食品工业生物技术范文

导语：如何才能写好一篇食品工业生物技术，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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1食品工业中的常见生物技术

1.1基因工程

基因工程是基于分子遗传学的理论建立的,又叫做DNA重组技术。对于来源不同的基因,基因工程根据预先设计的蓝图,借助于分子及微生物学,按照现代化的方式,实现杂种DNA分子的体外构建,通过活细胞的有效导入,完成生物遗传特性的全新转变,从而达到获得新品种的目的。在现代生物技术发展中,基因工程是关键组成,食品的包装、保藏等多个环节,都可以将该技术应用其中,实现包装材料的改变,达到降低食品生产成本的目的。同时,将基因工程应用于食品贮藏中,既是一种贮运方式的创新,也能获得食物贮藏期的有效延长。以延熟番茄为例,该种食物的生产就应用到了转基因技术,以调控乙烯合成途径这一办法来使乙烯的合成得到有效抑制,达到番茄延迟成熟、贮藏期延长的效果。

1.2细胞工程

细胞工程中涉及多项生物学理论,既包括现代细胞生物学,也包括发育、遗传学,更对分子生物学方法进行了运用。作为一种生物工程技术,细胞工程基于人们的需求,按照预先的设计,实施细胞层次的遗传操作,对细胞内含物进行重组,对细胞结构进行重组,从而实现生物功能以及生物结构的科学转变。通俗来讲,细胞工程主要是完成新物种的快速繁殖,在实现这一目标的过程中,有效应用了组织培养、细胞培养等生物学办法,引入了基因移植技术、核质移植技术等多项技术。作为一种科学研究办法,生物工程的多个领域都可以看到细胞工程的渗入。在食品工业发展中,细胞工程更是得到了广泛的科学利用。

1.3酶工程

在生物技术中,酶工程也是不可缺少的一种技术,主要实现的是物质转化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反应器内,利用酶的这一作用,就可以实现物质的转化。

1.4发酵工程

在生物技术组成中,发酵工程同样是不可缺少的。在发酵工程中,借助现代工程技术办法,通过对微生物特定功能的科学利用,实现对某一生产环节的有效控制,或是就此产生一种新的需求物质。

2生物技术在食品工业中的应用分析

2.1肉类食品中的生物技术

在肉类食品生产中,通过生物技术的科学应用,既可以施行对肉类食物资源的有效改造,又能够实现对肉类传统加工工艺的创新,从而使肉制品功能得到进一步增加、肉类加工深度得到更大提升,推动肉类生产的产业化发展。

2.2果蔬保鲜中的生物技术

现阶段,在果蔬保鲜技术中应用较为广泛的就是化学杀菌剂以及冷藏的处理方式了,然而,这样做也存在着很大的弊端。一方面,使用化学杀菌剂,果蔬中的残留会对食用者的健康造成一定威胁;另一方面,化学杀菌剂的长期使用,植物病原菌也会出现抗药性。鉴于此,需要用另一种果蔬保鲜处理方式来取代现在应用较为广泛的化学杀菌剂,而且,新的果蔬保鲜处理还最好是对人体健康没有毒害威胁的,同时又具有高效防腐效用的,生物保鲜技术就能够很好的满足这一要求,国内外都加强了对这一保鲜技术的研究。据相关研究显示,茄子保鲜中应用木霉发酵液能达到极好的保鲜效果。实验发现,在20℃至25℃的贮藏温度范围内,茄子果实如果被木霉发酵液处理,可以保鲜贮藏长达20天。

2.3饮品中的生物技术

在饮品生产中应用生物技术,不仅可以使饮品的风味得到有效改变,也会使饮品品质发生变化,对于产品质量的提升发挥着良好的效果。因此,在饮品产业发展中,生物技术的应用是非常广的。据相关研究发现,在南瓜汁乳酸发酵饮料生产中,以5%的乳酸菌接种量1:1.75的南瓜浆和水配比,分别向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,给以40℃以及8小时的发酵条件,由此得到的饮品,不仅可以保持稳定的外观,还有着酸甜适中的独特口感,深受大众欢迎。

2.4食品添加剂中的生物技术

当前,科技术发展日新月异,在食品添加剂生产中,生物技术发挥着无可替代的作用,成为新型生产技术。在各种食品添加剂生产中,如何更好利用生物技术,成为国际研究热点。国内这方面的研究,也取得了一定成绩。比如在牛奶生产中,尤其是在双乙酸奶味香精生产中,可利用双乙酸乳酸乳杆菌进行发酵。向发酵液中,添加一定量的CuS04,可增加双乙酸活性,而添加一定量的0.1%柠檬酸钠,可抑制双乙酸还原酶。因此,制备的奶味香料,具有双乙酸的纯正奶油香味。

2.5食品包装中的生物技术

现阶段,在食品工业发展中,食品包装也更多的应用到了生物技术。而且,在包装食品毒理检测以及食品的防腐方面,生物技术应用也取得了效果。食品检测中的生物技术评价食品品质、开展食品质量监督、实施食品生产监控、加强食品研究等,在食品检验的多个环节,生物技术检测都得到了较好的应用。尤其是在食品卫生检测环节,生物技术的应用为提升食品质量做出了重要贡献。比如,对于蔬菜食品,可以通过免疫分析、活体生物分析等生物技术办法来检测药物残留。同时,在药物残留检测环节,利用生物芯片技术也能获得准确的结论。再如,对于食品中是否含有病毒污染的检测,通过核酸聚合酶连锁反应这一生物技术,可以在短时间内扩增DNA和RN断,从而获得需要的检测数量。除此之外,将基因工程应用于食品检测,通过DNA指纹技术,食品原料是否掺假就可以准确的鉴定出来。而且,通过DNA指纹技术,也能判断出牛奶饮品中是否含有微量毒素。

3生物技术应用于食品工业的前景展望

在高新技术中,生物技术虽然兴起没有多长时间,但却在社会生产发展的多个领域得到了越来越广泛的应用。对于全球性重点关注的问题,如能源问题、污染问题、粮食问题等,都可以通过生物技术的应用得到科学的解决。可以说,生物技术出现而带来的种种经济、社会效益是无法预估的。而随着生物技术的继续发展,将其运用于食品工业,也必然会出现更加广阔的发展空间。

4结语

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（青岛农业大学生命科学学院，青岛266109）

摘要院发酵工程是将生物技术研究成果转化为生产力的关键学科，是生物技术专业的核心课程之一，具有很强的实践性、综合性和创新性。本研究以建设发酵工程课程的网络视频课程为目的，探析了该课程的建设目标、课程体系和网络视频课程网站建设体系，从而为其他课程的网络视频课程建设提供建设性的参考，为应用型人才的培养提供了实践性的指导。

关键词 院网络视频课程建设；发酵工程；生物技术；网站建设；应用型人才

中图分类号院G642.47 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0172-03

0 引言

发酵工程是应用自然科学及工程学的原理，依靠生物催化剂的作用，将物料进行加工以提品或为社会服务的技术，是将生物技术研究成果转化为生产力的关键学科[1]。发酵工程是生物技术专业的核心课程之一，是该专业人才培养的关键课程。如何通过该课程的学习促使学生将本课程内容与其它课程的理论知识整合，实现基础理论知识在实验和实践中转化和运用，从而能够提高学生的创新能力、专业技能和就业能力是一个值得深入探究的课题。本研究拟从发酵工程课程的网络视频课程建设角度出发，探析网络视频课程建设的目标、课程体系和网络视频课程网站建设体系，从而为其他课程的网络视频课程建设提供建设性的参考，为应用型人才的培养提供实践性的指导。

1 网络视频课程建设的目标

发酵工程发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，是一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程，是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科，是生物技术专业的专业核心课程，具有很强的实践性、综合性和创新性[2]。因此课程教学实施过程中采用的教育思想要达到培养学生自主学习能力、运用知识能力和创新能力的目标。

1.1 以学生为中心，发挥网络教学平台优势和改革教学方法翻转课堂，培养学生自主学习能力

充分利用网络视频课程教学平台，学生自主学习发酵工程的教学视频、多媒体课件、发酵产品发酵工艺录像以及其它教学资源，拓展学生学习知识的广度和深度；改革教学评价方法，依据网络视频课程学习进度，网络课程网站链接资料和文献的查阅程度以及依据这些材料抽取学生授课讲解并形成综述性的报告和进行课堂的讨论，教师通过网络平台和授课报告情况，根据学生学习的效果进行跟进、督促和评分，实现翻转课堂，从而培养学生自主学习能力。

1.2 依据网络视频课程建设，建立发酵产品的发酵工艺的仿真实训系统和考核自测系统，培养学生运用知识的能力

通过网络教学平台的网络视频课程，同学们通过自主学习和课堂讨论学习了产品发酵工艺流程的基础理论和技术，为了培养学生应用知识的能力，使同学们思考和运用理论知识，在网络视频课程建设中加入不同发酵产品（或不同发酵形式）的发酵工艺流程的仿真实训系统，使学生通过在线模拟和设计各个产品的发酵过程，同时考核自测系统实现学习知识的转化和运用，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。

1.3 通过网络视频课程建设的互动板块，建立专题讨论区和工艺设计区，培养学生创新能力

通过网络平台的互动性板块，建立学生问题和发酵企业实践过程中出现的各种问题的专题讨论区，题目由教师拟定或者由学生提出问题，学生和教师可在业余时间提出问题、参加讨论并提出解决的方案；同时针对旧工艺进行改进以及新产品工艺进行设计优化，教师和学生共同分析和解决问题，从而开展师生交流和生生交流，进而培养学生创新思维能力。

2 课程体系

建设目标的实现需要与课程的教学内容相匹配，同时教学内容的设置和体系构建也要与目标相互呼应。该课程体系分为3 面2 主1 线[3]，3 面指《发酵工程》课程分为理论教学、实验教学和实习教学3 个方面；2 主指在3 面的教学过程中，始终贯彻以学生为主体，以教师为主导的思想，发挥学生和教师的能动性的同时又能有效提高教学效果。1线是指以发酵原料的选择及预处理寅微生物菌种的选育及扩大培养寅发酵设备选择及工艺条件控制寅发酵产物的分离提取方法和设备寅发酵废物的回收和利用为主线。在《发酵工程》理论教学，实验教学，实习教学过程中，均以1 线为主线，在各个内容讲授过程中以学生为主体，以教师为主导的相互交错的教学网络，使学生有线可抓，有线可依。理论教学依据1 线设置为5 个理论模块+1 个实践运用，如图1所示，这是翻转课堂教学授课过程的模块化内容。这个框架性的体系容易使学生宏观上掌控课程知识点，理顺知识点的来龙去脉以及各个模块在本学科中的地位和作用，进而使学生的讲解授课以及报告和课堂讨论等过程也会条理清晰，运用自如，从而实现知识的转化和运用。

3 网络视频课程网站建设体系和实际效果

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关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

现代生物技术的迅猛发展，成就非凡，推动着科学的进步，促进着经济的发展，改变着人类的生活与思维，影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容，具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测，到2010～2020年，生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础，利用生物机体、生物系统创造新物种，并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中，生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年，酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景，本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容，采用类似工程设计的方法，按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接，再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞，进行无性繁殖，并使目的基因在受体细胞中高速表达，产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取，除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外，还可与基因工程结合，进行改造生产菌种。

(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。将优良酶基因转入面包酵母菌中后，其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高，面包加工中产生二氧化碳气体量提高，应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株，用以改进传统的酿酒工艺，并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后，即可直接利用淀粉发酵，使生产流程缩短，工序简化，革新啤酒生产工艺。目前，已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株，提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

(三) 改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸，降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型，其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH 诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言，德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏，但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子，第二种方法是依赖于克隆的基因组DNA 片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能，产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一，出现于20世纪70年代末至80 年代初，是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下，使两个或两个以上的异源(种、属间) 细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法，主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合，使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交，获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交，分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前，微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间，不断培育出用于各种领域的新菌种。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分，酶工程又称酶反应技术，是在一定的生物反应器内，利用生物酶作为催化剂，使某些物质定向转化的工艺技术，包括酶的研制与生产，酶和细胞或细胞器的固定化技术，酶分子的修饰改造，以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面，一是用酶技术处理发酵原料，有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程，主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时，会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足，使糖化不充分、蛋白质降解不足，从而减慢发酵速度，影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂，可补充麦芽中酶活力不足的缺陷，提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分，缩短糖化时间，减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出，从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物，缩短发酵过程，促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素，是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时，就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的，一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d 的时间。崔进梅等报道，发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮，可缩短发酵周期，减少双乙酰含量。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能，缩短发酵周期，丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值，生产出符合不同消费者需要的保健制品，而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展，相信会开发出更多物美价廉的发酵制品，使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

[1]赵志华，岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006，04:78-80.

[2]王春荣，王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004，07:31.

[3]徐成勇，郭本恒等.酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种[J].中国生物工程杂志.2004，(7):27.

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关键词：环境工程；污水处理；膜生物反应技术

1膜生物反应技术概述

膜生物处理技术结合了膜分离过程中的一系列技术优点，在传统的厌氧生物处理方法的基础上通过化学变化和膜的选择性，形成了一种全新的污水处理系统。膜生物反应器作为污水处理系统的核心可分为三类，分别是萃取反应器、无气泡反应器和膜分离反应器。相比于传统的利用生物技术处理污水，全新的膜生物反应器技术对污水的处理成果和速度等模式有了一定的提升。不难看出，基于良好的生物膜反应技术的优势和自动化优点，目前在我国的污水处理中应用次数逐渐增多。膜生物反应器技术的三类反应器中，最常见的反应器是膜分离生物反应器，随着类型不同的生物膜的不同放置位置，可以依照氧气的不同需求量将其分为膜生物反应器和集成膜生物反应器[1]。

2膜生物反应技术的优缺点

2.1膜生物反应技术的优点分析

传统的膜生物反应技术虽然具备优良的处理效果，但由于处理过程中使用的区域体积大，同时区域面积大，对污水处理的质量以及水进出的适应能力偏低，极易呈现出溶解氧不够等缺点。膜生物反应器技术与其他生物处理工艺相比具有较大的优势，由于传统活性污泥法中细菌很容易丢失，它们的生长速率低于其他异养微生物，通过膜生物处理技术能够实现对膜的处理，同时留住能力较强的膜，实现对硝化细菌的阻断，增强硝化细菌的处理能力，大大增强了硝化效率。由于膜生物反应技术本身的属性，可以在不通过二次接收器的情况下，从而实现减少区域面积。随着混合液中浓度较高的悬浮物能够提高污水处理能力的体积负荷，可提升抗冲击负荷能力，以期提高膜生物技术的处理污水的能力。膜分离技术对污水中的杂质能够进行强力分解，提升水的整体质量。杂质中的颗粒和浓度能够与水的再利用进行有机结合，通过膜生物反应技术能够阻断污水中的杂质，将污水中的杂质阻断在膜生物反应器中，降低污水处理的损失，完成便捷、稳固地解决杂质的操作。膜生物反应器内具备大量的透气性的膜，能够在不受处理方法和操作的限制下实现污水处理的平稳进行。膜生物技术的利用大大提升了污水处理操作的氧使用率，同时完成相应的间隔步骤，以期减少污水处理的操作步骤。膜生物反应器在使用过程中保持在减小的体积负荷，能够降低由污水处理而产生的大量杂质，致使剩余杂质排放超出30天，实现意义上的零污泥排放[2]。

2.2膜生物反应技术的缺点分析

虽然膜生物反应器技术被广泛应用到各行各业中，也具备很多优点，但是在具体操作过程中还有较多无法克服的问题。因此，若想保证膜驱动压力稳定，就需要通过膜生物反应器，其在污水处理的过程中比活性杂质要浪费更多能量。虽然膜生物反应器在对污水处理的过程中能将杂质的生物膜保存下来，保证生物膜的稳定性，但这种操作也导致生物膜会吸取污水中的有害物质，大大降低了膜的使用年限，使用年限较短的膜会致使污水的流速降低。生物膜是污水处理过程中的重要因素，因此，我国对生物膜的研究技术需要逐步提高，需提升膜材质和生物膜系统功能的有机结合，在膜应力、使用寿命和生产成本方面取得相应的突破，同时保留膜本身的优点，才能够实现对水的有效处理。膜组件的设计还必须满足高处理能力和低能耗的要求，同时还要易清洁。因此，相关研究人员需要全力以赴为污水处理问题进行不断分析和研究，旨在提高废水处理的能力[3]。

3膜生物反应技术在污水处理工艺中的应用

3.1工业废水的处理

工业废水中的杂质较多，所以在对污水进行处理的过程中大大提高了困难度。面对具备不一样特点的工业污水，应采取适当的膜生物处理系统，同时，采取的生物膜应与工业污水的特点相类似，从而确定其稳定性和安全性，以完成对工业污水的治理。在污水处理的过程中，应避开利用平均的膜生物处理技术来降低污水治理的成果。在不同pH值下，金属离子具有不同的表达形式，通过调节废水的pH值可以实现去除金属离子的效果。例如，食品工业废水的一个主要特征是高浓度的有机物质，因此，若想处理食品工业废水，就应增加膜生物反应器技术的体积负荷，以此来降低处理成本，同时提高对食品工业废水的处理。当然，在食品工业废水处理的过程中，还必须克服高盐和高甜度废水中微生物的存活率，例如芥末和酱油的工业废水，因此，如何降低盐度和低成本，是食品工业废水处理中的一个大问题。

3.2生活污水的处理

经过适当的废水处理后，生活污水可以重复用于道路清洁以及绿化等，但是处理成本高，初期投资大等问题也阻碍了生活污水处理的发展。然而，随着膜生物反应器技术的创新和优化，其在生活污水处理中的优势显著。通过膜生物反应器技术的应用，不仅降低了污水处理的成本，同时还能够使水资源得到再利用，大大提高了环境的绿化。

4膜生物反应技术未来的发展空间

通过膜生物反应器技术能够降低污水处理的成本，同时，膜生物反应器技术还应该在组合技术的发展中进行应用，将膜生物反应器技术与其他工艺相结合可以实现优势互补并改善水质，膜生物加工技术也可用于处理污染的天然水体[4]。

5环境工程污水处理中常见的膜生物反应技术

5.1EGSB-MBR组合技术

EGSB-MBR反应器技术在处理环境工程污水的效果十分显著，可以消除废水中的化学氧量，但很难去除水中的悬浮固体。因此，通过EGSB-MBR组合技术可以弥补这一缺点，使用EGSB-MBR组合技术可以解决后续处理的悬浮物问题，通过EGSB-MBR组合技术实现对环境工程污水的有效处理，EGSB-MBR组合技术是一种结合了二者优势的污水处理技术。

5.2气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合技术

污水中的杂质和微生物种类较多，由于污水是大部分混合物的集合，因此，在污水处理的过程中，仅靠污水处理技术难以将杂质和微生物进行处理，建议使用组合处理污水的手段对污水进行处理。随着我国对膜生物技术的不断研究，近年来，技术人员对膜生物反应器进行了改进，并在此基础上推导了内循环动态生物反应技术的发展。

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关键词：固定化微生物 发酵 果醋

中图分类号：TS26 文献标识码：A 文章编号：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

果醋是利用现代生物技术酿制成的一种营养丰富、风味别致的酸味调味品，口感呈酸性，在人体代谢后呈碱性，可以中和呈酸性食品，并有利于它保存各种营养素和促进钙的吸收。苹果可以调节肠胃功能，降低胆固醇，降血压、防癌、减肥、还可以增强儿童的记忆力，存在有利于儿童生长发育的细纤维，能增强儿童记忆力的锌。开发果醋可以提高水果的使用效率，促进水果产业的发展，很好地利用了我国的水果资源，同时可以减少粮食的消耗，也丰富了苹果的加工产品，还能给人们提供集营养、保健、食疗为一体的新型饮品。

现在国内主要生产果醋的方法是选用试管菌种进行扩培发酵，进入发酵期需经过前期活化、分离纯化、种子培养等步骤，这使得发酵时间变长[1]。固定化微生物技术近年来成为了研究的热点，使得各国学者竞相研究。其产品的质量稳定，易于实现生产的连续化。固定化微生物技术对于果醋生产中的应用、工业技术改造和标准化等有着积极的推动作用。

1 果醋及苹果醋饮料

果醋的主要原料是果实，其通过醋酸菌发酵而成，因具有独特的保健功效，变成近年来发展较为迅速的产品。果醋含有丰富的营养，能清除自由基，从而平衡人体内的酸碱度。苹果醋具有苹果的典型风味与口感，成本较低，营养价值高，兼有水果和食醋的营养保健功能，是苹果深加工的一个重要方向。它比食醋的营养更高，风味更好，能够直接饮用。果醋能降低人体内多余的胆固醇，因此能达到抗氧化、降低血压、减轻糖尿病影响、促进人体新陈代谢等作用。

1.1 果醋的功能性

1.1.1 保健作用

维生素C可以促使亚硝胺的分解，避免人体受到侵害。食物中维生素C因果醋的保护而不被破坏，从而降低体内的胆固醇含量，具有降血压、软化血管、帮助消化、降血糖、减肥、抑菌等功能。

1.1.2 美容作用

导致皮肤细胞衰老的主要因素是因为过氧化脂质的含量增加，果醋可以抑制和降低人体衰老过程中过氧化脂质的形成[2-3]。

1.1.3 减肥作用

果醋中含有丰富的氨基酸，不但可以加速糖类和蛋白质的新陈代谢，同时使人体内过多的脂肪转移为体能而被消耗，长期饮用果醋具有减肥疗效。

1.1.4 对儿童的营养作用

果醋含有蛋白质、氨基酸等人体所需要的其他酸性成分，其中维生素C的含量更是苹果10倍之多。它可更加有效地提供儿童身体每天所需的大量维生素，促进新陈代谢，促进儿童的正常发育。同时果醋中的挥发性物质具有刺激大脑神经中枢的作用，具有开发智力的功效。

1.1.5 消除疲劳作用

果醋中含有丰富的有机酸，这些有机酸，促进人体内糖代谢，使肌肉中的疲劳物质乳酸和丙酮等被分解，能有效维持体内的酸碱平衡，从而使得氧代谢顺畅，阻止乳酸的沉积，更好地消除疲劳[4]。

1.2 果醋的国内外市场分析

研究表明除了其家喻户晓的抗菌活性作用外，果醋被赋予了众多涉及健康的优点。消费者逐渐认识到果醋对人体的益处，人们将更多关注放到作为保健品的果醋上。早在20世纪90年代果醋已风靡欧美、日本等发达国家，其果醋产品种类繁多，得到了广泛的使用。人们对果醋已认识到了它的价值、产品开发早已很深入，人们已习惯将果醋作为调味品[5]。

2 果醋的酿造

果醋的发酵技术研究如下所述。

在生理学上发酵是指微生物的无氧呼吸和有氧呼吸以外的另一种生物氧化作用。固态发酵法[6]、液态发酵法[7]以及固定化发酵法[8]等是现在果醋广泛采用的发酵技术。固态发酵法发酵速度慢，对营养物的吸收和代谢产物的分泌存在不均匀，发酵不均匀，且过程控制较困难，但产品风味好；液态发酵法发酵成本低，生产周期短，但口感一般。固定化技术利用微生物的生物转化作用，使底物原料变成所需产品，效率高、产品转化快，大大缩短了发酵食品的生长周期，且原料利用率高，生产成本低，保持高效菌种，菌体可重复使用，抗污染能力强，稳定性强，有利于产物分离，易于实现连续化、自动化生产，在食品工业领域有广阔的应用前景[9]。

3 固定化微生物技术

固定化微生物技术是通过将微生物高度密集地固定在选证的载体上，在生物活性适宜保存的条件下使微生物能够快速、大量增殖的生物技术。其具有效率高、稳定性强、能纯化和保持高效菌种的特性，与传统发酵技术相比较，避免了生物细胞太小、难与水溶液分离、存在二次污染的问题。因此，固定化微生物技术在食品工业领域有广阔的应用前景。

3.1 常用的微生物固定化方法

固定化微生物技术的制备方法有吸附法、包埋法、结合法和交联法。其中，包埋法是最常用的的固定化生物催化剂技术，因其具有较好的综合性能、催化活性的保留和存活力高的特性，且在反应工程中应用广泛，广泛应用于食品、医药、日用化工等产品[9-12]。

固定化微生物技术制备果醋的研究现状如下。

吴茂玉等[13]对多菌种共固定化活细胞混合发酵的效果进行了研究，实脸表明，固定化发酵技术和传统发酵技术相比，口感较好、周期短。党亚丽等[14]对海藻酸钠固定化乳酸菌促熟干酪的效果进行了研究。固定化乳酸菌使得比对照组干酪成熟期缩短30 d左右。李西腾[15]采用固定化醋酸菌细胞的方法制备草莓醋，研究表明，在同样接种量的情况下，由于固定化工艺具有很高的产酸速率，其反应速度比传统工艺快了1.7倍。林海等[16]为了改进海藻酸钙微珠的性能，采取了3种不同的方法，固定化细胞使得最后木糖醇平均质量浓度为43.2 g/L，平均得率为53.8%。固定化微生物较游离微生物的优势之一就是其单位体积内菌体浓度更大，因而其发酵速率更快[19-22]。孙菲菲等[17]采用凝胶包埋法对固定化醋杆菌发酵芒果醋进行了研究。研究表明固定化方法发酵芒果醋的产酸率比传统方法提高83%，说明固定化技术具有明显优势。贺江等[18]采用固定化技术酿造苹果醋具有很好的稳定性，该研究结果表明，采用酿酒酵母、产酯酵母和乳酸菌共固定颗粒和醋酸菌酿造苹果醋共需要7 d时间，产酸速率比李燕等[23]、王云阳等[24]报道的有较大提高。

3.2 固定化微生物技术在果醋制备中的应用前景及展望

采用包埋法将原生质体固定可大大提高其稳定性。但固定原生质体还处于研究之中，未用于生产。随着固定化微生物技术的不断完善和固定化生物反应器的不断研制开发，在不久的将来，此项技术将会拥有更加广阔的应用前景。我国水果资源非常丰富，但是目前主要的经济价值还是依赖于水果本身的价值，深加工技术落后，因此，解决深加工的问题是当务之急。以水果为原料进行果醋的研制，创新生产加工工艺，利用固定化微生物技术发酵制备优质果醋，不仅提高了水果的营养价值，也为水果的开发利用提供了新的途径，未来营养保健的果醋饮品需求量也会随着人们生活水平的提高与日俱增，具有十分广阔的市场前景。

参考文献

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[6] 李红光.苹果醋固态法发酵技术[J].中国酿造，2000（6）：25.

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[13] 吴茂玉，许平，林春国.共固定化多菌种混合发酵生产苹果醋的研究[J].中国调味品，2001（8）：15-18.

[14] 党亚丽，张富新，田园，等.海藻酸钠固定化乳酸菌促熟干酪效果的研究[J].食品科学，2006（9）：159-163.

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关键词：绿色环保食品工业食品安全检测技术

随着现代化生活节奏的加快，人们越来越渴望从繁重的家务劳动尤其是厨房劳动中解脱出来，更好地利用支配时间，以方便食品为主的食品工业由此发展起来，并日益为社会所欢迎。食品工业生产的方便食品具有省时、省事、便于食用、便于携带等诸多优点。可是在该工业发展迅速之时，我们也应该注意到食品安全，特别是其对环境的损害。绿色环保在食品工程中应该得到重视。

一、 食品原材料的绿色环保

在食品工程中食品原材料的绿色环保就要求食材的生态性。在食用材质的生产中，产地的环境条件、生产资料状况以及种植、养殖技术和产品粗加工过程都应该注意到对环境的危害。在种植食材时要注意对产地的环境空气、农田用水、渔业用水和畜禽用水及土壤中的各项污染。在对生产资料的选用上，应该尽量选用污染少的农药、肥料、兽药、饲料、和添加剂。并且对种类、方法、剂量、安全期等做出严格的规格。尽量少使用化学合成的生产资料。在选择农产品时，尽量选择抗病虫、耐寒、耐热、外观和内在品质好的品种，这样就可以减少农药等的使用，能有效的减少环境污染，做到绿色环保。食品中的污染对人们的健康造成了巨大的威胁。食品中新的化学污染对人类健康潜在的威胁有扩大和加重的趋势。化学物质的广泛应用，对现代工农业生产和社会生活起着巨大推动作用，但同时也污染了环境和食物链，给人类带来了很大危害。有毒有害化学物质引起人类癌症发病率升高，已成为人们的共识。这些物质，例如农药和抗生素残留等，通常是通过食物链危害人类健康和安全的。在食品原材料的环保方面还应该注意到转基因食品的安全问题。转基因技术在农业生产中植物品质的改良方面取得了广泛应用，并获得了丰硕成果，转基因大豆、玉米、油菜等已进入大规模商业化应用阶段。可是在转基因的广泛应用时我们也应该考虑这些食品原材料可能带来的危害。在储藏和加工这些原材料时，要特别注意要将其与非转基因原材料分开管理，以免混淆。转基因植物一旦与非转基因植物共同种植时，很容易产生基因污染，一不小心就可能导致一些非转基因生物的灭绝。

二、 生产工艺的绿色环保

生产工艺的绿色环保对于食品工程的绿色环保来说至关重要。往往这一环对环境的污染最大，耗费的能源和原材料最多。生产工艺的绿色环保要求车间环境洁净，有必要的卫生设施，这样能减少对原材料的浪费，是做到绿色环保的一条重要途径。生产环境方面，应该保持食用材质粗加工外部设施（库房、废物堆放场等）和内部设施（加工、包装和库房等）的洁净环境洁净；采取生物的或者物理的措施去除苍蝇、老鼠、蟑螂和其他有害虫及其滋生条件；加工厂及其附属设施需远离有毒、有害场所。工艺流程方面，加工设备的布局和加工工艺流程应当合理；防止原料、中间品及粗加工产品的交叉污染；食用材质及食品不得接触有毒、不洁物品；操作人员的进出需要有专有安全通道和配备规范化的卫生处理设施。工厂内衣食用材质及粗加工产品接触的相关机械设备或工具等必须由不会导致污染的材料制造；加工中所使用的物具必须标明其用途和使用方法；必须认真清洁所有用过的设施和材料；在加工产品中不要有清洁剂的残留。

三、 食品包装的绿色环保

食品包装的目的在于保证食品的质量和安全性，为用户的使用提供方便，同时注意突出商品包装外表及商标。对于食品包装，首先要选好包装容器，容器能防止食品变质、保证食品质量是最重要的。除了考虑防止食品由于微生物繁殖发生变质外，好药考虑由于光照和接触空气等发生化学变性。从环保方面讲最好具有生物降解能力，不污染环境。除了包装材料要环保外，包装废品的再生利用也显得特别重要。这些包装回收后可以再次利用，利用形式可以分为包装利用、材料利用和能源利用。包装利用就是将废弃的包装进行回收后，再用于包装。回收的包装可以进行同物包装利用和更物包装利用。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类产品包装。材料利用就是将回收来的包装通过回收处理得到有用的材料，使之材料重新发挥作用。能源利用主要是将废弃包装用作燃料或提炼能源性物质。

四、 储藏的绿色环保

仓储管理师所有工业企业所面临的打课题。对于食品工业来说，这点尤其重要，储藏不当就会导致食品变质，损失巨大。为了有效利用储藏资源，做到绿色环保，可采取以下措施：一、物流的科学化，减少在运输过程中储藏条件受限的难题；二、设备自动化；三、人员精简化，同时供求进出方便，空间布局合理；在结构、设备、布局上设计之外，在信号联络、除尘、去湿等方面也要考虑设计的合理性；四、根据食品产品特性设计相应的包装储运流程。

五、 食品安全检测技术

食品安全检测技术也是能够保证食品工程绿色环保的一个重要的手段。传统的食品安全检测方法存在着耗时长，灵敏度不高，检测样品多等特点，因此发展新的食品安全检测技术势在必行。例如，目前科研人员研究出了一些能够迅速检测牛奶中黄曲霉毒素M1含量的免疫学检测方法，它们一般在5-10min内就能得到检测结果。又如，现在发明的生物芯片既能够在很短的时间内检测出污染物质，同时还能在同一个实验中检测多种污染物是否超标。面对食品工业的污染，我们应该多发展新的检测技术，让食品工业的污染更加少，让我们的食品更加安全。

总结

绿色食品产业是一个初露头角的朝阳产业，绿色食品产业对于我们的生活，国家的持续发展，地球的可持续发展都至关重要。因此，我们应该注意在食品工业中的绿色环保，落实食品工业中的绿色环保，让地球美丽起来，让国家安定起来，让我们的生活健康起来。

参考文献：

[1]陆兆新.现代食品生物技术.北京:中国农业出版社，2002.

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但“十一五”期间，黑龙江省食品工业发展水平在全国来看处于中游，和同为农业大省的河南省、山东省相对比，发展仍然相对滞后，甚至在东北四省区中也位居偏末位置（表略）。黑龙江省的食品精深加工能力较为落后，造成数量庞大的农产品大多以原生态或粗加工的形式输出，本土的精深加工农副产品和食品在一定程度上都还存在着数量和种类不够繁多等问题，难以适应当前的市场结构，食品工业发展与自身农业大省的身份和地位极不匹配。1）企业规模偏小。食品企业普遍规模偏小，大中型龙头企业和规模以上企业数量都相对较少，小型食品加工企业和小作坊占绝大多数。从粮食部门得到的数据显示，截至2010年，全省只有2家年销售收入过百亿元的企业，年处理原粮能力超100万t的企业仅5家，规模在10万t以上的稻米加工企业仅39家（占水稻企业总数的3.1%）。2）项目资金缺乏。通过对黑龙江省不同地区、不同类型的食品加工企业进行调研发现，资金不足的问题普遍存在，尤其是项目建设资金缺乏，导致有些产品价值高、市场前景好、效益收入可观的项目无法实施，甚至有些已经过可研论证的项目无法开工，严重影响了企业的正常生产、产品研发、市场开拓、规模扩大。3）科技应用落后。大型企业国际领先食品加工设备应用程度仍相对较低，小型企业的食品生产加工工艺相对落后，小作坊生产设备简陋。研发力量普遍薄弱，大型企业研发投入相对不足，中小型企业基本无研发实力，高科技含量、技术附加值高的新产品、新品牌仍相对不多[5]。4）集群效应不强。食品产业相关企业总体布局相对分散，高标准的食品工业园区数量仍然不多，原料供应、初级加工、精深加工、销售服务、物流运输等关联性产业单元相对孤立，集聚性不强，联系不紧密，彼此带动能力差，难以充分发挥集群效应，阻碍了产业链条的快速延伸。5）行业活力不足。在黑龙江省地方食品企业中，国有或国有控股的大中型企业在各自产品领域中占有全省的较大份额，且具有较强的资金、技术、设备与品牌优势。但这些企业的经营管理体制、机制不灵活，在食品工业这个竞争激烈的经济领域中并不具有真正优势和后续优势，加之非公企业普遍发展相对落后，造成行业整体活力不强。

黑龙江省食品工业发展的意义和优势

黑龙江省食品工业发展的意义黑龙江省土地肥沃，地域辽阔，农业资源丰富，是全国优质农产品原料主产地和输出大省，也是全国最大的粮食和商品粮生产基地。2011年，黑龙江省粮食产量达到557.05亿kg，为国家的粮食安全体系建设作出了突出贡献。发展食品工业，将本省的农业资源就地加以良好利用，不仅能够进一步提高农产品需求量、优化农业种植结构、实现农民增收，也是延伸产业链条、增加附加值，推进省委省政府提出的“经济区”、“十大工程”及“十大产业”的建设之需，更是带动就业、提高人民生活水平、全面建设小康社会的重要途径。如果黑龙江省在保证粮食稳产增产的基础上，大力发展食品工业，打造新的经济增长极，使农业与食品工业二者相互促进、相互推进，实现农业大省向农业强省、食品大省的切实转变，黑龙江省的农业和工业势必都将再次提档升级，整体经济实力也将得到大的飞跃。黑龙江省食品工业发展的优势1）农业资源优势。黑龙江省现阶段耕地资源、粮食产量、绿色食品产量、大豆产量位居全国第一，乳品产量位居全国第二，是我国典型的农业资源大省，可为食品工业发展提供充足原料保障。2）劳动力优势。黑龙江省城镇总人口与就业人口之比为3∶1，全国为2∶1，剩余劳动力为食品工业这样的相对劳动密集型产业发展提供了人力保障[6]。3）装备制造优势。作为东北老工业基地，黑龙江省的装备制造业与食品工业一样，也被列为省内四大支柱产业之一。强大的装备制造业优势为食品工业发展提供了设备基础。4）国家政策优势。党的十七届五中全会和中央经济工作会议都指出，国家将支持农产品加工向产区集中[7]，这为农业省份发展食品工业提供了难得的政策机遇。

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关键词：玉米深加工；玉米产业；发展趋势

美国是世界上最大的玉米生产国，玉米产量占全球玉米总产量的40％，中国占20％。美国每年用于深加工的玉米量已超过5000万吨，占玉米产量的20％左右。美国的玉米经济实力最强，技术最先进，并以此为基础形成了发达的玉米深加工业。美国玉米深加工产品，由19世纪的淀粉、葡萄糖、饲料、玉米油，到20世纪的变性淀粉、淀粉糖和燃料酒精，尤其是目前作为玉米深加工的两大主导产品淀粉糖和燃料酒精，成为推动美国玉米深加工产业发展的主要动力。

一、美国玉米深加工现状

(一)玉米深加工产品多样。美国玉米深加工已有150多年的历史，玉米深加工产品伴随技术的进步而不断丰富，已制造出3500种以上的产品，由过去单纯的淀粉产品发展到淀粉糖、各种发酵产品、变性淀粉、玉米油和蛋白饲料等多门类的产品体系。玉米深加工产品主要包括：一是玉米淀粉。美国的玉米淀粉工业发展迅猛，是世界淀粉生产产量最大的国家，2003年美国淀粉产量占世界淀粉总产量为50.8％。由于美国淀粉原料基地连片集中，所以淀粉厂的规模大，一般年生产能力在数十万吨。二是玉米淀粉糖。与其它淀粉糖相比，玉米淀粉糖具有成本低、副产品多、效益高等优点。美国玉米原淀粉有70％左右被用作制糖原料，仅用于生产糖类的玉米就达3300多万吨。玉米淀粉糖除用于食品工业外，还应用于其它工业，如用于空气清洁剂和烟草的保湿剂，也用于砖瓦制造中，通过防止干燥过程中水分移动减少破裂和变形，还可用于水泥中延迟其凝固时间。三是酒精。美国酒精用玉米的消费增长近几年来非常强劲，酒精生产消费的玉米量已超过淀粉行业，成为美国工业用玉米消费的主体。2003年度燃料酒精生产消费玉米2340万吨，比上年同期增加520万吨，增长幅度高达28.9％。在2005年，美国玉米产量的14.56％用于生产酒精，2006年，这一比重上升到20％以上。这主要是玉米燃料酒精迅猛发展所致，燃料酒精将成为未来玉米酒精加工的主要方向。四是赖氨酸。玉米深加工产品中，氨基酸类的产品主要是味精(谷氨酸钠)和赖氨酸。味精的生产主要在中国，赖氨酸的生产主要在美国和日本。目前，世界上95％以上的赖氨酸都作为饲料添加剂。随着世界饲料工业的发展，赖氨酸的消费量逐年增加。世界赖氨酸生产规模最大的是美国ADM公司，约占全球赖氨酸总产量的一半。

(二)有专业的玉米深加工组织。为提高玉米生产贸易及加工的组织化程度和产业竞争力，美国成立了玉米生产者协会、玉米贮藏与加工协会和玉米精加工协会，且3个协会间长期保持稳定的协同关系，使美国玉米加工产业具有规模化、组织化、集约化、现代化等特征。美国玉米精加工协会有9家公司，下属28家企业，年加工玉米3556万吨，平均每个企业日处理玉米3500吨以上。

(三)玉米深加工技术先进。美国在发展玉米精深加工业中不断进行科技创新，特别是节能、节水、节约原料和提高产品质量、提高效率和效益、降低成本费用和减轻环境污染的技术工艺。乳酸和琥珀酸等有机酸采用膜分离与细菌连续发酵生物反应器耦合技术和双极膜电渗析分离技术，赖氨酸生产采用连续离交法进行分离提纯。采用快脱纤维法和快脱胚芽法，提高了加工效率，提升了饲料副产品的价值。此外，经过改造的研磨技术有效提高了发酵罐的实际产量。

(四)政府对玉米深加工产业进行扶持。美国玉米深加工业持续发展的一个重要原因是采取了财政补贴和金融扶持。财政补贴一种是政府直接补贴给加工企业，另一种是政府在农业政策中对种植玉米的农户提供直接补贴。采取这种补贴措施取决于玉米的市场价格和销售量，农户的玉米出售量越大，自然得到的补贴款越多。政府对种植玉米的农民提供补贴后，降低了企业收购玉米的价格，相应降低了玉米加工企业的成本，有利于玉米加工业的发展。美国对玉米资源开发提供金融扶持的金融机构主要有两种：一种是商业银行。许多玉米加工企业建厂的一半资金是从商业银行得到的贷款，政府给予一定扶持。另一种是农业合作发展服务机构，当地政府为农业合作社提供无息贷款。另外，美国对玉米资源深度开发关键科学技术的研究提供支持。

二、美国玉米深加工业发展趋势

(一)玉米深加工产品不断丰富，应用范围不断扩大。在传统工业产品淀粉、糖、油和饲料中，淀粉已成为工业应用的龙头；在一些工业领域，淀粉已得到很好的应用。玉米深加工产品市场空间不断拓展，不断开发新用途和扩展原有用途。除继续淀粉及其深加工产品在传统领域的应用，更注重开发和开拓以下三领域的产品和市场：建筑产品中的增稠剂、粘合剂喷涂剂；铸造和陶瓷中的脱膜剂、防裂剂，日用化工中的填充剂、粘合剂等；高档产品，如高档医药生化产品、功能性食品及添加剂、精细化工产品及用化学方法或很难生产的产品(微生物多糖、工业酶制剂表面活性剂、高分子材料等)。

(二)玉米加工不断向精深发展。目前美国采用的玉米乙醇转化工艺分干磨和湿磨两种，前一种工艺投资成本相对较低，除生产乙醇外，其余产品都加工为动物饲料；后一种工艺则是把玉米籽粒分解成淀粉、麸质、胚芽和纤维。与干磨比较，湿磨具有延长产业链的重要优点：一方面，利用玉米的多价值属性分别加工出多种产品。诸如利用玉米胚芽生产高营养玉米油；利用玉米糠麸生产高蛋白饲料；纤维和液流混合干燥后也可当作低蛋白动物饲料出售。另一方面，利用湿磨工艺生产的纯淀粉通过延长产业链进一步加工出多种下游产品。玉米淀粉除经过发酵制取乙醇外，还可制作变性淀粉用于食品业、纺织业、造纸业及粘合剂等。用酶法可以把淀粉转化为一系列高纯度的葡萄糖下游产品，然后再通过发酵制成各种不同的终端产品。

(三)玉米开发利用向综合方向发展。美国在玉米利用方面进一步实现了综合化，在产品开发方面，生产出更多种类的变性淀粉。21世纪以来，为应对石油危机，美国大力开发石油替代品玉米燃料乙醇。随着对玉米成分和价值属性认识的提高，加上加工技术的革新，玉米综合化开发利用路线完全改变了玉米单一化开发利用路线。采用玉米综合化开发利用路线，有效突破传统的只加工生产低附加值产品的玉米初加工业的局限和束缚，开拓加工生产包括醇、氨基酸、微生物、低聚糖和多糖、酶制剂、单细胞蛋白、抗生素等高附加值产品在内的现代玉米产业，因而被提高到发展“玉米产业经济”的高度。(四)现代生物技术不断推动玉米深加工业的发展。玉米深加工业的发展离不开现代生物技术的支撑。玉米深加工业未来新产品的开发、市场的开拓依然要依赖于现代生物技术，尤其是现代生物酶技术和基因工程技术。引用现代生物酶技术，色谱分离、膜分离技术，喷射、超微以及自动化微机控制等技术，使产业进入高科技、高产出的快速发展阶段。现代生物技术尤其是基因工程技术方面的进步，导致了一系列酶产品方面的创新和酶产品成本的降低，极大提高了玉米深加工产品在市场上的竞争力。

三、对我国玉米产业发展的借鉴

(一)不断开发新产品，发展玉米综合利用。玉米综合利用是提高玉米附加值的重要途径，也是美国等发达国家玉米深加工业的发展趋势。我国应积极开发、引进玉米综合利用技术和联合生产方式，努力提高玉米加工的综合效益。适应市场需求、发挥现有优势和克服薄弱环节是确定玉米深加工业主导产品的决定因素。我国要在充分发挥味精、柠檬酸的生产规模和技术优势的同时，加快酒精(尤其是燃料酒精)、淀粉糖和变性淀粉的发展速度。

(二)不断进行技术创新，提高玉米加工效益。在中国玉米深加工的过程中，技术是一个瓶颈，因此，中国要以实现“玉米的精深加工”为目标，不断进行技术创新。目前，在玉米加工过程中，许多中国企业只是在模仿国外企业的核心技术，始终得不到高额垄断利润。所以，中国玉米加工企业应加大技术的投入，尽快开发自己的核心技术，同时国家应对玉米加工业的技术创新活动制定相应的保护和支持的政策。

(三)加大生物研发力度，密切跟踪工业生物技术前沿。高度关注世界生物技术及其产业发展的趋势，国务院成立了“国家生物技术研发与促进产业化领导小组”，明确未来20年生物技术和产业发展的重点和方向。以化工醇、聚乳酸等新产品为代表的玉米化工转化产品已成为各企业开发的重点。据统计，全国约有政府资助的生物技术重点实验室200个，拥有研发人员3万多人，现代生物技术企业500余家，从业人员超过5万人。

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基于力学特性的检测方法

力学方法是利用食品与农产品的力学特性而进行检测的方法.利用声波和振动可以测出食品的品质指标以及检测待测物内部的组织状态。如利用声波透射法测定牛乳中脂肪的含量及大豆的水分：用超声波在物体中密度有差异处的反射波测定法，检查家禽的肉质，脂肪层厚度，里脊肉断面等。国外研究者研讨了多种基于动力学原理的农产品硬度检测方法，如机械冲击产生的声频信号检测，机械冲击相应的频率分析和水果冲击力检测。

基于电磁学特性的检测方法

电磁法分为主动特性法和被动特性法两种。主动特性法是利用待测物自身所具有的某种电磁学的测量方法；而被动特性法是将待测物置于电磁场内，利用其受电磁影响后反过来对外部环境施加影响的特性测量方法，例如核磁共振和电子自旋共振等。电磁@-TY法所需的设备相对比较简单，数据的获取和处理也比较容易，因此应用前景比较广阔。

基于光学特性的检测方法

紫外光谱法，可见光谱法，近红外光谱法是食品内部品质无损检测有效的方法。它是通过食品对光的吸收，散射，反射，透射等特性来确定食品内部品质的一种方法。该项技术可广泛用于谷物，果树等多种产品的化学成分分析，物理学品质分析，色度学品质分析。

基于放射线特性的检测方法

x射线，B射线和可见光都具有透射，反射和漫射等性质.x射线技术主要是利用穿透能力较弱的x射线作为光源进行透视探查的技术.因食品密度与金属等物质相比要小得多，因此所需x射线强度较小，通常称其为软x射线，其主要用于测定物体的密度差，判别内部缺陷和异物检出.如X射线图像用于检测鸡肉内部较深部位的骨头，但对表面骨头检测比较困难，而可见光图像则正相反.另外，软x射线还可以用来检测如柑橘中的皱皮等缺损现象，检测水果损伤缺陷，如苹果的水芯及损伤等。

机器视觉检测技术

机器视觉技术是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来代替大脑完成处理和解释。机器视觉的最终目标就是使计算机能像人一样通过视觉观察并理解世界，具有自主适应环境等能力。在实现最终目标前，人们努力的中期目标是建立一种视觉系统，这个系统能够通过视觉敏感和反馈的某种程度从而智能的完成一项任务。随着图像处理技术的发展和计算机软硬件的开发，食品品质自动检测和分级领域应用机器视觉系统也变得越来越具有吸引力。应以斌等人以表面色泽与固酸比为柑橘成熟度指标，建立了用于柑橘成熟度检测的机器视觉系统，并建立了利用协方差矩阵和样本属于桔黄色和绿色的概率来判断柑橘成熟度的判别分析法，并以实测的固酸比值作为对照，对72枚柑橘样本进行了试验，柑橘成熟度的判别准确率达到91.67%。

生物传感器技术

21世纪是生命科学的世纪，而生物传感器横跨生物，化学，物理，信息等领域，结合了生物技术，材料技术，纳米技术，微电子技术等，是一门交叉学科的研究与应用技术，也是当今世界科学发展的前沿，引起各国的极大关注。生物传感器是由产生信号的敏感元件和处理信号的辅助仪器两部分组成的，敏感元件由生物活性单元（如酶，抗体，微生物，DNA等）和换能器组成，换能器可用来捕捉生物活性单元与目标物反应过程中的信号。生物活性单元引起的变化不同，信号处理的方法也不同。根据检测信号的不同.可将生物传感器分为电化学传感器，阻抗生物传感器，压电生物传感器和光生物传感器。与各种传统的化学传感器，物理传感器相比，具有选择性好，xA-析速度快，灵敏度高，不需进行样品预处理，可进行连续在线检测，成本低等特点。生物传感器在食品检测中的应用非常广泛，几乎渗透到各个方面，包括食品基本成分的检测，食品中添加剂的检测，有毒有害成分的检测等等。

展望

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【关键词】　食品卫生；监督；检测

食品卫生学的内容随着科学技术、现代食品工业和人们对食品安全要求的提高而得到不断的发展，高分子物质在食品工业中的广泛应用，促进了对塑料、涂料、橡胶的食品卫生要求：远红外线和微波加热在食品工业中的应用，促进了加热工艺在食品卫生与营养学方面的探讨；农药和化学合成食品添加剂种类的迅速增加，也加快了食品卫生毒理学的进展；保健食品推动了食品功能性评价的研究和发展，在与这些食品卫生基本内容发展起来的同时，食品卫生学的技术方法，包括食品化学及生物化学方法、食品微生物学方法、食品中放射性物质的测定方法、毒理学方法以及调查统计方法等，都相应地发展和建立起来了。

1　食品安全

危害人们身体健康甚至危及生命的食品安全方面的重大事件频频发生，其数量和危害程度都呈日益上升的趋势。

1.1　食品原料污染　农产品种植和禽类产品养殖环节污染问题突出。表现在：农产品在生产过程中大量违规使用高残留、剧毒农药，残留于农产品中，构成对人体潜在危害；抗生素、激素和其他有害物质残留于禽、畜、水产品体内；农、禽产品中含有超标超量的对人体健康有严重危害的重金属物质。

1.2　食品生产加工过程　食品工业整体发展水平低，生产企业多数规模较小，表现为多、小、散、乱。集约化程度较低，经营管理方式落后，生产技术和设备落后，部分不具备生产食品的条件，甚至缺乏必要的食品安全设施。

1.3　企业为了追求经济利益，不顾食品质量安全　加工中使用劣质原料，或者超量使用添加剂，滥用非食品加工用化学物加工食品过程中，使用劣质原料，添加有毒物质，成为食品安全的隐患；超量使用和随意添加不符合食品安全要求的添加剂；滥用非食品加工用化学添加剂，造成食品有效成分含量不达超标，食品含有致癌物质等；生物技术产品、转基因食品的潜在危险，同样带来了安全性问题。

1.4　食品流通环节污染　食品流通环节不具备应有的卫生条件，对病原微生物控制不当，导致食品包装储运过程中会发生微生物的大量繁殖。

1.5　经营者法律意识薄弱　一些食品批发市场缺乏有效的安全检测手段和质量控制措施，使造假者乘虚而人，假冒伪劣食品流入市场。部分市场管理者受利益驱动，对食品安全质量监管工作配合不积极。

1.6　消费者识别能力较差，维权意识不强　一些消费者由于缺乏对食品的鉴别与识别知识，购买食品不但存在安全问题，也缺乏鉴别能力。另一方面，消费者本身缺乏维护自身权利的意识。

2　监管措施

2.1　完善食品安全监管机制　食品安全监管工作必须在法律规定的范围内进行，必须按照法律程序依法行政，需要健全打击制售劣质和有毒有害食品的基本法律制度，在立法层面上严格规范和界定执法权限和内容，对工商行政管理机关的食品安全监管职责范围、处罚依据、强制措施、强制力的保障等都要有明确而又具体的法律规定，从而使食品安全监管工作执法依据更充分，职责更明确，且更具可行性和可操作性。强化食品安全监管的强制手段，补充和完善工商行政管理机关必要的行政强制措施，如赋予工商部门对疑似劣质或有毒有害食品适当的扣押权、封存权等，这样可以有效地防止劣质和有毒有害食品继续销售和蔓延。

2.2　明确流通领域食品安全的检测职能　明确对流通领域食品进行检测的职能归属，确立工商部门依法检测结果的法律权威性。解决检测结果能够作为执法依据的问题。加快监测车ISO/IEC17025认可体系的建设，使监测车获得法定检测资质，加强食品安全监测车的检测功能，使监测工作得到落实。同时，努力解决用于食品检测的装备和费用。

2.3　整合食品质量安全监管职能　成立食品质量安全监管的统一协调机构，使食品质量安全监管成为一个系统工程。以职责分工明确的行政机构来实施统一的食品安全管理战略，协调各方力量，加强统一监管，发挥多个部门的执法合力，构建科学完善的监管体系。建立健全标准和法规体系，建立相关职能部门工作协调、监管信息通报和督察督办制度，达到长效监管效果。

2.4　发展和完善我国食品安全法律体系　加强食品安全法律建设和法制管理。借鉴发达国家经验，建立我国食品安全法律、法规、规章等多层式法律体系；探索和发展既和国际接轨，又符合国情的食品安全理论、方法和管理模式。纠正我国食品安全标准不规范、不够严密的缺陷，加速建立符合国际食品法典原则的食品安全标准体系。加大推行食品安全管理有效控制体系（HACCP体系）的力度。建立新的食品安全政策支持体系、宏观调控体系和管理体制。建立食品安全公共实验室和食品安全预警制度。建立独立的、公正的、权威的食品安全公共实验室，为食品安全管理提供科学的、严谨的技术支撑。

参考文献