食品科学与工程最新进展与新技术应用

食品科学与工程最新进展与新技术应用

引言

中国有句古话叫“病从口入”，而人们的生活离不开衣食住行，食品尤其是安全的食品显得尤为重要。这就更能显示出我们对食品研究的迫切性与实用性。

中国本是农业大国，在工业化的过程中，食品工业崛起的相对较晚，但如今食品工业在整个工业中所占比重不容小觑。食品行业关系到国民发展，在中国这样一个发展中的人口大国，食品工业及食品科技在取得突破进展及作出重要贡献的同时，也正呈现许多问题和新的发展趋势。近年来，国家对食品问题高度重视，这也主观上促进了食品科学与工程的研究，并使得很多新技术在食品科学工程中得以应用，使得食品方面的研究得到了快速的发展。国外很多国家都很重视农业的发展，经济如此发达的美国，各类粮食的出口量大都居于世界前列。

食品工艺有着悠久的历史、丰富的内涵，它深深植根于人们的日常饮食生活中。如今演变成一个学科，我们需要做到在保持并发扬传统工艺的基础上提高安全保障技术在食品工业中的应用。

本文介绍了食品科学和食品工程方面的研究进展以及食品科学研究中存在的问题，总结新技术在食品科学与工程方面的应用，进而对食品科学与工程未来发展进行展望。

1.食品科学研究进展

1.1食品保藏

1.1.1物理保藏手段

食品保藏中有很多技术，例如无菌保藏：（1）高温灭菌保藏（2）辐照保藏（3）干燥和脱水保藏(4）低温保藏

原理：利用热处理微波照射、过滤等方法处理食品将食品中的腐败菌数量减少或消灭到能够长期储藏所允许的最低限度并且长期维持这种状态以免储藏期内腐败变质。特点如下：

（1）高温灭菌保藏食品经高温处理后，可杀灭其中绝大部分微生物，同时破坏食品中酶的活性，如配合密封、真空、迅速冷却，可达到长期保存的目的。高温灭菌保藏食品有两种方法：一是高温灭菌法，它适用于罐头食品的消毒。常用温度120摄氏度，时间30分钟，有时60分钟，有时甚至90分钟。二是巴氏消毒法，将食品在60--65摄氏度，加热30分钟，可杀灭一般致病性微生物，近来采用高温瞬间巴氏消毒法，即80--90摄氏度，加热30秒或1分钟。此法多用于消毒牛奶、酱油、饮料等。高温灭菌的效果与温度的高低、加热的方式、时间以及食品种类有关，高温处理后的食品仍有再受微生物污染的可能，因此要注意消毒后保存的条件和时间。

（2）辐照保藏又叫激光辐照食品保藏，辐照食品保藏属于高新科技，就是通过照(X射线、γ射线、电子射线照射),抑制食品的新陈代谢，同时杀灭害虫和致病微生物，以改进食品的品质，减少储运损失，延长贮存期和货架期。该方法是通过除去食品中的水分，如利用太阳晒干食品，使用各种设备，通过控制空气的温度、湿度干燥食物达到阻止霉菌、发酵菌和细菌生长，达到保藏的目的。（3）低温和冷冻是低温保藏冷藏食品的常用方法，低温可以降低或停止食品中微生物繁殖速度，减慢食品中的一切化学反应速度，减缓食品腐败速度，但不能杀灭微生物，食品在10℃以下保存时可使微生物对食品的作用大为减低，0℃以下微生物对食品的分解作用基本停止。但在低温下，食品中脂肪仍不能避免酸败变质，只有在-20℃以下时分解脂肪的酶才基本停止活动。依靠科技创新振兴我国的食品保藏业。建立配套的市场流通体系和生产服务体系，组建地区性、全国

性或国际性的专业合作组织或专业协会。强化食品的商品质量意识，重视产品的质量与安全，实施绿色食品品牌战略，增强其在国内外市场的竞争力。重视对具有食品生产、贮藏加工、质量检测、市场营销等综合素质的专业人才培养，加大食品保藏科技知识的推广力度[1]。

1.1.2化学保藏手段

食品的化学保藏就是在食品生产和储运过程中使用食品添加剂提高食品的耐藏性和尽可能保持它原来品质的措施。所谓化学保藏剂，就是指任何添加到食品中用于防止或延迟食品变质的添加物质，但是不包括盐、糖、醋、香料以及熏烟，或者主要功能为杀虫或者草药功能的物质。

1.2食品添加剂

食品添加剂，是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或是天然物质。食品添加剂是一种非营养物质，一般来说，食品添加剂按其来源可分为天然的和化学合成的两大类。天然食品添加剂是利用动植物或微生物的代谢产物等为原料，经提取所得的天然物质。化学合成食品添加剂是通过化学手段，使元素或化合物发生氧化、还原、缩合、聚合、成盐等合成反应所得到的物质。目前使用的大多属于化学合成的食品添加剂。可以说没有食品添加剂就没有现代食品工业。食品添加剂的正确、合理的使用将有利于食品工业的技术进步、科技创新，成为食品工业发展的推动力。总之，食品添加剂的使用给人们的生活带来了极大的方便，方便加工操作的同时也提高食品营养价值。但食品安全恐惧不消除，将严重影响我国食品行业的发展。重视食品安全，已成为衡量人民生活质量、社会管理水平和国家法制建设的一个重要方面。为此，食品加工企业在选用食品添加剂时，首先要充分了解我国政府制定的有关食品添加剂的卫生法规，并严格执行。其次，选用的食品添加剂必须符合以下原则：（1）添加剂不能破坏食品的营养素，不能影响食品的质量及风味；

（2）不得掩盖腐败变质食品的缺陷；

（3）使用方便安全，符合相应的质量指标，不产生有毒有害物质；

（4）使用于食品中，能分析鉴定出来。

食品添加剂主要体现以下五种优点：

（1）改善食品的感官和风味；

（2）保持和提高食品的营养价值；

（3）有利于食品的加工操作；

（4）提高食品的商品附加值；

（5）增强经济效益促进食品工业的技术创新。

食品添加剂可以促进食品工业向机械化自动化加工的方向发展。当今世界食品消费的潮流是风味多样化、家庭烹饪方便化、天然保健化。与此相适应，食品添加剂将随着食品工业的发展而快速发展。同时，食品添加剂的发展又能促进食品工业的继续进步，两者相辅相成[2]。

1.3食品风味化学

当今，国际食品风味化学领域掀起了以分子感官科学技术对食品及其配料中特征赋予化合物的深入研究[3]。对食品中关键气味活性化合物准确定性定量及重要性排序，从分子层面揭示食品特征气味的化学本质; 结合感官评定，对样品中滋味活性化合物准确定性定量分析; 在方法上引入"代谢组学技术，探索食品中苦味、酸味、鲜味、浓厚味等分子基础，从分子水平上揭示赋予食品关键气味、滋味物质的化学本质以及其结构与功能的关系，为相关食品生产储藏过程中质量控制提供科学依据，以期掌握及控制食品加工、储藏过程中关键风味物质的形成途径及变化规律。

我国食品风味化学家对中国白酒和中国传统食品( 竹荪、酱牛肉、梅菜扣肉、腊羊肉) 中挥发性成分进行了深入研究[4]。为中国传统食品工业化打下了坚实基础。今后，我国食品风味化学领域的研究方向建议如下: 1) 真实再现食品风味的风味成分采集技术;2) 气味活性化合物精确定量技术;3) 风味化合物形成途径及变化规律研究; 4) 以风味为基础的食品生产及储藏过程的品质评价和控制技术。

1.4食品酶制剂

食品酶制剂科学研究领域国际食品酶制剂研究涉及分子生物学及下游应用等诸多方面。基因工程学结合蛋白质结构分析深刻揭示酶催化机理及在生产中的应用规律。分子生物学结合发酵工程对高效表达载体构建、改造及酶制剂的高效生产进行研究，为高品质特种催化酶的生产及使用成本的降低提供技术层面的支持。微生物高质量筛选及宏基因组学的应用极大丰富了具有优良催化活性特种酶