内市场的占有率。只有继续加强品牌建设，借助品牌强大的市场功能、信用功能、识别功能塑造河南粮食加工企业的产品形象，才能在国内外市场创造出竞争优势。

3.发展生态食品

现代消费者对生态食品的需求很高，不仅要吃饱，还要吃得健康，天然。绿色食品、有机食品已经越来越受到消费者的欢迎，很多发达国家也制定了绿色食品相关生产标准和准入条例。河南食品加工企业要提升产品竞争力，就要勇于和国际接轨，扶持绿色无公害食品的生产，严格按照国际标准生产加工，在原料生产和产品加工过程中按要求不使用农药、生长激素、化学添加剂等，保证食品不受污染。同时，管理部门要加强对有机食品的认证，促进河南食品的出口增长。

4.保证质量安全

食品质量安全是保障民生之根本，为消费者提供安全放心的产品是食品加工企业的天赋责任。只有确保消费者吃得放心，扎扎实实把产品质量做好，河南食品工业才能在竞争中形成良好的口碑和长久的品牌优势。保证质量安全的途径是引入标准化管理。要积极引导企业提高管理水平，加强标准化生产，规范生产经营行为。积极推行GMP认证、ISO9001等质量管理认证的先进经验，构建与国际接轨、适合省情的河南食品工业标准体系，建立粮油产品、果蔬产品、肉制品、乳制品等主要食品加工质量控制技术规范，为河南食品工业的健康发展提供保障。

5.调整产品结构

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在食品加工过程中添加绿茶成分,可以与食品中的蛋白质等成分的相互作用来提高食品风味,并能掩盖异味。茶氨酸可替代甜味剂抑制食品中的苦味和辣味[2]。田国军[3]等以草鱼鱼糜为原料,绿茶茶粉为辅料,开发茶香风味鱼脯。该鱼脯口感独特,甜咸适中,既保留了鱼的原有风味,又具有绿茶的清香。邓开野[4]等以茶叶浸提液和猪肉为原料,采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为发酵剂,在85℃条件下浸泡3~4min,发酵制备的茶风味乳酸发酵香肠酸味较强,质地较紧密、细腻,口感舒适。

2肉质食品护色和保鲜

茶多酚作为一种优异的抗氧化剂,能降低脂肪氧化速度、清除自由基;并能与蛋白质进行络合,使蛋白质结构相对稳定,不易降解;同时还可以抑制细菌的繁殖;以及防止天然色素受光氧化作用而褪色。黄宾[5]等对茶多酚、溶菌酶、丁香和桂皮对冷却猪肉中常见的腐败菌和致病菌的抑菌效果进行研究表明:茶多酚对冷却肉中常见腐败菌和致病菌都具有很强的抑菌作用,最低抑菌浓度为0.5%。廖丹[6]等将抗氧化剂茶多酚添加到鱼糜中,通过对鱼油的酸价、过氧化值、丙二醛含量等因素变化的研究,结果证明0.05%茶多酚对冷藏鱼糜保鲜效果较好。李盛华[7]等对茶多酚、异Vc钠、植酸、柠檬酸等几种单一护色剂及其搭配组合对肉制品的护色效果进行研究,通过正交实验得到茶多酚0.03%、异Vc钠0.04%、柠檬酸0.10%、植酸0.0%l一组护色剂能使低温肉制品保色存储24d。将茶粉添加肉制品中,不仅使肉制品发出诱人的淡淡茶香,而且可以抑制脂肪的氧化和提高呈色的稳定性,延长产品的货架期,还可以增添对人体有益的活性成分,改善其营养结构,促进肉制品向营养保健型发展。

3食品脱臭

绿茶中的茶多酚易与硫化氢结合生成络合物,有效降低小分子含硫物质的含量,从而达到脱臭的目的。张民[8]等研究了海带提取物、茶多酚、β-环糊精对大蒜臭味的脱除效果,结果表明:茶多酚对大蒜臭味具有良好的脱除效果。绿茶对生活相关的食品广泛存在各种臭气物质,如蒜臭、腥臭具有较强的清除作用,有望用于其他食品的脱臭[9]。

4形成凝胶

绿茶对凝胶形成的辅助作用主要依靠其含有的儿茶素类、黄酮类、花色素类和酚酸类化合物,由于其分子结构中具有多个反应活性基团和活性位点,可使其发生多种化学反应。刘焱[10]等将茶多酚添加到鱼糜中,研究冷藏或冷冻鱼糜的含水量、凝胶强度等的变化。结果表明:添加茶多酚能显著地延缓冷藏鱼糜凝胶强度的降低,而对冷冻鱼糜凝胶强度的影响不明显。李菁[11]等将茶多酚分别添加到3种不同凝固剂生产的豆腐中,考察茶多酚对各种豆腐凝胶特性的影响。结果发现,随着茶多酚添加量的增加,3种豆腐的凝胶强度均有所增加,持水率则出现不同程度的下降,并推测茶多酚与豆腐中大豆蛋白的相互作用是通过某种化学键的力来实现的。

5用作食品包装材料

绿茶中茶多酚可和其他单体发生共聚反应形成高分子共聚物,用于食品包装。加拿大安大略省Gueph大学食品技术中心的科研人员成功研制出一种新型耐高温食品包装材料PEN聚乙烯茶酚树脂。采用这种PEN聚乙烯茶酚树脂材料与目前传统食品包装材料PET聚对苯二甲酸乙二醇酯混合后形成了PEN/PET新型材料,具有耐高热、抗脆裂、不怕潮湿、抗氧化和耐紫外线辐射等优点。毕红[12]等以茶叶中浸提的茶单宁为原料,合成了生物降解型聚氨酯泡沫材料,该材料属半晶高聚物,机械强度较普通聚氨酯强,降解也比普通聚氨酯快,且在自然环境中能完全生物降解,尤其适用于果品行业。

6作为保健食品的功能因子

6.1富含茶多酚的功能食品

茶多酚约占茶叶干质量的25%,它具有防治心血管疾病、防癌抗癌、抗衰老、抗辐射等方面的保健功能。杨世军[13]等以茶提取物茶多酚、荔枝汁等为主要成分研制出具有抗疲劳和抗氧化作用,并有一定延缓衰老作用的保健功能饮料。2003年日本花王开发出以儿茶素为主原料的降脂减肥茶饮料,第一个获得日本厚生省的功能食品批文,并在日本市场一举成功。

6.2富含茶氨酸的功能食品

2002年,L-茶氨酸被美国健康食品领域评为最具潜力的热点天然产物之一。茶氨酸不仅可作为镇静剂中的有效成分,还可促进大脑的学习和记忆功能,并对帕金森氏症、老年性痴呆、传导神经功能紊乱等疾病起预防效果。广泛应用于点心类、糖果及果冻、饮料、口香糖等食品中。并且添加了茶氨酸后,不会产生不好食用、不好饮用、口感下降等问题[14]。日本麒麟公司新开发的“生茶”饮料中添加了茶氨酸,深受消费者喜爱[15]。

6.3富含茶多糖的功能食品

茶多糖能降血糖、防治糖尿病,还具有降血脂、抗动脉粥样硬化、降血压、抗凝血、抗血栓、防治心血管疾病等作用。游见明[16]等以茶多糖作为啤酒生产辅料应用于啤酒生产过程中,酿成的含茶多糖的啤酒,酒体金黄、清亮透明,口味纯正、爽口、纯厚,杀口力强,既保持了传统啤酒的风味,又获得了对人体的保健功能。

7食品去毒

绿茶可以和食品中的一些毒素例如甲醛、亚硝酸盐等发生物理作用或化学反应,从而抑制或消除这些物质,使食品的毒性基本消除。杜伟[17]等在火腿肠加工中添加茶多酚,可以使产品中亚硝酸钠的残留量降低到57.54%。贺观群[18]等用5%(W/W)冷却后的茶叶水溶液洗涤新鲜蔬菜和肉制品,可以使亚硝酸盐含量分别减少52.99%和56.40%(P<0.01)。浙江兴业集团有限公司联合浙江工商大学用60%纯度的茶多酚浸泡鱿鱼丝10~12h,能使其中的甲醛含量由原来的30mg/kg降低到10mg/kg以下。

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根据国家统计局统计数据分析，2013年1—6月，全国规模以上食品工业企业35263家，与上年底相比增加1571家，增幅4.7%。食品工业以占全国工业6.8%的资产，实现了占比9.8%的主营业务收入，创造了占比

12.7%的利润总额，上缴税金占全国工业的20.9%。食品工业在全国工业经济中的支柱作用明显。

《纲要》强调要发展“方便营养加工食品”。当前，“方便营养加工食品”是年轻一代城乡居民日常生活消费的主要选择。因此，要“加快发展符合营养科学要求和食品安全标准的方便食品、营养早餐、快餐食品、调理食品等新型加工食品，不断增加膳食制品供应种类”。食品工业应最大限度地满足新时期新一代居民的食品消费新需求。

《纲要》还提出“加快传统食品的工业化改造，推进农产品综合开发与利用”。中华民族在5000年的发展过程中传承下来的传统食品丰富多彩，在国内外广受欢迎，具有强烈的市场需求。在工业化、自动化和信息化水平不断提高的新时代，传统食品工业的工业化、标准化和自动化，将是中国食品工业可持续发展、产业转型升级、适应新的消费需求、传承中华民族文化和历史所面临的新挑战，也是产业发展的新机遇。

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【关键词】生物技术;食品工业;应用

生物技术能够实现产业、社会、经济和生态效益的统一。食品工业正向着全面深入运用生物工程技术结合设备化、智能化以及低耗高效系统工程的方向发展。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。生物技术生物工程在21世纪发挥了越来越重要的作用，在生物技术快速发展的过程中，生物技术在食品中的应用得到了人们的广泛关注。但同时，生物技术在应用过程中产生的一些安全性问题也需要引起重视。

一生物技术在食品工业中的应用

在食品加工行业，动物和植物是基本的原料。我们知道，如果原料的品质较好，那么它在贮运加工中的性能就较好，且产品质量能够得到保障。生物技术在动植物原料和材料品质的一个重要应用是机械能改良，其本质是通过DNA重组技术，采用DNA分子克隆对蛋白质分子进行定位突变的所谓蛋白质工程。经过该工程处理之后，食品的营养价值更高，食品的加工性能更好，其科学价值极大，且应用前景是非常广阔的。第一，生物技术在动物原料和材料品种改良中的应用。近年来，生物技术在动物原料和材料品种改良的应用发展很快，这种改良对于食品工业发展的推动作用较大。在基因工程中，生产得到的动物生长激素能够使动物的发育和生长速度加快，从而缩短动物的生长周期，改变动物的营养品质。一个典型的案例就是把猪生长激素注入猪的体内，降低猪的脂肪含量，这样就有利于对肉食品质进行优化和改善。又如，在牛乳的加工中，牛奶容易发生沉淀。如果使用基因操作，增加K—酪蛋白编码基因的拷贝和置换，那么就可以使牛奶的磷酸化程度增加，这样就可以使牛奶热稳定性更强，还能防止炼乳凝结现象的产生。第二，生物技术在植物性食品中原料和材料品种改良中的应用。利用基因工程的培育功能，可以使植物的性能更好，比如抗高温、抗病毒、防虫害等。培育少脂肪的油料作物，多蛋白、富含某些营养素等优质主食（大米、小麦等）作物，提高作物的营养成分。当今，很多国家在这方面进行了深入研究。比如，对马铃薯进行基因改造，可使固形物的含量增加；大豆在基因改造之后，可以提高不饱和脂肪酸的比例，从而提升食用油的品质。为了使谷物蛋白质中氨基酸含量更高，生物工程学家可以使用基因工程，提高谷物蛋白的营养价值。这样一来，就可以降低我国农业生产的负担。目前我国已有越来越多的农民不再务农，大量的农田被荒废，其中很大一部分原因是因为农作物生产的效益太低。如果能够对农作物进行基因改造，使单位面积的农作物产量提高，也许能够使该问题得到缓解。第三，生物技术在保健食品中的应用。目前，随着人们对保健食品需求的增加，人参、西洋参、长春花、紫草等植物的细胞培养发展潜力增加。所谓植物细胞培养技术，其本质是一种无菌培养技术。该技术把植物组织、感官或细胞在特质的培养基进行培养，最终得到所需要的生物产品。细胞工程大量控制性的培养技术在免疫球蛋白以及生长激素的生产中应用广泛。在具体的生产过程中，通常是基因工程技术重组分子，对动物细胞进行培养，实现批量生产。

二生物技术在食品工业中的应用前景分析

1.充分利用生物资源，研发新型生物技术产品

在我国轻工业食品的产业发展规划中，未来发展的总目标是要充分利用生物资源研发新型生物技术产品。通过把现代生物技术跟食品技术结合起来，对新型生物技术产品进行研发。其中，重点研究领域包括这几个方面：新酶品种开发及其应用、遗传育种、生物法替代化学合成，生产安全性能更好的食品添加剂；使用生物技术深度加工原料，在这个过程中，需要保障对环境产生的污染最低化。另外，在食品加工产业发展的过程中，我们发现生物技术产物的分离提取水平不高，这也是其中一个瓶颈，因此，我国应当重视这方面技术的研发。另外，在监控生产方面，可研发功能更加完善的生物传感器。

2.生物技术推动经济、生活及应用科学的发展

在对生物技术逐步深入研究的过程中，生物技术对经济和生活中的改变是我们能够感知到的。世界上有很多国家把食品工业中的生物技术作为重点发展对象。在食品资源改造以及生产工艺改良方面，生物技术提供了极大的方便。另外，生物技术在加工产品包装，以及储存和运送、食品检测等领域的应用前景非常广阔。生产基因工程食品从预言变为了现实。在生物技术发展的过程中，为基因重组技术的发展与进步带来了巨大的推动作用。另外，生物技术在全球社会发展重大问题上能够起到积极的作用。比如，粮食短缺问题和生态环境恶化问题在生物技术的帮助下，这些问题正在逐步得到缓解。

3.发展生物技术被国家列入国策是大势所趋

最近几十年来，国外一些发达国家，比如美国、日本等国家的生物技术对经济发展的促进作用是有目共睹的。我国把生物技术作为高新技术中的第一位，对生物技术给予了高度重视。在生物基因工程技术的帮助下，食品更加丰富、更加健康营养，品种更加多。我相信，在不久的将来，生物技术将给食品工业带来巨大的改变。综上，随着生物基因工程的发展，农业将会发生巨大的变化，农业生产能够得到产量更高的粮食作物。在未来，生物技术将增加食品的种类，提高食品的营养价值；在安全性方面，生物技术可以提供对人们更加健康安全的食品；在环境友好方面，生物技术有利于食品工业的长久发展。生物技术在食品工业中的应用范围非常广泛，本文介绍的内容只是冰山一角。*作者单位：张易葳，湖北省宜昌市葛洲坝中学。

参考文献

［1］刘开华，李耕，邬全喜等．现代生物技术在软饮料品质改良中的应用现状与展望［J］．饮料工业，2004（3）

［2］陈美珍，余杰．大豆牛乳多肽饮料的工艺研究［J］．食品工业，2002（2）

［3］汪薇，白卫东，赵文红．生物技术在天然香精香料生产中的应用［J］．中国酿造，2009（9）

［4］毕海丹．生物技术在肉类食品中的应用现状［J］．肉类研究，2009（1）

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微波(microwave)作为一种高频电磁波，其频率通常在300MHz到300GHz之间，波长通常为1×10-4-1m。对于在食品中的应用历史而言，微波技术可以追溯到20世纪的40年代，之后的20年间发展非常的迅速，而且在世界上的不同国家也得到了广泛地运用。跟国外的技术相比，我国的微波技术开始的比较晚，但是也取得了一定的成就，却仍然存在技术比较落后，生产效率偏低，耗费能源较多的缺点。然而，作为一个农业大国，我国的食品工业产值仅仅是农业产值的20.7%，美国是160%，而日本是230%。所以对食品工业中的先进技术进行应用是非常有必要的，这样微波技术就可以更为广泛和更好地应用到食品工业领域，使得我国的食品工业可以赶上世界领先水平。

2、微波加热技术的原理及特点

2.1原理

由于电磁场的功能及作用，在极性分子和非极性分子所构成的材料介质中，极性分子往往会通过电磁力而迅速向电场靠拢，并呈现出一定的排列格局。但通过微波发挥的功效，围绕电场排列的分子便会以数十亿每秒的频率产生高速运动和变化，这种运动和变化会引起分子之间进行极力而强烈的摩擦，并产生相应的热量。如此一来，这些电能就会透过微波技术的作用转化成材料介质里面的热量，从而达成微波加热技术的功效。

2.2特点

2.2.1加热较为均匀对材料进行外部加热时，材料外部的温度会愈见增高，从而提高了内外的温差及加热速度，随之而来的是外面焦了里面却还是生的。对微波技术而言，在对材料进行加热时，会产生均匀热量，不论内外的温度都会一视同仁进行全面的加热，不会产生上述的外焦里嫩的状况。

2.2.2加热速度较快微波加热相对其他加热技术从外部进行热量渗透而言，它属于内部加热技术，并能够将电磁的能量从内部渗透到材料介质上，从而转化成热能，透过介质由内向外扩散，不需要任何的热导能，所以在很多的时间里，微波技术不仅加热均匀，其加热速度也较快。2.2.3具有选择性加热的特性对微波加热技术来说，不同材质的加热材料，其吸收微波热能的程度也不同，一般而言，较为干燥的材料更容易加热，这也说明微波具有选择性加热的特性。如水分子往往需要更多的微波热能来进行加热，才能达到人们加热的要求，所以含水量较高的材质对微波热能的吸收与耗损也比较高。

2.2.4节能高效微波对于聚乙烯、金属类的反射微波等并不会充分加热，其吸收微波热能的效果也比较差。因而，加热物体往往会放在金属容易或者玻璃容器当中进行加热，这样微波加热的热能会集中被加热容器中的物体所吸收，从而减少了热能的浪费，达成了加热功效，这也说明微波加热技术具有节能高效的特点。

2.2.5加热洁净、营养成分高由于微波技术的作用，其中的被加热物体往往能够在微波与生物作用的低温之下进行消毒杀菌，从而保证了食品的味道和营养成分不会流失，其色泽和口感也保持得较好。

3、微波技术在食品工业中的应用刘张虎

3.1微波技术在食品干燥中的应用

根据微波加热技术的特点来看，微波在食品干燥中的运用功效非常好，它能够将被加热的物品由内向外进行迅速烘干，且烘干速度比一般的加热技术要快很多。微波技术的干燥性能一般用于普通食品干燥、真空干燥以及冷冻干燥等的加工。尽管微波干燥功能具有加热均匀、速度高效、清洁力度强等优势，然而微波技术加热的耗电量较高，尤其是对含水量高的食品而言，并不够经济实惠。所以在实际加工运用当中，微波加热会与热空气干燥、近红外干燥等技术合作使用，从而达到加热效果好又经济实惠的效果。

3.2微波技术在食品杀菌保鲜中的应用

生物体在受到微波辐射后，会产生极其复杂的效应。通常利用微波技术对生物体或者食品进行消毒杀菌时，其温度会被加热能迅速提高，从而杀死病菌，让食品能够保持其原本的颜色和味道，减少食品的营养成分的流失率。另外，对于含水量较高，微波技术难以达到较好的杀菌效果时，可以用它与其他杀菌技术结合使用，从而达到最优的杀菌效果。

3.3微波萃取技术在食品工业中的应用

目前，微波的萃取技术正逐渐应用到食品加工中的食品添加剂、食品香料、食品营养等各方面的萃取当中。微波萃取技术实际上是对萃取溶剂以及相关的物体材料通过均匀的加热和高速的加热达到萃取的目的。另外，在食品分离与检测技术中，微波萃取功能也应用得较多。尤其在食品分析过程中，需要将待检测的物质从不同质地的食品中萃取出来，如固体状或者粘稠状的食品，然而进行食品分析。

3.4微波技术在食品检测中的应用

微波消解技术对于食品检测中的样品消解具有重要的实用功能，它对于一些含有重金属的食品检测工作意义重大。在用微波技术对需要检测的样品进行消解时，其消解速度一流，并且消解样品的结果可以反复实用，具有极高的准确率。特别是对于含有As、Bi、Hg、Se等需要检测的消解样品，微波消解技术往往能较好的对其进行消解，所得结果也极为准确，便于人们检测食品的可用性。

4、总结

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关键词：纳米技术；食品工业；应用

Abstract： The application of nanotechnology on food and food industry is introduced. Recent advances of the nanotechnology application in food processing， food packaging， food analysis is elaborated. The developing prospect of the technology in food industry is given.

Keywords： Nanotechnology； Nanofood； Food industry； Application

中图分类号：TB383 文献标识码：A

纳米技术也称毫微技术，是研究结构尺寸在（0.1nm～100nm）内材料的性质和应用的一种技术。物质在纳米范围内具有小尺寸效应、表面效应以及体积效应等普通粒子不具有的特性，这使纳米技术在许多新型功效的食品、具有特殊功能的保健食品和食品包装材料得到广泛应用。目前许多国家和食品生产企业每年投入大量的人力和物力对纳米技术进行基础和应用研究，这也使得纳米技术近年来在食品工业的应用突飞猛进。

1 纳米技术在食品包装中的应用

纳米粒子表面效应即物质粒径变小，比表面增大，对促进物质腐败的氧原子、氧自由基和其他异味分子吸附增大，使包裹在其中的物质保质期增长。这一特性使纳米技术在保鲜、抗菌膜及纳米级可食性膜的制备方面取得了较快的发展。

具有纳米复合高分子材料食品包装具有低透氧率、低透湿率、阻隔二氧化碳和具有抗菌表面等特性，这能有效阻止食品腐败变质。美国的安姆科（Amcol）公司研制出了能够有效吸附啤酒中香气成分和阻止外界空气的侵入，使啤酒保质期延长至6个月的啤酒瓶。甘瑾等用添加了纳米SiOx的紫胶复合膜用于崭瘫O剩能增加气体透过性，保持水分和营养成分。马李一等用添加了纳米SiOx涂膜水晶梨，能使水晶梨失重率降低，营养成分流失少。在枣包装膜中添加纳米Ag、纳米TiO2等，枣的软化、失重及褐变均得到显著抑制。高艳玲等发现添加了纳米级ZnO的薄膜，对常见污染菌有明显的抑制作用，可广泛用于食品包装。曹雪玲等发现纳米银胶对牛奶、馒头和西瓜变坏后产生的微生物有一定的抗菌作用。黄凌燕等发现用纳米抗菌材料包装能有效抑制马铃薯呼吸强度，降低失重率，减少营养成分流失、抑制细菌生长。蒙桂娥发现添加了SiOx的壳聚糖可食用膜能使橘子的保鲜期延长到40天。刘贺等研制了一种添加了中性纳米SiO2的可食用大豆分离蛋白膜，对豆腐干具有较好的保鲜和抑菌效果。

2 纳米技术在食品分析中的应用

近年来，食品安全问题越来越受到关注，快速、灵敏地检测食品中有毒、有害成分是目前需迫切解决的问题。纳米技术在食品品质分析检测等方面取得了很大的进展，主要体现在纳米传感器的开发与应用方面。卢福广结合新型纳米材料制备了四种高性能的分子印迹化学发光传感器，实现了对苯丙氨酸样品高灵敏、高选择性的检测。Bhattacharya S研制的纳米传感器可将微生物检测时间降低至几小时甚至几分钟。汪学英等研制的纳米功能化修饰膜能在1h内检测出牛奶细菌浓度。白丽娟研制的碳纳米管和石墨烯电化学适体传感实现了对多种蛋白同时检测的高特异性和高灵敏度。韩乐通过构建纳米微悬臂梁传感器，实现了对牛奶中李斯特细菌的特异性检测。谌志强研制的纳米压电免疫传感器能在4h内实现对大肠杆菌O157：H7高灵敏度检测。Kirchhofer等筛选出能调节绿色荧光蛋白（GFP）构象及光谱性质的纳米抗体，利用纳米抗体增强荧光强度来提高食品检测的灵敏性，有重要的现实意义。

3 纳米技术在保健食品中的应用

纳米技术在保健食品的应用主要集中在把营养元素及功能物质微细加工到100nm以内，形成纳米级的营养物质或功能性成分。食品中的矿物质和维生素等营养成分纳米化后，比表面增大，易缺乏、不易吸收的钙、铁、锌等营养元素与小肠充分接触而容易被吸收，极大地提高了人体对营养元素的吸收和利用。谭翔文等发现纳米钙是一种良好的钙源，喂食纳米碳酸钙的大鼠血钙、肱骨长和重明显高于喂食传统钙。陈鸿武等发现给糖尿病小鼠补充一定量的纳米硒，小鼠心肌细胞凋亡率下降。赵成萍等认为纳米级维生素能增加与胃肠道细胞的有效接触面，使纳米维生素的吸收率和生物利用率都得到很大提高。王璇制备的番茄红素纳米分散体能提高荷瘤小鼠体内抗氧化能力，直接损伤肿瘤细胞。

采用纳米包覆还可以将多种功能性成分结合形成复合型保健食品。维生素C纳米脂质体经果胶包覆后，橘子汁的储存稳定性和生物利用性明显提高，且具有了明显的抑菌效果。柴云等采用纳米包覆方法将退黑激素包覆于环糊精纳米环状孔中，再与豆粕提取物复配，既可增加退黑激素的化学稳定性，又能结合大豆异黄酮特性，使二者起到互补的积极作用。

4 展望

纳米技术的发展大大推动了食品工业的进步，但是我们不能忽视任何事物都具有的两重性质。因此，我们在研究纳米食品加工工艺、营养学特性等方面问题时，有必要对纳米食品对人类的潜在性影响问题给予足够的关注和探讨，同时利用与纳米技术相关的检验检测技术以及食品包装技术来实现对食品安全的控制与监控，为人类在食品工业中合理应用纳米技术提供科学参考。

参考文献

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农作物光谱的遥感已经被深入研究，并被证明是现代农业管理的一个重要工具。农业光谱遥感是指在田野上方所得到的光谱图像，此时的入射电磁辐射通常是指阳光[1]。当阳光照射到作物或土壤表面时，光线会被反射、吸收或透射，这取决于光线的波长和所接触物体的特性。所接触物体的物理或化学性质的差异，例如叶子的颜色、质地或形状，决定了某一特殊波长的光线被反射、吸收或透射的能量多寡。农业中最常用的遥感技术是光谱反射比测量。所测定的光谱反射比（反射能量与入射能量的比值）是波长的函数[2,3]。与波长相关的反射比曲线这一光谱特征随植物品种和条件不同而有所差异。大多数农业应用项目中所测得的电磁波的波长范围从可见光（400~700nm）直至近红外范围（700~2500nm）之间[1]。研究表明这一范围内的光谱特征可以为了解作物和土壤的生理学和生物学性质提供丰富和有价值的信息[1,4,5]。已经依据所测定的光谱反射比数据编制了某些特殊植物和农作物的光谱学指数，用于对不同的农业状况进行研究[1,6]。光谱仪、辐射计和数字照相机可以安装在不同的平台上，诸如地面（拖拉机或卡车）、空中（飞机）或太空（卫星）等，以收集各种数据。传感器平台移动时可进行小范围的连续测量，接着进行数据处理并绘制相应图像[3]。遥感结果的质量可从空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等方面进行评估[1,3]。空间分辨率是指在图像中可以辨认的最小区间。空间分辨率与图像的像素直接相关。光谱分辨率表达了由传感器所测定的电磁波谱线的数值和宽度。时间分辨率则表明一个传感器平台能以怎样的时间间隔提供该区域的测量数据。农业和农场管理应用所需数据的空间分辨率通常为2~5米，时间分辨率则为1~3天，以及1个像素的地域精度和24小时内的农产品送货时间，同时需对大气环境的干扰，诸如灰尘、一氧化碳、二氧化碳和臭氧等进行校正[6]。在上一个十年中，对传感器分辨率的严苛要求极大地推动了农用传感器研发的进展[6]。空间分辨率在很大程度上取决于传感器平台的类型。地面和空中的传感器平台可以较容易地满足田野上方空间分辨率的要求，但成本和劳动力的花费很大。设置在太空的平台只能提供较低的分辨率，同时易受气象条件的影响，例如云层的干扰。各类传感器平台的优劣在Scotford等的文章中作了概括的评价[1]。光谱遥感技术早在上世纪六十年代初已被用于农业。传统的光谱传感器采用一个多光谱成像系统，各个平行的传感器阵列在电磁波的可见光波段至中红外波段之间分别测量少量的光谱带（3~6）[2,7]。近二十年来高光谱成像技术（hyperspectralimaging）的进展促进了光谱分辨率的提高。高光谱成像系统可以测量许多（数百个）极窄的相近光谱带，波长范围从可见、近红外、中红外直至热红外[2,3,7,8]。由高光谱系统可以得到详尽的高分辨率光谱数据，并可由此得到有关农作物和田地特征的详尽而精确的信息。高光谱系统产生了海量的数据。如何对数据进行解析有赖于对高光谱传感器和测定对象性质的深入了解[2,3]。当前，高光谱成像的研究课题包括数据处理机制、数据比对和模型建立等[9,10]。光谱遥感已经被成功地应用于测量农作物营养状况、农作物病害、水资源缺乏或丰盈、丛生的杂草、昆虫危害、植物种群、洪水管理和其它田野状况[1~3,11,12]。食品工业已采用光谱遥感技术来监控食品质量和检测可能发生的食品污染[13~16]。在食品加工厂中通常采用一种人工光源来照射在传送带上输送的食品，然后用一个传感器系统来测量所产生的荧光或散射光的反射比。用于食品质量监控的光线波长包括紫外（10~400nm）、可见（400~750nm）和近红外（750~2500nm）等波段[13]。近来，三维高光谱成像系统已被用于准确测定[17~21]。

2电子鼻

植物和树木通常都会释放出挥发性有机物（VOCs），这是它们日常生理过程的副产物。此类特殊的挥发性有机物的产生以及所释放的数量反映了农作物和农田的情况。湿度、光线、温度、土壤情况、施肥、昆虫和植物病害都会影响挥发性物质的释放。电子鼻在农业中的最常见应用是测定农作物病害、判别昆虫危害以及监测食品质量。电子鼻通常由气体传感器阵列和电子模式识别系统两部分组成。阵列中的各种传感器的选择性可以广泛或部分交叉覆盖，模式识别系统中则包含了多变量统计数据处理工具。电子鼻的典型训练过程是对健康的植物/水果和罹患病害的植物/水果所释放的挥发性物质的特性进行比较。这一领域的最新进展可参见Sankaran等所撰写的评论文章[22]。电子鼻在食品工业中的重要应用是在加工和包装过程中评估水果和蔬菜的新鲜和腐败程度[23,24]。研究工作表明，挥发性物质的检测可以指示水果的成熟度以及哪些化合物能促进水果的成熟，如氨[25,26]、乙醇[26]、乙烯[26,27]和反式-2-己烯醛[28]等。电子鼻已用于检测苹果储藏期间芳香物的数量变化[29]，评估采摘后的桃、梨、香蕉[29~31]和油桃[29,31]等水果的质量，以及检测土豆的腐烂[32]等。不过上述研究都还处于初始阶段。传感器的稳定性、使用寿命、标定、选择性以及气体传感器阵列仪器的标准化等都是制约其商业应用的因素[33]。电子鼻和电位传感器曾被用来确定安放食草性昆虫诱捕器的范围[34~36]。近来，利用电子鼻来测定植物在受到昆虫袭击后所释放出的挥发性物质，以便及早确定昆虫危害的发生[37~39]。

3电化学传感器

电化学传感器在农业领域中的一个重要应用是土壤化学中对诸如pH值或营养成分的直接测量。土壤测试结果对于提高农作物产量和生产质优、味美的食品至关重要。关于土壤传感器的评述可参见Adamchuk等最近撰写的文章[40]。用于测量土壤中某些离子活度（H+,K+,NO3-,Na+等）的电化学传感器有如下两类：1）离子选择电极和2）离子选择性场效应管(ISFET)传感器。这两类传感器也被用于监测植物对离子的摄取。营养成分的摄取速度取决于植物对营养的需求，此种需求与植物的生长速度和植物体的营养状况有关。多数常量营养元素（如氮、磷、钾）的吸收过程都很活跃。监测植物体或生长系统的离子浓度可以帮助农民制订施肥策略和提高产量。离子选择电极已经可以用于多种不同离子的检测。它们可用于土壤和作物(如土豆[41,42]和蔬菜)中氮元素的监测，以便进行施肥管理[43,44]。植物或土壤中的离子（例如碘离子、氟离子、氯离子、钠离子、钾离子和镉离子等）可以用离子选择电极进行测定，以便对植物的新陈代谢、营养以及植物中所存在的重金属离子的毒物学影响[45~48]等进行研究。随着离子选择电极和离子选择性场效应管的发展，促进了温室工业中为作物/植物开发特定离子营养液供应系统的努力。某些研究者开发了基于特定离子浓度测量的液体肥料注入系统[49,50]。这些系统能自动进行植物所需营养的补给。

4生物传感器

近年来，用于化学污染物质以及食源性病原体检测的生物传感器的研究工作广泛展开。食源性疾病对公共卫生是一个迫在眉睫的威胁，每年由此造成的损失近300亿美元[51]。现今的细菌检测方法，例如细菌培养、菌落计数、聚合酶链反应（PCR）[52]以及基于抗体的酶联免疫法（ELISA）[53]等技术所需样品量较大，随后还需在实验室中进行样品制备以及对试样进行分析，既费力又费时。大量研究工作集中于开发适用的生物传感器，用于对目标化学物质和病原体进行快速测定[54~56]，且操作人员无需经过特殊培训。生物传感器通常由如下两部分组成：1）生物分子识别元件（生物探针），它能识别目标病原体并与之反应；2）变换元件，它能对生物探针与目标待分析物的相互作用发生响应并将其转换成可测定信号。有几篇新发表的评论文章对近年来生物传感器研发中的生物探针和变换器探索研究进行了很好的评述[57~60]。目前常用的生物探针主要有核酸(DNA/RNA)、蛋白质、酶、抗体和噬菌体[61~63]。用于生物传感器的变换部件则主要有以下四类：电化学变换器、光学式变换器、热学变换器和声波(AW)器件。生物分子识别元件及其在传感器界面的恰当固定化决定了生物传感器的选择性，生物传感器的灵敏度则决定于变换器元件。对高性能生物传感器的需求已经和正在推动着不同种类变换元件的研究开发。在生物传感器开发过程中，抗体和多肽长期被用作生物识别结构[64,65]。但是无论单克隆抗体和多克隆抗体都有其局限性，例如成本高昂、效果欠佳、易损伤和繁琐的固定化操作。近年来，纤维状噬菌体和溶解性噬菌体作为生物分子识别元件引起了许多研究者的注意[66~68]。与抗体相比，纤维状噬菌体具有明显长处。噬菌体的结构非常稳定，可以抵抗摄氏80度以上的温度以及各种化学品（例如酸、碱和有机溶剂）的作用[69]。噬菌体的三维识别表面能够提供多个键合位点，因而对所测定的病原体有很强的键合能力。再则，只需花少量费用即可得到大量合用的噬菌体[70]。表1中列出了已经用于测定食源性病原体的多种噬菌体生物传感器。声波器件构成了高灵敏度换能器的一个重要类别，并显示了诸多优异特性，例如高灵敏度、成本低廉、易使用、可远距离测量、微型化和能用于现场测量等[62,71~74]。近年来，由无定形磁伸缩材料制作的声波器件已被用于高性能生物传感器的研发。应用磁伸缩材料开发了两类声波器件：1）磁弹性（magnetoelastic,ME）共振器[75~82]；2）磁伸缩微悬臂梁（magnetostrictivemicrocantilevers,MSMC）[83~85]。图2显示了磁弹性生物传感器的操作原理。研究者已经用微机械加工的方法制作了基于噬菌体的独立式磁弹性生物传感器，在其中的磁弹性共振器表面覆盖了用基因工程制得的噬菌体，用来与待测病原体进行特异性键合（图3）[86,87]。ME生物传感器在交变磁场作用下以特定的共振频率进行振荡。当生物传感器与待测病原体接触后彼此发生键合。这种键合作用导致共振器的质量增加，因而使生物传感器的共振频率降低。ME生物传感器是一类无线传感器，并且不需要附带电源。ME生物传感器也是一种价廉和一次性传感器件，应用微机械加工方法制作一千个传感器的加工成本小于一美分。ME生物传感器已成功用于检测许多种病原体，例如沙门氏杆菌、炭疽芽胞杆菌和大肠杆菌等[77~81,88,89]。最近的研究表明，ME生物传感器可以对新鲜食品表面的细菌直接进行测定而无需取样操作（水洗和消化）[90]。用于多种化学战剂和食品污染物的高灵敏检测和鉴别的酶基生物传感器在过去几十年中发展迅速并被视作有效工具。具有高毒性的有机磷神经毒剂（organophosphateneurotoxins,OPs）已被广泛地用作农用杀虫剂和化学战剂，因而对农产品和食品中的OPs的鉴别性测定尤为重要。用于OPs测定的生物传感器研发工作中的两个重要方向是1）对特种酶，例如乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶（AChE和BChE)的抑制[91~94]；2）应用不同水解酶对OPs进行直接水解[95~99]。