高新技术介绍

高新技术在军用食品研究开发中的应用及

启示

摘要：本文介绍了食品生物技术、超高压杀菌技术、超微粉碎技术、食品包装技术、保鲜技术等高新技术在军用食品研究与开发中的应用，旨在提高军用食品的科技含量，保障食品的品质、功能和安全，指出了军用食品的发展方向。

关键词：高新技术；军用食品；研究开发

21世纪的科技革命是以信息技术为主体，以生物技术为导向，以新材料为基础的现代高新技术革命，因此现代生物技术与现代加工技术成为食品工业发展的关键技术。随着高新技术在食品工业中的应用，促进了新品种资源的选育，提高了加工转化效率，加快了新品种的研发和食品中营养因子、功能因子、有效因子的分离与提取，完好地保存了食品原有的色、香、味和营养素，推动了军用食品的研究与开发跨越式发展。

1 食品研究与开发中的高新技术

加工高新技术：主要有超高压技术、超细粉碎技术、真空技术、微胶囊技术、挤压膨化技术、膜分离技术、超临界流体萃取技术、微波技术和电子技术等。

包装高新技术：主要有可食性包装、气调包装、无菌包装、自热和自冷型包装、无氧技术包装、温控包装和可释放远红外的包装等。

杀菌技术：主要有辐射杀菌、微波杀菌、高压杀菌、高压脉冲电场杀菌、强光脉冲式杀菌、紫外线杀菌、远红外线杀菌、生物酶杀菌、臭氧杀菌、脱氧技术、壳多糖杀菌和膜过滤杀菌等。

生物技术：主要有基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和组织培养技术等。

其他技术：冷冻技术主要有冷冻超微粉碎技术、冷冻干燥、冷冻浓缩；微波激光远红外技术主要有干燥工程、烘烤工程；保鲜技术主要有超低温高湿保鲜、细胞减税结构化气调保鲜、臭氧气调表现、低剂量辐射与处理保鲜、高压保鲜、基因工程保鲜、涂膜保鲜等。

2 应用在军用食品研究与开发中的高新技术

2.1 食品生物技术

食品生物技术是对生命有机体进行加工和改造利用的技术，是21世纪发展最快、最具有应用前景的食品加工技术。在改善食品品质、强化食品功能、促进食品流通、食品保鲜以及实施食品加工工艺标准和控制食品安全方面有重要的作用，体现在以下几个方面。

2.1.1 采用生物技术中的基因工程、细胞工程技术等改造原有的动植物食品资源

体现一是研制出能在1～2d发芽长成食物的工程种子，部队可用它高速地生产食物，满足抢险救灾、战争、人道主义支援等特殊需要。二是具有

特别生物标记糖块的工程食品，吃了这种糖块后，装备传感设备的狙击手通过人体呼吸和体液中散发出来的生物标记，即使在距离很远和视线不清的条件下也可以分清敌我，避免误伤。三是防疫食品，是在普通食品如蔬菜和水果中中添加疫苗以预防传染病和生物武器的伤害。四是神奇“巧克力”，它是将神奇巧克力制成巧克力食品或面包，能增强体质，提供空前的能量和防病效果，且可降低人体的热辐射。五是脱水食品胶囊，用沼泽水甚至尿冲泡的干粮。为减少携带的水量，将一天3餐3.5kg 食物改为脱水食品囊，重量可减至0.4kg。这种囊有2个内囊，中间有纤维膜分开，形成过滤器，依靠渗透作用过滤水。渗透膜采用薄的纤维素的塑胶层制成，纤维间的空隙仅为0.5mm，所以能把99.9%的细菌和大部分有毒化学物除去。

2.1.2 利用发酵工程、酶工程技术对农副产品加工，直接生产各种发酵食品和食品添加剂

利用发酵技术和酶技术生产低聚果糖、低聚半乳糖、低聚甘露糖、氨基酸等功效成分开发功能食品；利用酶技术生产各种生物活性肽，如高F 值低聚肽、谷胱甘肽、大豆肽等，以提高剧烈活动肌肉疲劳的消除；利用细胞工程技术培养出人参、三七等药用植物的细胞，从其大量增殖的细胞内直接提取活性物质，如人参中含有大量的多糖，明显提高机体的抗病防御能力；利用基因工程技术可对微生物菌种进行改良，利用工程菌合成大量有用的功效成分，如螺旋藻富含蛋白质γ-亚麻酸、β-胡萝卜素、螺旋藻多糖等，是一种理想的功能性食品开发原料，但属于稀有藻类，而利用转基因技术，将螺旋藻的高蛋白基因转移到海带里，可培育出具有高蛋白和调节人体生理功能的新品种海带，为军用功能性食品开发提供大量原料。

2.1.3 利用酶发酵技术和生物反应器等革新传统的食品工艺，降低能耗，改善食品品质

用生物合成代替化学合成生产食品添加剂，化学合成产率低、周期长，且产物中含诱变剂，国际上已基本上不用或少用化学合成的添加剂。微生物生物合成具有化学合成不可比拟的优势，它代替化学合成已是大势所趋。例如用热带假丝酵母生产木糖醇，产量高且无残留物；用粘红酵母GLR513生产油脂，不饱和脂肪酸含量高。目前已利用微生物发酵技术生物合成多种食品添加剂。现代发酵工程还可以改造传统发酵工艺，从而降低生产成本和单耗、缩短周期以及提高产品质量等成效显著。

利用生物芯片技术进行食品营养成分的分析，食品中有毒、有害化学物质的分析与检测(农药、化肥、重金属、激素等)，食品中污染的致病微生物的检测、食品中生物毒素(细菌毒素、真菌毒素)的检测等监督工作，保障食品的品质。

2.1.4 检测食品的安全性

采用现代生物技术如基因芯片、聚合酶链式反应(PCR)、连接酶链式反应(L CR)、随机扩增多态性DNA(RAPD)、mRNA差异现实、同功酶分析、免疫诊断极为生物预报技术、微生物传感器技术等，具有快速、准确、简易、自动化等诸多优点，对于提高食品的安全性将起到越来越重要的作用。

2.1.5 生物防腐

生物技术对于开发无污染、无公害、高品质的绿色食品或有机食品等方面起着越来越重要的作用，如防腐剂是食品中重要的添加剂，传统的化学防腐剂对人体产生一定的毒害作用，因此生物防腐及安全无害甚至具有

保健作用而受到人们的广泛关注。利用基因工程技术改造菌种来生产安全、无害、具有保健作用的生物防腐剂，如乳链菌肽(nissin)、天然肽类防腐剂、溶菌酶、昆虫抗菌肽、鱼精蛋白及乳酸菌细胞和酵母细胞等。如把葡萄糖氧化酶和过氧化物酶添加到果蔬中，密封贮藏，可以脱去氧气，延长果蔬的贮藏期等。

2.2 超高压杀菌技术

超高压杀菌技术是将食品放入液体介质中，即将食品原料充填到柔软容器中密封，再将其投入到净水的高压装置中高压处理，加100～1000MPa 的压力一段时间后，如同加热一样，使酶、蛋白质、淀粉等生物高分子物质失活，变性及糊化，同时杀灭食品中的微生物的过程。优点是保持了食品的原有风味、色泽和营养价值，灭菌均匀，无污染、操作安全，耗能低，同时延长了保质期。已经用于肉、蛋、大豆蛋白、水果、香料、牛奶、果汁、矿泉水、啤酒、罐头、菜叶、咖啡等食品的加工中，特别适合于处理延长货架寿命的乳品、果蔬以及高质量和货架寿命长的土豆、蛋类、鱼类、纯瘦肉。用于军用口粮将提高食品的质量、种类、接受性，增加军用口粮的品种，并最终提高作战士兵的士气和改善他们的营养状况。

2.3 超微粉碎技术

超微粉碎技术是将物料粉碎到10μm以下进行研究和应用，使微粉体具有巨大的比表面、空隙率和表面能，从而使物料具有溶解性、高吸附性、高流动性等多方面的活性和物理化学方面的新特性。

其在食品工业中应用的优点是效率高，最大限度的保留粉体中生物活性成分，有利于制成所需的高质量产品；营养成分易保留，粒径细，分布均匀，节省原料，提高利用率，减少污染，提高发酵、酵解过程中的化学反应速度，利于机体对食品营养成分的吸收。从而延长食品的保鲜期和使香味、滋味更浓郁、突出。

使军用食品素材加工的范围扩大，如各种果蔬的干制品已应用超微粉碎技术，并被美军广泛应用于汤料、咖啡、果汁粉、水果等军用食品中。

2.4 食品包装技术

食品包装如何，直接影响食品质量、档次和销售，21世纪食品市场的竞争，很大程度上取决于包装质量的竞争。

2.4.1 信息化包装

一种新型智能化包装，在食品包装中装有防盗、防伪和指示时间-温度等装置的电子指示器。从而告诉消费者欲购食品的真实情况，其中时间-温度指示器(TTI) 是建立在化学、机械、酶学、微生物等基础上的质量监控系统，可以指示包装食品的温度变化和由此引起的质量下降水平。TTI的应用主要是：作为仓库管理和零售食品循环检测工具；每个包装产品中的TTI是一个动态的货架其标签，确保消费者所购食品是安全的。

2.4.2 无菌包装

是指被包装的食品、包装容器、包装材料及包装辅助材料分别杀菌，并在无菌环境中进行充填和封合的包装技术。无菌包装的食品一般为液态或半液态流动性食品，因为流动性食品可进行高温短时杀菌或超高温短时杀菌，超高温处理可是产品在无需冷藏的情况下保持新鲜达数月之久而不变质。

2.5 食品保障遭人为侵害的识别技术