食品微生物研究方向范文[班级烘焙知识分享方案总结]

篇1作为中国功能糖专家,他曾获中国专利优秀奖、教育部技术发明奖二等奖、广东省科学技术奖一等奖、广州市科学技术奖二等奖等。作为中美功能糖合作研发中心主任,他以国际化的视野大幅提升了学院的基础研究和前沿技术开发水平,提升了学院的国际化水平。他心中的中国梦,就是健康梦。本期...

  篇1

  作为中国功能糖专家,他曾获中国专利优秀奖、教育部技术发明奖二等奖、广东省科学技术奖一等奖、广州市科学技术奖二等奖等。

  作为中美功能糖合作研发中心主任,他以国际化的视野大幅提升了学院的基础研究和前沿技术开发水平,提升了学院的国际化水平。

  他心中的中国梦,就是健康梦。

  本期栏目邀请华南理工大学食品科学与工程学院院长扶雄教授进行访谈。

  合理膳食是保障人体健康的基石

  扶雄教授介绍说,慢性病已成为影响我国居民健康的重要威胁。目前我国慢性病呈现“井喷式”增长并已成为主要死因,严重威胁人民群众身体健康和社会和谐稳定,有效开展慢性病防治不仅是国家的重大需求,更是维护广大人民健康的必然选择。

  据扶雄介绍,目前我国糖尿病患病者达1.1亿人(占全世界30%),脂肪肝患者人数超过1.2亿,年经济损失约5000亿元。大量的研究表明,80%慢性病的发病与饮食有明确的关系,合理膳食已成为保障人体健康的基石。我国糖尿病患者三十年增加十倍,也与不合理膳食密切相关。如何通过为人们提供营养健康食品来实现慢性病的有效预防,已成为科学研究的重要课题之一。

  其实,国人很早就开始注重养生保健,注重通过食疗、药膳等来预防慢性病,促进机体的健康。我国的中医养生理论已提出5000多年,《黄帝内经》提出“药食同源”“治未病”理念也有2000多年的历史,这些都为当代营养健康食品研究和慢性病预防提供了宝贵的理论基础。

  功能碳水化合物具有多种生理功能

  扶雄介绍,功能性碳水化合物是低热量、能提供营养、促进和改善人体免疫力和生理机能的碳水化合物类产品的统称,是以功能性糖醇、功能性低聚糖、膳食纤维和活性多糖等为主要代表的健康食品配料。由于在胃和小肠中几乎不被吸收,功能糖可直接进入大肠,被大肠微生物选择性的利用,发酵后产生的短链脂肪酸(如乙酸、丙酸和丁酸)可以降低肠道pH、抑制病原菌,并且具有多种生理功能。

  例如丙酸可以抑制胆固醇的合成;丁酸是大肠上皮细胞的主要能量来源,并可以保护肠屏障等生理功能。活性多糖具有抑制肿瘤、降血糖和抑制细菌和病毒生长等功效。大量证据表明,不同功能糖的化学结构和物理结构可以选择性地富集一部分细菌,如短链脂肪酸产生菌等,同时可以抑制一部分细菌,如可以产生内毒素的细菌等,功能糖旨在调节肠道菌群、改善脂质代谢、提高人体的免疫力、增强人体的生理机能,进而可以预防大肠疾病和代谢综合征(如2型糖尿病、肥胖症等)。如何实现科学、绿色的功能碳水化合物加工与合理改变居民的饮食结构,对减缓和预防慢性疾病的增长具有重要的现实意义。如何利用功能糖的化学和物理结构来调节大肠中共生菌群的结构是国际预防医学界和营养学界研究的热点和难点。

  加强协同增效作用研究

  近年来,无论是国际还是国内食品市场,以功能性碳水化合物为食品配料的基础和应用研究日新月异。基础研究方面,以谷物和杂粮等植物资源为原料提取得到的β-葡聚糖、魔芋葡苷聚糖和植物胶等碳水化合物的应用研究进一步深入;微生物多糖、中草药提取多糖的结构和抗肿瘤构效关系研究日益深入;功能性低聚糖、抗性淀粉(糊精)和葡聚糖等在人体摄入后对肠道微生物的影响等功效评价成为研究热点。

  扶雄介绍,广东的优势一是海洋大省,二是广东健康食品产业占全国45%以上,居全国首位。按照《广东省促进健康服务业发展行动计划(2015-2020年)》规划,健康食品作为主要支柱的广东健康产业到2020年要突破万亿规模,因此华南理工大学食品科学与工程学院已将营养健康食品作为主要发展方向并于2015年专门成立了食品营养与健康研究所和食品生物工程研究所,设立了食品营养与健康、功能碳水化合物、蛋白质化学与营养、海洋食品工程等相关学科方向,重点开展多肽、多糖、多酚等小分子活性物质的功效评价及相关健康食品开发,同时要向全食品(Whole Food)方向发展。

  扶雄解释说,按照我国历史悠久的中草药复方配伍理论,当应用一种中草药疗效不佳时,就需要选择其他的药材进行合理的配伍或将两种及以上的有效药材配在一起,从而获得1+1>2的协同增效效果。目前健康食品的研究基本是以单一组分或成分为主,对复合型组分或活性成分协同增效的研究较少,与中国传统食疗的协同增效理念还是有一定的差距,现在更应注重不同活性成分的相互作用和协同作用研究,开发有效成分明确、安全可靠和作用机理清晰的复合型健康食品应该是今后营养与健康食品研究领域的重要方向。

  突破产业化瓶颈

  扶雄说,在不久前召开的全国卫生与健康大会上强调,把人民健康放在优先发展战略地位,努力全方位全周期保障人民健康。要倡导健康文明的生活方式,树立大卫生、大健康的观念,把以治病为中心转变为以人民健康为中心。这就要求,具有预防慢性病作用的营养健康食品不能只停留在实验室,而必须要实现产业化,才能真正服务于人民的健康,才能在预防慢性病方面发挥更大的作用。

  产业化方面,我国在低聚异麦芽糖和低聚果糖工业化和产品质量方面已达到国际先进水平;在低木聚糖生产方面,我国已建成目前亚洲最大、占有率最高的低聚木糖生产企业,已达到国际先进水平。在功能性糖醇、低聚糖生产技术方面,我国企业已经积累了成熟的经验。

  但扶雄也坦言,关键原料、酶制剂和分离纯化技术等大都依赖进口,成为该领域自主创新的瓶颈问题。在活性多糖研发方面,与其他活性成分的协同作用由于难度大,目前研究还比较少。这些都成为制约产业化发展的瓶颈问题,需要通过不断的创新研究来实现突破。华南理工大学食品科学与工程学院近年来在产业化方面做了很多有益的尝试,并取得了积极的效果。

  由华南理工大学牵头、美国康奈尔大学参与建设的中美功能糖合作研发中心目前承担了5项国家和省部级课题的研发,美方负责人刘瑞海教授入选广东省领军人才和长江学者讲座教授,在国内首次开展抗衰老模型、抗辐射模型的研发,合作研发的低升糖指数活性蔗糖、低糖果汁等糖尿病人食用的系列低糖健康食品已实现产业化。未来1-2年,学院研发的抗疲劳肽、改善记忆肽、高蛋白食品、调糖降脂健康食品等系列健康食品将在国内健康食品龙头企业实现产业化。

  扶雄说:“慢性病防治饮食因素大于医疗因素,‘健康中国2030’规划纲要指出,推进健康中国建设,要坚持预防为主,推行健康文明的生活方式,营造绿色安全的健康环境,减少疾病发生。学院将面向国家疾病预防重大需求,以服务健康中国2030为己任,让更多的营养健康食品服务百姓健康。”潘锋/文

  微生物安全控

  制成国家食品监管重中之重

  本刊讯 为促进我国工业企业掌握微生物安全相关法规标准及了解国内外发展趋势,分享全球领先企业微生物安全控制实践经验,提升我国微生物检测实验室能力水平,由中国工业微生物菌种保藏管理中心、中国微生物学会工业微生物专业委员会、中国食品发酵工业研究院等共同主办的“第五届工业企业微生物安全控制技术与实践研讨会”日前在北京举行。

  与会专家围绕微生物安全控制相关法规解读与发展趋势、微生物检测鉴定技术与应用、生产过程中微生物监测与风险管理、企业微生物实验室建设与认证认可等议题展开深入研讨。

  篇2

  王将克教授各时期的学术活动

  俗语曰:人生七十古来稀,眼前已过古稀之年的王将克教授是这样向记者表述的:是强烈的事业心和对自己所从事的研究项目的浓厚兴趣,促使他退而不休,继续坚持在科研的第一线,开创新的边缘学科―农业生物地球化学和“富素”产品。为了实现他研究的“富素” 产品(即富含微营养元素的农产品和食品)为人类健康造福的梦想而不懈奋斗。下面我们重点采访王教授的学术活动就可以看出他提出的新边缘学科和多年学术研究的连贯性,其研究工作,大体可分成四个时期。

  上世纪六十年代至七十年代

  1、教学方面:主要从事动物学基础与动物地理学、古脊椎动物学和普通古生物学教学。

  2、科研方面:对我国大熊猫化石和现生种、两广第四纪洞穴堆积哺乳动物化石、珠江三角洲全新世堆积物发现的象、鳄鱼等动物遗骸、广州南越王墓出土动植物遗骸等的研究,均有较深造诣,其成果和论文都分别发表在《动物学报》、《古脊椎动物学报》、《古生物学报》、《西汉南越王墓志》(上下卷)等国家级刊物,其研究成果和文献都被广泛应用和收藏。

  广东三水盆地及近邻盆地早第三纪鲤科鱼化石和关于骨 类起源问题的研究也做了大量工作。三水盆地早第三纪鱼化石系1974年王教授在广东三水河口等地“红层”含油页岩地层采集的,经研究鉴定全是鲤科鱼化石,其生存环境属陆相淡水湖盆,通过进一步研究提出,鲤科鱼类起源于早第三纪劳亚古陆的见解,当时媒体纷纷报道这个重要发现,媒体包括:《广州日报》、《光明日报》、《文汇报》、《人民画报》、《广东画报》。该成果在中国科学院古脊椎动物研究所创始人杨钟健(已故)院士的推荐下,在《中国古生物志专册》(总号第160册,新丙种第22号,1981年)出版,杨老还为该专著撰写序言。说明当时在三水盆地发现早第三纪鱼化石的意义重大。

  上世纪八十年代至九十年代初

  教学方面:1、除负责本科生教学外,同时还培养我国首届氨基酸生物地球化学研究生。

  科研方面:1、从事地质体中生物物质成分―蛋白质氨基酸残留物,氨基酸测年和演化等研究,发表有关氨基酸方面的论文二十多篇,如“氨基酸外消旋及其应用”(1986年《百科知识》第12期);“氨基酸测年法及其在考古学和古人类研究中的应用”(1986年《史前考古》第1,2期合订本);“化石中氨基酸对映体气相色谱分析”(1987年《实验技术与管理》第2期);“广西一些第四纪洞穴堆积中化石的氨基酸地质年龄”(1989年《人类学学报》8卷第2期);“化学化石―对传统化石概念的补充”(1989年《地质论评》第3期);“从氨基酸分子的手性探讨生命起源”(1989年《天地生综合研究进展》中国科学技术出版社);“安徽和县猿人地点中化石氨基酸生物地球化学”(1989年《地质科学》第3期限);“手性(-)毛细管柱对化石氨基酸对映体分离”(1987年《分析化学》第15期)……等。主编有关地质体氨基酸方面的专著两部:《氨基酸地质年代学》(1986年.海洋出版社出版)和《氨基酸生物地球化学》(1990年.科学出版社出版)。《氨基酸生物地球化学》还荣获中国科学院出版基金资助,该书被列为中国参加世界第30届国际地质大会系列专著之一,该书出版填补我国自然科学领域的空白;《氨基酸地质年代学》的出版,是我国第一部建立地质体氨基酸测年的专著,受到我国地学界同行的高度评价。

  2、发起成立全国性氨基酸专委会:向全国同行发起成立和召开“全国氨基酸生物地球化学专委会暨第一届全国学术研讨会”(1991年在中山大学召开,王教授为大会主持人和学术报告人)。

  上世纪九十年代

  主要从事生物地球化学及有关方面研究:1、撰写生物地球化学系统论著:1994年王教授等撰写一份长达万字的《关于在我国开展生物地球化学研究的总体设想》,向院士们征求意见,后来杨遵仪教授(图1)、刘东生教授(图2)等四院士复函并撰写一份推荐书,鼓励支持这个研究计划,使王教授等深受鼓舞。通过四年的努力,一部长达85万字的《生物地球化学》系统论著终于问世,该专著填补了我国自然科学学科领域的空白(图3),该书曾荣获国内10位院士和20位教授、博士导师的联名推荐,作为我国高等学校本科和研究生教材用书。生物地球化学是一门广泛覆盖地球科学、环境科学和生命科学的基础理论学科。该书的出版为我国进一步开展相关学科的研究做出重要贡献。杨遵仪院士在该书序言中指出:“任何一项科学研究,尤其是重大的研究项目,其成功与否,取决于学术带头人的作用。我和王将克同志的工作联系已达30多年,对他的情况比较了解,他是一位意志坚定、事业心强、勤奋好学、办事认真和以身作则的教师,他曾是主持过多项重大研究的科研骨干。王将克的所有这些研究成果和论著曾先后得到了中国科学院院士杨钟健、涂光炽、刘东生、郝诒纯、吴汝康、蒲蛰龙、叶良俊、王鸿祯和贾兰波等诸先生的支持和赞扬。”

  2、开展珠江三角洲地区(典型点)的环境生物地球化学项目研究。

  3、十多篇,主要有:“生物地球化学及其研究方向”(1994年《中山大学学报》自然科学版第33期(增刊))和“关于生命起源研究的问题及其主攻方向的探讨”(1995年《地球科学进展》第2期)等。1997年,“农业生物地球化学―新兴边缘学科”,论文在粤台高科技现代农业研究会上宣读,获与会专家教授和领导的好评。当晚主持研讨会的台北大学生物化学系的丁一倪教授等五位专家与王教授专门就农业生物地球化学问题开座谈会,高度评价王教授关于农业生物地球化学的学术思想,认为台湾的农业发达,主要是应用基因工程培育良种提高产量,但没有提高农产品的微营养元素含量;应用农业生物地球化学提高农产品的微营养元素含量对满足人体健康需求意义重大。

  4、召开“关于发展现代农业新科技路线研讨会”:1998年底,由广东老教授协会举办,在中山大学召开“发展现代农业新科技路线―生地化营养工程研讨会”(图4)。王教授为会议的主题报告人(图5),卢瑞华省长在百忙中到会(图6),并给予充分肯定,与会代表深受鼓舞,会议取得圆满成功,代表纷纷发言,反映很好。广州日报、羊城晚报、南方日报和中山大学校报分别作了报道。

  5、原创性“富素”新产品开发研制和申请专利:1999年,由于“发展现代农业新科技路线研讨会”开得很成功,受到领导、专家、教授和院士的充分肯定后,集中全力进行新产品开发、试验研制,提出应用生物地球化学营养工程生物转化技术的科学方法,研制了富含生物源有机态微营养元素豆类食品及系列产品,经过两年的奋斗和无数次的试验,成功研制了“富素”(即富铁、富锌、富硒、富铬等)豆粉系列产品,并及时总结其研究成果,申请国家专利(图7)。

  本世纪初(2000年)至现在

  1、召开“富含有机态微量元素豆类新食品系列产品鉴定会”:2000年底,在广州迎宾馆召开富含有机态微量元素豆类新食品系列产品成果鉴定会。由王教授在会上作研究成果鉴定报告(图8)。评审专家鉴定委员会由中国食品工业协会组织主持(图9),我国著名营养学家于若木教授为该评审委员会名誉主任委员。鉴定委员会一致认为:“该项目选题正确,符合国家农业现代化政策,符合我国食品工业发展‘天然、营养、卫生、方便’的要求,并能够以市场为导向,适应食品工业生产的需求,为缺乏营养素人群提供了有机态的微量元素补充剂,对确保人体缺乏微营养元素的平衡具有重大意义”;经鉴定委员会评审和权威机构查新检索结果,“认为该项目研究成果及其产品具有较高的科技水平,填补了国内空白,在国际上也属领先水平,建议尽快扩大中试,完善产品技术标准,尽早将这一技术产业化,以满足市场需求。”

  2、申请美国专利:2001年,王教授携同夫人钟月明高级工程师赴美国加利福尼亚大学考察(图10),并对上述富含有机态微量元素新食品研究成果申请美国发明专利。

  3、“富素”项目特准立项:2001年9月,中国食品工业协会对王教授提出的《富含有机态微营养元素豆粉》中试扩产项目特准予立项,复函认为本项目是具有高科技含量的可持续发展项目,希望技术提供方与生产企业紧密配合,积极做好项目的实施工作,保证产品的技术含量与质量,以取得良好的经济效益和社会效益,为促进食品工业发展及提高国民身体素质起到积极的作用。

  4、院士、专家教授联名推荐书:2002年8月王将克教授向省政府领导和院士递交一份关于本项目的研究成果汇报,并获8位中科院院士和广东省四位营养学和食品学权威教授的支持和鼓励,他们于2002年10月在百忙中为本研究项目撰写关于《在我国成立生物地球化学营养工程研究开发中心的倡议》的推荐书。前广东省委书记李长春同志和主管科技的李鸿忠副省长对项目作了批示。

  5、创建生物地球化学营养工程研究所: 2002年底王教授的研究项目从中山大学移师韶关学院英东生物工程学院,创立生物地球化学营养工程研究所。近几年来,他率领研究所科研人员,克服种种困难,做了大量原创性、开拓性工作。

  6、参加红三角经济发展研讨会:由广东老教授协会名誉会长黄焕秋教授给霍英东先生提议,由广东老教授协会牵头,召开红三角经济发展研讨会,霍先生立即应允,于2003年4月9~10日,霍英东先生和何铭思先生亲临广州市南沙经济技术开发区召开经济发展研讨会(图11),其中论及有关“富素”项目方面,专家们一致指出,当前要抓准突破口:以韶关学院英东生物工程学院为基地,加速组建生物地球化学营养工程研究中心,催生科、产、贸一体化的“富素”有机食品系列,使之成为“红三角”富创造力的尖端品牌。

  7、筹备《全国首届生物地球化学与富含有机态微量元素新食品研讨会》:经过积极筹备,由韶关学院、中国食品工业协会、广东老教授协会等联合举办,于2003年11月在韶关学院召开了“全国首届农业生物地球化学与富含有机态微量元素新食品研讨会”。王教授在会上作主题报告(图12),我国全国最高科技奖得主、中国科学院资深院士刘东生教授在百忙之中亲临指导(图13)。中国科学院资深院士杨遵仪教授送来录音发言贺词,我国著名营养学家于若木教授寄来贺信和题词。本次大会开得十分成功(有关大会盛况在2003年11月18日《人民日报》及2003年第6期《微量元素与健康研究》杂志中有详细报道)。

  会后,于若木教授、杨遵仪院士和刘东生院士三人联名向总理写了推荐书信:“希望中央以远见卓识突破樊篱,采取‘特事特批特办’的革新措施,高度关注十多年来各国科学界倡导的‘第二次世界农业革命’这一时代课题,在实施食品革命、拯救人类健康这一世界难题上,扶持一个既显示中国科研原创力、更具有国际竞争力,可又因缺乏必要的资金,频临流产,急待转化为产业的创新项目,基于‘生物地球化学营养工程’而开发出来的‘富素有机食品系列’(富含有机态微量元素的新食品系列),促使其早日从潜在生产力转化为现实生产力。我们以绝对负责的态度申明:这一项目如能开发、投产、确能体现‘以人为本’的理念,确是增进人类健康、造福子孙万代的伟业”。温总理见后很是重视,当即交代有关部门予以重视、支持。

  8、申请广东省科技厅科技计划项目基金:2003年荣获广东省科技计划项目基金资助,研究课题选择面向粤北资源丰富的烟草和银杏叶。

  9、申请全球人类健康14个重大挑战基金:2004年初王教授联合中山大学、华南农业大学和中国食品工业协会,共同申请美国首富比尔?盖茨基金会发起的“全球人类健康14个重大挑战”基金―其中第9个项目即提高主食农产品的微营养元素。王教授的研究项目就是应用其生物转化技术提高农产品微量元素的,与上述申请项目不谋而合,说明其研究内容,方向与当今国际接轨。

  10、建立“富素”绿色农产品开发生产基地:2003-2006年在粤北始兴建立富素绿色农产品开发生产基地,应用生物地球化学营养工程生物转化技术,利用生物必需的或有益的矿物元素开展富素烟草试验研究、富硒绿茶和始兴、南雄富素银杏叶茶新资源研究。

  王教授通过近两年时间在始兴马市进行了“微矿物元素育烟苗”和“烟草生长发育过程叶面喷施不同浓度矿物元素比较试验”。最后得出了评估意见:使用微矿物元素可显著提高烟叶的质量,上等烟比例提高,下等烟比例减少,对增加农民收入、落实三农政策意义重大。为此,始兴县领导非常重视并积极扶持该项研究,决定在2006年扩大中试500亩(图14),已获得了成功,其在2006年核心刊物―中山大学学报自然科学版。现已计划在2007年扩大中试面积达5000亩,试验准备工作已就绪。

  韶关学院党委宣传部、科研处、始兴县领导、烟草公司也大力支持,韶关市委组织部人才基金拨款资助中试部分费用,现在该所已把“富素烟草”中试试验列为2007年研究工作重点。

  同时,在始兴县胆源林场进行“富素”银杏叶新资源研究开发。主要是针对银杏叶中的几种既是人体必需又是银杏叶本身含量低的微量元素(如硒、锌、铬、钴等)进行开发。利用人体必需的矿物元素,有的放矢地优化银杏叶,提高其含量水平。新开发的“富素银杏叶”新资源,将成为研制新一代富素银杏叶系列产品的原料。

  11、应邀赴港参加“渔农业科技促进协会”两年一度的盛宴:2005年底,王教授携其得力助手邱晓武到香港参加“渔农业科技促进协会”两年一度的晚宴(图15),会上王教授展示了他们潜心研究的三个新产品“富素银杏叶茶”、“富硒绿茶”和“富硒菜心”,引起与会代表们的浓厚兴趣,同时在该会会刊发表文章,并被聘为该会顾问。

  12、研发富硒灵芝:近年来在韶关市经贸局的支持帮助下,到新丰县灵芝场考察,应用生物转化技术,利用微矿物元素对灵芝进行富硒试验,初试结果效果良好,当地领导十分重视该项目的开发,进一步的研究计划已落实。

  13、2006年6月,广东老教授协会针对“富素”项目研究撰写一份长达5页的报告― “关于实施农业科技新路线、发展生物地球化学营养工程的建议”,要求政府给予支持,正待主管农业的李容根副省长批复。

  结语:

  记者对上述王教授的学术活动归纳如下几点:

  1、如上所述,王教授学术活动的特点是专攻边缘学科,选择课题主要是针对学科的交叉点,如早期由现代生物学转古生物学;由化石到生物物质成分,由地质体蛋白质氨基酸残留物扩大到生物地球化学―农业生物地球化学―生物地球化学营养工程生物转化技术,专攻本世纪农产品微量元素含量不足问题。

  2、研究成果的原创性,从八位院士们对他的推荐书中都提到这一点:“他们研究工作扎实、循序渐进,坚持多年的基础理论研究(已主编出版三部有关论著);提出农业生物地球化学新学科和发展该学科而又有别于‘基因工程’的‘生物地球化学营养工程’;应用该工程开发‘富含生物源有机态微量元素豆类食品及其系列产品’(成果已通过国家级有关部门鉴定);申请六项国家专利和一项美国专利,最终成功地研制出系列新产品。整个过程创立‘理论―成果―专利―产品’研究开发一条龙的新体系。这是我国自然科学研究领域的一大创新。”

  3、科学钻研精神为年轻人树立榜样

  多年来王教授一直致力于研究如何结合他的学科妥善地解决21世纪人类的缺素症亚健康问题,他十年如一日地工作,即使年事已高、身体状况欠佳,但他仍然以满腔的热情投入到科研中去,在工作中他以身作则、态度严谨,诲人不倦的精神深深地影响着身边的人,在这个科技为人类带来巨大物质财富的社会,王教授以其老教授独特的人格魅力为我们带来了另一笔更为珍贵的财富。

  王教授各时期的学术活动与新边缘学科的建立

  可能有人会问起农业生物地球化学新边缘学科是如何建立的?这个问题王教授从两个方面发表了意见:

  首先,涉及到王教授的知识面、理论基础和实践经验。从王教授各时期的学术活动,所从事的科研工作不难看出其建立新学科的功底是雄厚的。王教授多次表示他一贯十分重视边缘学科的研究,其学术活动的特点是专攻学科交叉点,他的许多研究项目(选题)几乎都是选择交叉学科方面的(农业生物地球化学也是一门交叉学科),王教授从大学攻读生物学专业到毕业后从事古生物学、从生物形态分类到生物物质成分、从地质体蛋白质残留物(氨基酸地质年代学和氨基酸生物地球化学)到地质体所有生物物质成份(生物地球化学),然后又建立生物地球化学的分支学科―农业生物地球化学及其研究手段生物地球化学营养工程。王教授指出:农业生物地球化学的理论依据是生物地球化学的基本原理、研究手段是生物地球化学营养工程生物转化技术、研究对象是农业生物体的有机元素与其环境中无机矿物元素相互关系、主攻方向是提高农产品中微营养元素含量,满足本世纪缺素亚健康人群需求。

  从上述列举事例中充分看出王教授创建的农业生物地球化学新边缘学科是各时期学术活动知识的积累和结晶,也是他从事交叉学科研究,一环靠一环密切相关、紧密联系的结果。

  另一方面王教授在“农业生物地球化学―新兴边缘学科”论文别提到我国农业发展过程:由传统农业―现代农业(其中经历过石油农业―绿色农业―有机农业―“富素”有机或绿色农业);王教授还在“纵观我国从传统农业到现代农业的发展历程及其与农业生物地球化学的关系”中指出:“农业生物地球化学关于提高农产品及其制品中的微营养元素含量水平,正是针对当今农产品及其制品(食品)和医学临床存在的、亟待解决的微营养元素问题而提出的”。

  综上所述,“农业生物地球化学是一门可持续性发展的学科,也是伴随着社会经济、科学技术和人民生活水平提高的发展而诞生的一门新兴边缘学科,它与当前发展农业生产和许多有关农业问题研究有密切关系,尤其是与当今世界正在为解决人类‘营养危机’而提出的‘农业革命’和21世纪人类‘食物革命’的关系更为密切,它的研究对于推动农业生产的发展、国民经济的创汇、提高人类健康水平、具有深远的意义。”

  “富泰”新食品:引导食物新革命

  何谓“富素”呢?富素即富含有机态微量元素。主要是应用王将克教授多年研究开发的生物地球化学营养工程生物转化技术,以农产品为载体,吸收富集人工投入的人体必需的或有益的微矿物元素,并转化成为农产品中具生物活性的有机态微量元素,达到大大提高农产品中微量元素含量水平,满足当今缺素症亚健康人群的需求;同时也达到人类开发“健康食品,必须从农产品源头抓起”的目的。

  近几年来王教授和他的助手们不断进行室内外试验研究(图16),现已开发研制出一系列富素新产品,现归纳成如下两大类:

  第一类:富含有机态微量元素健康食品(含专利产品)

  1、“富硒”绿茶;

  “富硒绿茶”产于广东粤北始兴县,该县是经国家农业部批准认可的绿色生态示范县。据检测,水、土、气均达到无公害、无污染的绿色农业发展标准。

  功效:富硒绿茶的含硒量比普通绿茶含硒量提高十几倍,对微量元素硒缺乏症引起的亚健康人群起到补硒、抗癌、抗衰老、提高免疫力和消脂减肥作用。

  2、“富素”银杏叶茶

  本品应用生物地球化学营养工程生物转化技术,提高银杏叶中有机态微量元素(如硒、铬等)含量,从而达到满足缺素症亚健康人群需求的目的。

  功效:本品除具有一般银杏叶、桑叶等药效外,还富含有机态微量元素硒和铬(Ⅲ),为心血管疾病和糖尿病人,尤其是中老年人提供理想的微量元素硒和铬营养补充剂。

  3、“富素”蜂胶,申请号:200510037055.0

  富素蜂胶是一种适合亚健康人群需求的新产品,它除了保留蜂胶原有对人体有益的有机物质成份外,再应用生物地球化学营养工程生物转化法(或有机态微量元素添加法)补充蜂胶中微量元素含量,使蜂胶产品所含微量元素能更好地达到人体健康需求。

  4、富硒灵芝孢子粉

  通过灵芝的生物转化作用,将无机硒转成具生物活性的有机硒,提高灵芝体中微营养元素硒的含量,达到满足人体健康需求,本品除富含优质灵芝孢子粉的营养成分外,有机硒的含量大大高于市售人工栽培的灵芝孢子粉的含量。

  5、“富素”豆奶,专利号:ZL01129884.7

  本品是一种富含生物源有机态微量元素的豆奶,它是选用营养丰富、无污染的新鲜大豆、花生为原料,应用生物地球化学营养工程生物转化技术处理,大大提高大豆本身具生物活性的有机态微量元素含量,为当今由于食物中缺乏微量元素而出现的亚健康人群的理想营养补充剂。

  本品远优于传统豆奶、别具特色:

  ⑴应用生物地球化学营养工程生物转化技术处理后的豆奶,大大提高生物源有机态微量元素的含量,也提高豆奶中总氨基酸和八种人体必需氨基酸的含量,即分别提高13%和15%;

  ⑵富素豆奶所含有机态微量元素,具生物活性、人体吸收利用率高、无毒副作用,远优于无机态的;

  ⑶本品用新工艺流程精制而成,不除豆渣,充分保留大豆营养成份、口感好;

  ⑷如上所述,本品是一种富含生物源有机态微量元素豆奶。每100毫升豆奶中微量元素(铁、锌、硒、铬)的含量,均控制在成人日需要量的范围内。

  6、“富素”豆类(原料),专利号:ZL99116298.6

  本产品应用生物地球化学营养工程科学方法处理,利用豆类(如黄豆、黑豆、绿豆等)为载体,富集人体必需的多种有机态微量元素(如铁、锌、硒、铬)为原料和其它原料配制成各种新产品如富素豆粉(黄豆粉、黑豆粉、绿豆粉、红豆粉等等)。为缺素症“亚健康”人群的理想营养补充剂。

  7、“富素”发芽糙米,专利号:ZL200410077758.1

  “富素发芽糙米”系指富含人体必需的有机态微营养元素的发芽糙米。其特色如下:

  ⑴富素发芽糙米的最大特色就是“富素”,即令糙米吸收富集人体必需微量元素并转化成具生物活性的有机态微营养元素,更易于人体吸收利用,而且其微营养元素(如铁、锌、硒、铬、钴等)富集量比原糙米的大大提高几十倍至几百倍,以满足“缺素症”亚健康人群的需求;

  8、“富素”大豆南瓜粉,专利号:ZL99117294.9

  本产品利用生物转化技术科学方法处理,以大豆为载体吸收富集人体必需的某些无机态微量元素(如铬、硒、钒、锂、锌)并转化成具生物活性的有机态微量元素豆粉,与具有较高的药用价值的南瓜粉组合而成“富素大豆南瓜粉”。本发明的富素大豆南瓜粉是专提供糖尿病心血管病患者食用,使其既免受饥饿之苦,又能摄取到一定的微量元素(如微量元素铬-Ⅲ是葡萄糖耐量因子-GTF的重要活性成分,糖尿病和心血管病患者需要经常补铬-Ⅲ),采用食疗代替药疗的方法解决糖尿病患者所面临的疾苦,也是心血管病患者的健康食品。

  本发明的富素大豆南瓜粉原料可做成冲剂、饼干、煎饼、点心、饮料等供心血管病和糖尿病患者食用,如富素大豆南瓜粉,富素大豆南瓜饼等。

  9、“富素”醋蜜酱,专利号:ZL99117295.7

  本产品是利用生物转化技术科学方法处理,以豆类为载体吸收富集人体必需的某些无机态微量元素(如锌、硒、锗等)并转化成大豆本身具生物活性的有机态微量元素,也即令豆类大大地提高有机微营养元素的含量水平。传统的配方―用花生大豆浸泡醋和蜜糖是中老年人的营养食品,具有降血压、降血脂、降血糖、软化微血管、开胃、杀菌、美容、解酒、提高免疫力等功效。本品在传统配方的基础上,除保留传统配方的成份和功效之外更富含人体必需而又易于吸收利用的生物源有机态微量元素(锌、硒、锗),对于防治当今因食物缺乏上述各种微营养元素(未能满足人体健康要求)而引发的缺素症亚健康人群的需求更具重大意义。

  10、富含有机态微营养元素补充剂(胶囊型),专利号:ZL 99124691.8

  富硒-维E胶囊:本品是富集有机态微量元素硒。硒和维生素E都是人体中重要的抗氧化剂,两者联合作用的效果比单独应用任何一种的活性更强,更能有效地抑制和分解过氧化脂质,为中老年人,尤其是恶性肿瘤、糖尿病和心血管病等亚健康人群的理想营养食品;

  富硒-锗胶囊:本品以豆类为载体,所富含的硒、锗均为具生物活性的有机态形式。硒和锗联合作用(如防癌、抗衰老)的效果比单独应用任何一种更为明显;

  富铬(Ⅲ)胶囊:本品以豆类为载体,富集微量元素铬,其中所含的铬为具生物活性的有机态形式,因而补铬效果显著。铬是葡萄糖耐量因子的重要活性成分,也是促进胰岛素正常分泌的重要物质,故补铬极为重要。

  11、“富素”芽苗菜系列食品和芽苗菜栽培装置,专利号:ZL 99236651.8

  富素芽苗菜系列产品:富素(Se、Zn、Fe等)黄豆、绿豆、黑豆、豌豆、萝卜苗、白菜苗等芽苗菜。

  芽苗菜栽培箱是一种新颖的无土栽培装置,体积小,可多层立体化栽培,操作简单,使用方便。是适于家庭式生产营养丰富、安全、卫生的芽苗菜新型装置。

  具体地讲,富素芽苗栽培箱是模拟自然界种子发芽生长的自然过程,通过室内人工调控,利用人体必需的微量元素优化的种子发芽生长成卫生、安全、无毒副作用、富含有益于人体健康的具生物活性有机态微营养元素的芽苗菜,如富铁、锌、硒、铬等芽苗菜系列产品。

  本新型产品,适应于千家万户使用,尤其对于医院病人、远洋航行和极地考察人员提供富素绿色的新鲜菜苗,同时也适于作为中小学生自然课教学模具。

  第二类:应用微矿物元素开发农产品达到提高抗病力,促进生长发育,提高产量和微营养元素含量,达到人类“健康食品,须从源头抓起”的目的

  (一)通过叶面喷施,开发的富素绿色农产品。

  1、富素食用菌,如富硒香菇、富锌草菇。

  2、富素玉米,如富硒、富锌玉米。

  3、富素瓜果,如富硒佛手瓜、西瓜、黄瓜、蕃茄等。

  4、富硒烟草,如富硒烤烟、富硒烟叶蛋白等。

  5、富素牧草,如富硒、锌或钴牧草用作牛、羊、马和兔子等饲料。

  6、富素灵芝,如富含硒~锗灵芝,富硒灵芝孢子粉、富硒灵芝子实体等。

  (二)应用生物地球化学营养工程,利用生物必需的或有益的微矿物元素联合作用,以农产品为载体开发富有机微矿物元素动物饲料添加剂。

  1、家禽(家鸡、鹌鹑等)有机饲料添加剂。

  2、家畜(乳猪、肉猪等)有机饲料添加剂。

  3、水产动物(淡水鱼等)有机饲料添加剂。

  4、龟、鳖类(金钱龟、龟、鳖等)有机饲料添加剂。

  5、宠物猫、狗等和稀有动物(如鹦鹉等)有机饲料添加剂。

  6、蝇蛆:有机微矿物饲料添加剂。

  王教授的工作体会

  采访记者问及王教授对上述科学活动的体会,他自豪的告诉记者,凭着自己为科学奋斗终身的坚定信念,在科研实践中培养、树立了活到老、学到老,干一行爱一行,一竿插到底直至取胜的毅力和决心,王教授主持的一部长达85万字的《生物地球化学》系统论著就是在这种思想指导下完成的。中科院资深院士杨遵仪教授在为该专著撰写的序言中,对王教授这种对事业执着追求的精神给予了很高评价。

  篇3

  所谓的微乳液,就是通过将两种互不相溶的液体形成的吉布斯自由能最小、状体均匀并且稳定,各向同性、粒径大小为l~100纳米、外观透明或半透明的分散体系,而制备该微乳液的技术也称为微乳化技术。自从上个世纪末以来,人们加大对微乳理论和应用的研究,并将微乳化技术已应用于纳米颗粒、微胶囊和纳米胶囊的制备。采用纳米技术,将微胶囊制备成具有粒径大小在10~1000纳米尺寸的新型材料。由于纳米胶囊颗粒微小,形成胶体溶液,易于分散和悬浮在水中,并形成清澈透明的液体,从而使所载的药物或食品功能因子改变分布状态而浓集于特定的靶组织,进而有利于提高疗效的目的,增加药品生产效率。在食品包装行业,纳米技术的应用最为普遍,并且该技术能给人们带来极大的利益。因为,在包装材料过程中,只需加入一定的纳米微粒就能够有效地增加包装材料的抗菌性能与密封效果,从而更好地为食品包装提高质量安全保障。同时,在冰箱制造行业也能看到纳米技术的应用情况,通过纳米技术能够有效地生产出一些抗菌性的冰箱,从而满足人们日常生活需求。此外,由于纳米材料的尺寸微小(纳米级别),并体现出特殊的功能,在食品包装过程中加入一定的纳米微粒有利于改变对现有包装材料的性能,从而进一步保证食品的安全。甚至已有不少人研究纳米技术在玻璃和陶瓷容器等领域的应用,通过加入纳米颗粒,可以有效地增加了脆性材料的韧性与强度,还可以有效地吸收紫外线防止塑料包装由于时间过长而出现老化、变质等现象,进而增加食品包装的使用寿命,促进食品包装行业的发展。

  2.纳米技术在超细微粒和纳米粒子制备中的应用

  在当今的高新技术研究领域中,超细微粒尤其是纳米粒子已经成为人们研究的热门方向,并是当今急需加大研究投入的领域。经过超细化处理后的物质,粒子之间的接触面积增大,比表面积也大大增加,界面能显著提高,表面能会发生巨大变化,从而显现出独特的物理与化学性能。通常情况下,制备超细粒子的方法为超细碾磨法,例如市场上比较普遍的具有强抗氧化性的超细绿茶粉与具有强结合水能力的超细面粉等。研究表明,粒子越小越有助于人体的吸收消化,约1000纳米的超细绿茶粉呈现出较好的营养消化和吸收率,其营养价值大大超出普通的绿茶粉。又近年来迅速发展起来的新技术——超临界流体制备超细微粒技术,也属于纳米技术制备超细粒子的范畴,该技术可以较准确地控制结晶过程,对粒子尺寸进行精确的控制,从而生产出的超细微粒粒径小且粒度分布均匀,该技术在医疗药物制造行业较为普遍,具有诱人的应用前景。

  3.纳米技术在食品检测中的应用

  随着计算机技术的飞速发展,使得纳米传感器技术也得到了惊人的发展,并已在食品安全监测中得到广泛的应用。所谓纳米生物传感器技术,采用选择性结合靶分子的生物探针,对食品进行安全监测的技术。因为,纳米材料本身就是非常敏感,对于不均匀的生物与化学物质反应灵敏,将纳米技术与生物学、计算机技术、电子材料相结合,可以制备新型的传感器件,并提高食品安全监测效率。例如与生物芯片等技术结合,可以使分子检测更加简便、高效的纳米生物传感器。近年来,人们通过纳米生物传感器技术可以实现对食品安全、临床诊断与治疗的快速、有效、灵敏地检测。例如,在传统的检测领域,尤其是监测微量细菌时需要扩增或富集样本中的目标菌,从而无形中增加监测步骤,同时过程繁琐而费时费力,然而,利用纳米技术与表面等离子体共振、石英晶体微天平等研制而成的纳米生物传感器,不仅能够大大减少检测所需的时间,还可以提高检测的灵敏度,进而提高监测效率与精确度。

  4.结语

  篇4

  关键词:食品微生物 建构 教学 综合能力

  中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0140-02

  Application of Constructive Teaching Idea in Food Microbiology Teaching

  CHI Yuanlong

  (Department of Food Engineering, Sichuan University, Chengdu,Sichuan 610065,China)

  Abstract:Food microbiology is strongly theoretical, abstract and full of content. It is difficult to achieve ideal purpose by only using traditional teaching mode in teaching-listening style because it could not arouse students’ initiative and creative. In this article, a new teaching pattern combining traditional teaching mode and constructive teaching mode was proposed, and the applications of constructive teaching mode in food microbiology teaching were illustrated and analyzed. This kind of teaching mode is not only helpful to arouse students’ initiative and creative, but also promote their comprehensive abilities including material collection ability, communication and collaboration ability, language expression ability, knowledge application ability, as well as hands-on skill.

  Key Words:food microbiology;construction;teaching;comprehensive ability

  传统教学中通常采用教师讲授、学生听取的教学模式。这种灌输式的教学模式,虽然有助于学生对知识的整体性学习,但无法发挥学生的主动性和创造性。构成教学的两大主体是教师和学生,而学生是接收知识的对象。所谓“学以致用”,学生被动性地接收知识必然会影响他们对知识记忆的牢固性和永久性,从而影响他们对知识良好地运用。

  近年来,建构式教学由于主张学生主动建构知识的理念而逐渐得到重视和发扬。该文主要讨论了建构式教学在食品微生物学教学中的应用,以及这种教学模式的不足之处和解决方法。

  1 食品微生物学的特点

  微生物学是一门理论性很强的学科,具有抽象、内容量大等特点。食品微生物学是微生物学的分支学科,是食品科学的主干课程之一,对分析解决食品加工、食品保藏和食品安全营养中的关键技术问题具有重要意义。该学科涉及细菌、真菌、病毒等多种微生物,除研究这些微生物的一般生物学特性外,还探讨它们与食品相关的特性。因而食品微生物学不仅具有很强的理论性,同时也具有很强的实践性。基于食品微生物学的特点,采用传统灌输式的教学模式容易使学生对食品微生物学感到枯燥和乏味,难以与食品领域的实际应用联系起来,无法发挥学生的主动性和创造性,同时也忽视了学生综合能力和综合素质的培养。因此,有必要寻求新的有效的教学模式。

  2 建构式教学的理论

  知识建构的定义为个体在某特定社区中相互协作、共同参与某种有目的的活动,最终形成某种观念、理论等智慧产品,个体在该过程中获得相关知识[1]。教学中,知识建构的个体是学生,而教学的目的是为了让学生获取知识。建构式教学强调学生亲历相关活动,运用已有知识,通过调查、实践等方法探究并解决问题,以期达到巩固原有知识的同时自行归纳总结出新的知识的目的,实现自身知识的建构。这种教学方式可以使知识从外部输入转变为内部形成,使学生能真正地掌握知识的理论,并懂得如何去运用。同时,学生通过参与相关活动,其与人交流和协作的能力也能得到提高,可实现“个体式”学习向“社会化”学习的转变,从而为学生踏入社会奠定更好的素质基础。

  3 建构式教学的应用

  从建构式的教学思路出发,为学生开展或设定与食品微生物学相关的活动或情境,可望使原本枯燥的微生物学变得有趣,同时也可以提高学生对食品微生物学的应用能力以及他们自身的综合素质。

  根据建构式的教学理论,我们认为教学的空间不应只局限于传统的课堂,可以从“封闭式”的教室走向“开放式”的户外,可以让学生除课堂以外有更多的机会接触到相关知识;教学过程应从学生“被动接受”走向“主动思考”;教学主体应从“教师主导”走向“平等对话”;教学方式应从“单一传授”走向“灵活多样”。

  针对以上思路,作者提出了以下三种措施,尝试在食品微生物学教学中应用建构式教学模式。

  (1)专题研讨。食品微生物学中有很多内容是与人类生活息息相关的,可以将这些内容以专题研讨的形式进行教学,引发学生兴趣和参与感。例如,在食品加工处理中,杀灭微生物虽然会提高食品的安全性,增长其保质期,但同时会使食品的品质下降。以我们生活中每天都会接触到的牛奶为例,牛奶的加工处理中,有两种灭菌方式,一种是高温杀菌,这种杀菌方式可以达到商业无菌的效果,牛奶的保质期可达6个月,但牛奶的品质和口感都会明显下降;另一种是巴氏杀菌,这种杀菌方式只能选择性杀死众多微生物中的致病菌,牛奶的保质期只有7天,但是牛奶的品质和口感都得到较好的保留。因此,在各种食品加工处理中,根据市场需求,选择什么样的杀菌方式,可以在食品安全与食品品质间达到较好的平衡,是值得学生们探讨的问题。

  将专题的题目拟定为“食品加工处理中,杀灭微生物与食品品质和食品安全的关系”,由学生们课外自行收集资料并归纳总结,在课内以“报告”的形式展示出来。因为不同的学生讲述探讨的内容和角度不同,因而学生们可以接触和学习到不同的知识。而且,学生通过自己收集、思考和整理而建构的知识容易记忆深刻。同时,这种研讨的方式还能够锻炼学生的胆量和表达能力。

  (2)课外实践。课内点评。结合课内所学到的食品微生物学的知识,由学生在课外自主查阅资料,制作一种食品,如酿造葡萄酒、制作酸奶等,观察食品制作过程中出现的现象,并在课内展示自己的成果,由老师和同学进行点评。如葡萄酒酿造,它的原料是生活中非常容易买到的葡萄,将葡萄榨成汁,再加入实验室驯化得到的菌种并静置发酵,学生可以观察发酵过程中葡萄汁慢慢转变为酒精的过程,如果发酵过度,还可以分析变酸的过程。这些食品的制作利用了微生物学的原理,原料易得,操作简单,不限场地,是学生们在课外轻松可以完成的食品微生物学小实践。这种实践的方式将抽象的理论具象化,增加了学生们对食品微生物学的兴趣,丰富了他们对食品微生物学的感官认识,同时也锻炼了他们的自主动手能力。

  (3)正反辩论。围绕食品微生物学中一些争议性的问题,将学生分为两组进行辩论。例如,食品加工过程中,杀灭微生物是必需的一道工序,从这个角度看,微生物对人类是有害的;而从另外一个角度看,人们可以利用微生物发酵、治理环境等,又可以认为微生物对人类是有益的,由此便产生了一个争议性问题,即“微生物对人类益处大还是害处大”。另外,传统发酵技术虽然发酵时间长,但是口味好,并且经过历史的反复验证,其安全性高,而现酵技术由于技术较新,其安全性还没有得到反复验证,而且口感略差,但是其发酵时间大大缩短,加工成本降低。这样关于“利用传统发酵技术好还是利用现酵技术好”的争议便产生了。学生们通过对这些问题的正反辩论,其食品微生物学知识可以得到及时的巩固,并且转化为自己的观点,从而对知识有了新的建构,同时也锻炼了学生的综合素质。

  将以上措施运用到食品微生物学教学中,可望激发学生的学习兴趣,使学生的学习空间不局限于课堂、教材和作业,向多元化发展;同时,这种教学模式可以提升学生收集资料、发现问题、主动思考问题和独立解决问题的能力;另外,这种教学模式还有助于改变传统的教师灌输式单边教学模式,建立师生间的平等对话,培养学生的创新思维和自信心,使个体式学习向社会式学习发展。

  4 建构式教学的不足及解决方法

  尽管建构式教学在激发学生学习兴趣、巩固所学知识、加深理论认识、培养创新思维和提高综合素质等方面有很好的效果,但是,针对目前我国的教育体制和教育实情,建构式教学仍表现出一定的局限性[2-3],主要体现在以下几个方面。首先,我国高校课堂普遍存在人数较多的情况,尽管高校在逐步推进小班教学,但一个班仍然有40人以上,因为课时有限,将建构式教学中提出的研讨、实践、辩论等形式的教学方法实行并覆盖到每一个学生存在较大的难度。其次,食品微生物学本身是一门理论性很强、内容很丰富的学科,过度推崇建构式教学必然会影响学生对知识系统性地接收。而且,并非所有食品微生物学的知识点都适合作为研讨的专题、实践的课题以及辩论的话题。再者,建构式教学会花费学生更多的时间去准备、调研和归纳,这必然会在一定程度上加重学生的学习负担。为此,我们认为将传统授课式教学模式和建构式教学模式以最优的组合结合起来才是最佳的教学模式。

  同时,这种最佳的教学模式也对老师提出了更高的要求。例如,怎样安排才能尽可能让每一个学生都参与到活动中?如何给两种教学模式合理地分配课时?哪些知识点适合并且有必要作为研讨专题或实践课题?怎样把控新模式下课堂教学的节奏?如何点评学生自主学习的成果以及引导学生建构知识?……这些都是需要老师去思考和解决的问题。只有妥善解决了这些问题,传统式教学和建构式教学相结合的教学模式才能更好地达到预期的效果,建构式教学在食品微生物学教学中才能得到更好的应用。

  参考文献

  [1] 赵建华.知识建构的原理与方法[J].电化教育研究,2007(5):9-15.

  篇5

  微胶囊技术在食品配料中的运用

  1.1天然香精香料传统香精香料由于易挥发、湿热敏感、相互反应的活性等,易导致其在加工和储存过程中挥发损失和香型改变,微胶囊技术可以很好地保护这些物质,提高其稳定性和加工性。如今薄荷油、蒜油、姜油、葱油、花椒油、茴香油等天然香料已有微胶囊产品。据报道香精香料制成纳米微胶囊,其性能更具独特性[3]。许多微胶囊化香精香料已用于焙烤食品、膨化食品、汤粉食品、茶饮料、口香糖等食品的加工生产。1.2天然色素一些天然色素在应用中存在溶解性和稳定性差的问题,微胶囊化后可以改善这类特性。杨玉峰等[4]采用β-环糊精及其衍生物对姜黄色素进行微胶囊化,所得微胶囊化姜黄色素水溶性大大提高,且对热、酸、光、维生素C及山梨酸钾等的稳定性也有一定的改善。孙传庆等[5]研究了喷雾干燥法制备微胶囊番茄红素粉末的工艺,以质量比为1∶1阿拉伯胶和糊精为壁材,高压均质法微胶囊化,有效地提高了天然番茄红素的产率。段红莲[6]以桑椹红色素作为微胶囊的芯材,海藻酸钠作为壁材,用锐孔法制作桑椹红色素的微胶囊,制得的微胶囊包埋率高达90%,而且经微胶囊化后,其稳定性有显著提高。此外,β-胡萝卜素、玉米色素、茶绿色素、花青素等多种色素的微胶囊化也均有相关研究。1.3酸味剂近年来,随着各种方便食品的开发,酸味剂的品种也越来越丰富。如果把某些酸味剂直接添加到食品配料中,会使配料中某些敏感成分发生劣变,如许多酸味剂会与食品配料中的果胶、蛋白质、淀粉、色素等成分作用而影响食品品质,此外,酸味剂还会促进食品氧化、改变配料系统的pH值等。为了克服这些缺点,可采用微胶囊技术,将酸味剂包埋,延长酸味剂对敏感成分的接触,而延长储存期。另一方面,通过对酸味剂的部分包埋,可以在饮用时感觉爽口,而实际pH可达到酸性食品的标准,从而少加防腐剂。目前,微胶囊化柠檬酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸等产品已商品化,广泛应用在固体饮料、点心粉、布丁粉及肉类加工中。1.4甜味剂许多人造甜味剂如阿斯巴甜在食品工业中的应用十分广泛,与风味物质相似,其对湿、热敏感,易与其它物质反应,而微胶囊技术能够很好地保护这些物质。在Zibell等人的专利中,叙述了将阿斯巴甜和一种胶凝剂(如HPMC)混合,用水湿润去尘,干燥后研碎过筛,使之成为最大粒径小于0.43mm的微胶囊,该方法较喷雾干燥法和流化床法等更为经济。1.5膨松剂碳酸氢钠等碳酸盐类在复合膨松剂的生产中作为碱剂与酸性物质发生中和反应或复分解反应而产生CO2气体,但两者在贮藏过程中容易因吸湿而过早接触反应,使膨松效率降低或失效。利用微胶囊技术也可将膨松剂进行包埋,如采用在室温下呈固态而在一定温度可以融化的脂肪,如氢化植物油、单甘酯等包裹碳酸氢钠,则可以避免其在焙烤之前和其他成分相互作用而失效,而只在高温焙烤过程中释放,从而赋予焙烤制品蓬松的体积和松脆的质构。微胶囊化膨松剂还可有效地控制气体产生速度,林家莲等[7]用淀粉和固体奶油并且加入适当的乳化剂—吐温-20采用复相乳化法对Ca(H2P04)•2H2O进行包埋,并在馒头中应用,试验发现可改善膨松剂的产气性能,效果良好。1.6防腐剂食品中防腐剂的过量摄入对人体健康不利,因此人们研制开发出防腐剂微胶囊,对现有食品防腐剂进行包埋,利用其在食品中缓慢释放的特点而制成长效制剂,达到减少添加量的目的。这类微胶囊化产品主要有山梨酸、苯甲酸、乳酸、肉桂醛、山苍子油等。此外,目前也出现另一类微胶囊化的低醇类杀菌防腐剂,是将乙醇制成微胶囊粉末制品,应用于食品、水果的包装袋中,缓慢气化放出的乙醇蒸气起到杀菌的目的。1.7抗氧化剂从20世纪70年代开始有研究者进行抗氧化剂微胶囊的探索,由于该技术具有很高的经济价值,多数研究结果已申请了专利。如黄酮类、酚类等天然抗氧化剂的微胶囊化技术在国内外也已有不少报道。而食品工业中普遍使用的人工抗氧化剂如BHA(丁基羟基茴香醚)和BHT(2,6-二叔丁基对甲酚)等因其耐热性较差,给加工和保藏带来了困难,而将其进行微胶囊包埋,不仅可提高其耐热性,而且也减少了在食品中的添加量,从而进一步提高食品稳定性和安全性并延长食品贮存期。例如,陈梅香等[8]用分子包埋法对BHT进行微胶囊化,对阻止或减缓油脂的氧化,BHT微胶囊化产品的效果显著,且BHT用量明显降低。据资料报道,对抗氧化剂进行微胶囊化主要应用3种方法:喷雾干燥、分子包埋法和锐孔法。1.8粉末油脂油脂是人们日常生活和食品加工的重要物质,但油脂易氧化变质,氧化后的油脂会产生不良风味,并引起机体的氧化,从而引发癌症和人体衰老;另外,油脂的流动性差,给调料和汤料在包装和食用时带来很大的不便。经微胶囊化处理后,可将油脂制成粉末,克服了油脂本身的缺点,使其成为性质稳定、取用方便、流动性好且营养价值高的优质原料。张海玲等[9]制备了微胶囊型低脂植物奶油粉,油脂包埋率达到了93.68%,加水复原后的乳浊液性质稳定,且具有良好的搅打性能。李春莉等[10]应用变性淀粉和阿拉伯胶复配作为乳化剂,应用喷雾干燥方法制备了耐酸型微胶囊粉末油脂,油脂包埋率达到97.5%,该粉末油脂耐酸性能优越,且其复原乳状液乳化稳定性好,可以满足在酸性饮料中的应用。此外,也可将粉末油脂代替脂肪油用于烘焙食物的加工。近年来,微胶囊包埋技术在高附加值油脂产品制备领域中的研究十分活跃,如核桃油、猕猴桃籽油、油茶籽油、葵花籽油、葡萄籽油、花生油、亚麻油、苏子油、榛仁油、松籽油等微胶囊化都有相关报道,固体油脂因其优良的特性而开发前景广阔。

  微胶囊技术在营养强化剂中的应用

  随着公众对营养和健康的要求日益提高,各种类型的营养强化食品不断涌现,但是强化剂往往具有本身色、香、味欠佳以及化学性质不稳定的缺陷,如鱼肝油有腥味,维生素C酸味较强,硫酸亚铁有铁涩味,因此部分营养强化食品的综合品质难以令人满意。而微胶囊技术应用于营养强化食品生产中,可以有效解决存在的不足,使食品获得良好感官性状并避免外界环境中水分、氧气和阳光等对营养强化剂的影响,还可控制营养强化剂的释放速率,达到定向释放的效果。此外,保证营养强化剂混合均匀度并防止营养素之间及其和食品配料之间的相互作用。目前微胶囊技术被广泛应用的功能性食品主要包括婴幼儿食品、孕妇营养强化食品、军用强化食品。2.1活性肽和功能性蛋白Chang于1957年首次报道了生物活性物质的微囊化研究。如今活性肽和功能性蛋白作为保健食品备受青睐,然而这些蛋白类物质通常半衰期短,生物活性强,不能耐受胃酸以及胃肠道内酶的降解作用等,其口服利用率极低,而通过微胶囊技术可以改善以上不足,达到性能稳定的目的。金锋[11]采用喷雾干燥法制备免疫球蛋白微胶囊,当出风温度在80℃时,包埋率可达到70%左右。杨柳等[12]采用流化床空气悬浮法对牛初乳免疫球蛋白进行了微胶囊化,在最佳工艺条件下包埋率达到了85%,所得产品呈圆形颗粒状﹑流动性好,粒径大小基本均匀,是一种较为理想的制备牛初乳免疫球蛋白微胶囊的方法。采用微胶囊技术包裹活性肽和功能性蛋白,能增强其对外界环境的抵抗力,提高到达肠道的生理活性,使其更好的发挥益生作用。2.2多不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸由于高不饱和度而在空气中极易氧化,通过对不饱和脂肪酸进行微胶囊化,不仅可以防止其氧化,而且掩盖了脂肪酸的气味,扩大了应用范围,其中以二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)和花生四烯酸(ARA)的包埋应用最多。Wjciech[13]等采用甲基纤维素、丙基甲基纤维素和麦芽糊精经喷雾干燥所得的微胶囊鱼油保留率相当高,达到98.5%,近年也出现了一些新的壁材用于制备微胶囊,如Augustin等[14]提出利用高温下蛋白质与碳水化合物发生麦拉德产物(MRPs)包埋鱼油,利用喷雾干燥法进行干燥,研究发现MRPs在油相表面形成致密的壁壳,呈现出良好的抗氧化特性。此外日本已发展一种全新的酵母微胶囊化技术,即把干酵母细胞放在由油溶性囊芯材料、酒精、水组成的溶液中浸泡、溶胀,当渗透达平衡后干燥去除酒精和水,得到干燥的油溶性微胶囊固体粉末,制备的酵母微胶囊直径大小为5~8μm,由于细胞壁有很强的韧度与柔软度,高压锅加压、加热处理或冷冻、解冻处理,囊芯物质都十分稳定,不会泄漏,加工耐性良好[15]。2.3维生素大多数维生素自身不稳定,容易受到外界环境的影响而被氧化或分解,有些还具有令人不悦的气味,因此将它们制成微胶囊,可以克服自身的缺点,大大提高其稳定性。如维生素C遇潮易氧化,则可将其细粉分散在乙基纤维素的异丙醇溶液中,经喷雾干燥后得乙基纤维素包埋的维生素C胶囊,制成的孕妇营养强化食品在贮存期内质量较稳定[16]。Semo等[17]采用酪蛋白胶术自组装系统制作纳米微胶囊包埋维生素D2,平均粒径直径为152nm,可用于婴儿奶粉的强化。美国专利US6444227[18]采用改进的交联法,即交联过程系用辐射交联或酶法交联,克服加热交联法缺点,将不易分散的液态脂溶性维生素制成固体粉末,克服了脂溶性维生素本身的缺点,使其成为性质稳定、取用方便、流动性好的适用于向婴幼儿食品中进行强化的优质原料。2.4矿物质以某些无机盐类强化某些食品时,常常会引起食物中香味的改变或产生其他形式的劣变,如在面粉或焙烤制品用粉中添加铁盐以达到其营养强化目的,但铁盐却具有改变食品色泽、产生金属臭味及催化自身氧化等特性,但把铁盐制成微胶囊后,即可防止其对氧敏感成分的接触,又可掩蔽其铁腥味[19]。又如硒是人体所需的微量元素,每人每日供应量为50μg,但硒的摄入量过多会产生一些毒副作用(神经中毒),所以硒强化时,要保证硒混合均匀,防止摄入过多的硒而产生副作用,因此将面粉中的有机硒强化剂(硒酸酯多糖)经过微胶囊化,可达到均匀分布的目的。微胶囊碘制剂同样具有稳定性好、成本低、使用效率高等优点,既可用于加碘盐、碘片中,又可用于其他食品、保健品和饲料中,显示了极好的实用性[20]。2.5益生菌近年来含有益生菌的微生态制剂已成为开发和研究的热点,但由于市售活性益生菌产品存在货架期短、活菌浓度不达标,菌体被摄入人体胃肠道系统后,由于pH值环境影响造成菌体大量死亡的问题,影响益生菌加工储存过程中的稳定性及产品效益。陈金子等[21]以海藻酸钠、明胶为壁材,含有降胆固醇乳酸菌Lactobacilluscasei为芯材,采用W/O/W复相乳化法制备微胶囊,制备得的乳酸菌微胶囊具有较好的耐酸性和肠溶性,产率在86.62%左右,10℃下储存30d,产品中活菌数仍可达到108mL-1,体外胆固醇降解率可达到36.07%。Capela等[22]用海藻酸钠微胶囊化酸奶中的双歧杆菌,避免了双歧杆菌不耐氧、不耐酸、活性保持困难等问题。此外,转谷酰胺酶引导酪蛋白凝胶作为壁材包裹益生菌Lactobacillusparacaseissp。Paraca-seiF19和BifidobacteriumLactisBb12,也提高了其对胃酸的耐受性[23]。经过微胶囊化处理后的益生菌可以帮助病人防止腹泻和便秘等,可广泛应用于各种功能性乳制品的开发。

  微胶囊技术在食品酶制剂中的运用

  酶是复杂的生物大分子,它在食品体系中极易受到周围环境的影响。微胶囊化酶可以提高其稳定性,延长保存期,还具有控制释放的功能,此外微胶囊技术是酶固定化技术的一个分支,可实现连续化酶促生产或发酵。酶制剂微胶囊芯材以酶制剂为主体,同时,在芯材中还可加入某些金属离子、多糖和表面活性剂等附加剂,以进一步提高酶的抗高温、抗脱水、抗冷冻等能力,大幅提高酶稳定性。研究较多的微胶囊化酶有半乳糖醛酸酶、促干酪体系成熟的酶系以及脂肪酶等。常用的控制酶释放的壁材有壳聚糖、乙基纤维素、海藻酸钠、脂质体等。梁荣蓉等[24]添加不同剂量脂质体微胶囊化中性蛋白酶加快干酪成熟,通过测定不同成熟期内干酪pH值、可溶性氮含量、质构变化等指标,并进行感官评定,综合分析得出,在成熟期30天内其既加快干酪成熟,又未引起其他指标不良变化。溶菌酶作为一种天然防腐剂,应用于奶酪中易与酪蛋白结合,从而降低杀菌作用;采用脂质体包埋后,不仅能阻止溶菌酶与奶酪中酪蛋白结合,且可使其定向到有腐败微生物处,从而极大提高杀菌作用。Jose等[25]采用脂质体将乳糖酶包埋后,克服了由于添加游离乳糖酶而对产品带来不良风味的缺陷,使乳糖酶更好地运用于乳制品等,减少“乳糖不耐症”的发生。葡萄糖异构酶用于果葡糖浆的生产,但该酶在温度超过70℃时容易变性失活,为提高其耐热性,Novo公司将其微囊化后成功用于果葡萄糖浆生产。吴定等[26]通过微球截留包膜法,分别制备α-葡萄糖转苷酶、α-淀粉酶、β-淀粉酶、切枝普鲁兰酶微胶囊酶,并将4种不同微胶囊酶重组构成酶催化反应器,用于生产低聚异麦芽糖。李平等[27]将丝素蛋白膜固定β-葡萄糖苷酶用于果汁、果酒、茶汁等食品增香,经分析发现,原有香气物质有不同程度增加,并增有新风味物质,显示良好增香效果。

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  《食品微生物学》是高等院校食品类专业的专业必修课程,是一门应用性很强的课程。要让学生切实地掌握理论知识和实践技能,必须探索出与地方本科高校相适宜的教学方法。湖南人文科技学院食品微生物学授课团队,借助校企合作大背景,就授课内容、授课方式、教师队伍提升方面进行了改革探索。

  注重联系地方企业实际来安排授课内容

  地方本科高校仍按照现行的食品微生物学教材授课,教材内容基础理论比重大远大于实践技能,多偏重基础微生物学,与食品生产与制造直接相关的案例不多,学生普遍反映课程似工科中的文科,概念太多、难于理解,更别提今后能将所学灵活运用了。

  以湖南人文科技学院为例,学院地处湖南中部娄底市,当地不乏特色食品,如新化水酒、白溪腐乳、永丰辣酱、铁山杨梅、渠江薄片、猪血粑等享誉国内,且盛产玉竹、淮山、龙牙百合等药食同源的中药材,地方性农副产品加工企业不甚枚举,现该学院已与数十家企业签订了产学研合作协议,并建立了校外实践教学基地。教师们借助校企合作,精准对接企业现存实际问题,从中筛选出与食品微生物学原理与应用密切相关的实际问题,作为授课的典型案例,再分主题网罗出知识模块,编排授课内容。

  以新化水酒为例,以糯米发酵酿酒为主线,罗列出参与发酵的主要微生物,再总结出以下几个知识模块:(1)微生物类别:根霉、酵母菌及少数细菌;(2)宏微观形态特征与功能(霉菌、酵母、细菌种属的区分);(3)营养需求及生长特性(通氧量、温湿度、发酵底物、发酵过程管理);(4)代谢途径及其代谢产物(支链淀粉向葡萄糖及乙醇的生物转化;上头因子“高级醇”的代谢机制);(5)微生物杀菌消毒(酒坛等器皿的消毒、成品酒的杀菌及陈酿窖藏)。如此,从企业实例中衍生出食品微生物学理论知识点,教学目标更具针对性,一学期下来,学生普遍反映面对相关工作任务时心中更加有谱。目前也正考虑编撰出符合地方性本科院校食品专业教学的配套校企合作教材。

  运用思维导图法来优化授课方式

  思维导图从一个主题开始,对彼此间有关联的信息进行分层、分类管理,逐步建立一个有序的发散思维图,对思维过程进行导向和记录。教学改革探索期内老师主讲(先):师生思维导图展示(后)比例为1:1。关于思维导图设计,老师先从食品企业中搜集与食品微生物学相关的主题作为思维起点;然后分派给学生,要求每位学生围绕思维起点将本课程的知识要点逐级扩展发散,老师们也提前准备一个自己的思维导图;最后师生共同讨论,相互启发,自主修改、完善。针对两个平行班级,授课团队老师在一班展示思维导图模板,二班则不展示。结果发现,一班学生完成的模式类似;而二班学生的思维导图不拘一格。可见,以学生为主体的探究式教学方式亦更有利于学生思维创新。

  对接地方企业提升授课团队综合能力

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  Food Materials Science

  and Engineering

  2012,414p

  Hardcover

  ISBN9781405199223

  Bhesh Bhandari等著

  食品的材料科学是由食品物理学、食品学、食品加工学与工程等学科组成的有机整体。食品材料科学作为材料科学的分支,和我们熟知的金属材料科学、高分子材料与复合材料科学等其他分支一样,是研究材料的组织结构与性质、材料行为、生产流程、使用性能与应用的工程领域。不同的是,食品材料科学的主要研究对象是和人们生活须臾不离、息息相关的食品。随着生活水平的不断提高,食品材料科学也日益受到重视。

  本书着眼于近些年来在食品工程中应用的新技术,这些技术主旨是在食品生产、加工、贮存和运销等环节中提高食品质量控制及食品原料加工利用水平。换言之,就是利用新技术提高食品的附加价值,这对商业化的食品工业的重要性不言而喻。同时,这些新技术有助于提高消费者更为关注的食品品质与食品安全性。在食品工程中引入材料学的研究方法,把传统的食品科学研究推向了在宏观、微观乃至纳米尺度研究食品材料结构与行为的新高度,促使我们对营养物质如何释放和传输等问题进行更深层的探讨。因此,我们有理由相信这种研究方法将提高食品的质量、增加食品的营养价值、保障食品的安全性。

  全书共14章:1.食品的材料科学与工程的概况;2.从微观到宏观尺度下的食品材料结构;3.食品的材料科学中的检测技术;4.结构食品中的界面现象;5.食品中的相变、状态转变以及相关现象;6.食品生物聚合物凝胶、微凝胶与纳米凝胶结构、流变学;7.基于材料科学方法的食品设计;8.食品的结构与营养物质的传输;9.新兴加工技术对食品材料性质的影响;10.食品中蛋白质纳米粒子的形成、性质及应用;11.食品纳米成分与饮料包装材料;12.食品配料系统中的封装技术;13.食品品质;14.冷藏与冷冻食品材料科学。

  本书强调以材料科学的方法研究食品工程的问题,其中包含近些年来食品工程中的新技术,也包含食品工程的研究前沿,如食品加工与食品包装中的纳米技术。本书适合食品科学与工程、生物工程等相关领域的研究生、教授阅读。

  刘昊,博士生

  (中国科学院力学研究所)

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  关键词:亚硝酸盐;降解;乳酸菌;还原酶

  课题来源:吉林省教育厅“十三五”科学技术研究规划项目

  中图分类号: TS201.2 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2016.22.037

  亚硝酸盐广泛存在于蔬菜、肉类发酵食品和养殖水体中。作为国家食品卫生法允许使用的食品添加剂,亚硝酸盐在食品加工中被广泛使用。亚硝酸盐能使食品呈良好色泽,且具有防腐和增强风味的作用。在食品的贮存过程中,也会有一定的亚硝酸盐的生成。亚硝酸盐随食物进入人体后,可形成具有致癌作用的亚硝胺,引起正常血红蛋白(二价铁)转变成正铁血红蛋白(三价铁),从而失去携氧功能。造成呼吸困难、循环衰竭以及中枢神经系统损害,严重者导致死亡。

  如今,亚硝酸盐含量的检测已成为食品、环境监测、水质等方面的重要考察因素之一。世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)于1973年明确规定,亚硝酸盐的允许摄入量(Acceptable Daily Intake)ADI值为0.13毫克/千克/天。中国蔬菜中亚硝酸盐含量限量标准,以NaNO2计为4毫克/千克。

  目前,国内外对亚硝酸降解方法较多,如物理法、化学法、微生物降解法和酶处理法等。

  1 微生物降解法

  2004年,国外已经开始对微生物降解亚硝酸盐方面进行了研究。研究发现,从韩国泡菜中分离出的肠膜明串珠菌可以对亚硝酸盐进行降解,且随温度变化与降解效果形成正比;从泡菜中分离的植物乳杆菌、清酒乳杆菌也具有很好的降解能力,温度仍是影响降解效果的主要因素。因此,在肉制品加工中添加乳酸菌,不仅能改善肉制品的色泽和风味,而且还可产生一些特殊的酶系,以减少亚硝胺的生成,降低亚硝酸盐残留。

  除了乳酸菌外,微球菌和凝固酶阴性葡萄球菌等许多微生物也对还原降解亚硝酸盐有效。

  2 酶法处理

  从理论上讲,用硝酸盐和亚硝酸盐还原酶等取代活的发酵剂培养物和微生物降解产生的结果应该是一样的。但亚硝酸盐还原酶多数属于胞内酶,可在细胞内有效地发挥作用,在细胞外的效果较差。而且,亚硝酸盐还原酶还是一种氧化还原酶,需要电子传递体才能参与催化反应。因此,直接用亚硝酸还原酶的方法降解亚硝酸盐效果一般。

  3 添加亚硝基处理的血红白蛋白

  将合成制取的亚硝基血红蛋白代替NaNO2或NaNO3应用于香肠等肉制品中进行试验,结果显示,肉制品的呈色效果良好,产品色泽鲜亮,稳定持久,风味独特,且有效降低了肉制品中NO2-的残留量,达到了降硝的目的。

  4 乳酸链球菌的作用

  乳酸链球菌素(Nisin),又称乳链菌肽,是由乳酸链球菌产生的一种多肽类物质。添加在食物中的乳酸链球菌素进入人体后,可被人体内的酶降解、消化,是一种高效、安全、无毒、无副作用的天然食品防腐剂。研究发现,在食品中加入适量的乳酸链球菌可使亚硝酸盐的含量明显降低,又不影响食品的色泽、防腐效果,有效延长了肉制品的货架期。

  5 酸性化学环境法

  较高的酸度除了能抑制食物中的有害微生物外,还能分解破坏亚硝酸盐。例如,加入肉制品中的硝酸盐会与肌红蛋白反应,生成亚硝基肌红蛋白,从而使肉类制品呈鲜红色,亚硝基肌红蛋白易受热变性,会生成不易褐变的鲜红亚硝基血色原,在促进发色的同时,可降低肉制品中亚硝酸盐的残留量。

  6 维C、维E法

  维C 作为人体必需的维生素,可以抑制发酵过程中硝酸盐的还原并加速脱氢过程,从而阻断亚硝酸盐的产生。此外,维C具有酸性,在添加时要注意量的控制。维E与亚硝酸盐的亲和力较高,可防止体内亚硝化作用,抑制亚硝基化合物的生成,进而抑制亚硝胺的致癌作用。因此,许多新鲜果蔬、天然植物药材都有较强的清除亚硝酸盐的能力,例如,苹果、梨、番茄、金钱兰等。

  7 活性物质吸附法

  这一方法主要应用于养殖水体中亚硝酸盐含量的控制。其方法为向养殖水体中拨洒活性炭、沸石粉、海泡石等具有较强吸附能力的物质,将亚硝酸盐吸附在其分子间隙中。这种吸附法作用时间短,见效快,成本较低,但是吸附剂用量较大,如经常性使用,在一定程度上能改善水质,但是大量吸附了有毒有害物质的吸附物质会沉积水底,可对池塘引起二次污染,对池塘水底的虾蟹类造成更严重的伤害。

  8 涂膜贮藏法

  涂膜保鲜技术是提高果蔬品质的常用方法之一。有研究表明,使用壳聚糖和蔗糖酯等材料对果蔬进行涂膜处理,降低了果蔬的呼吸强度,在减少了营养物质消耗的同时,可抑制果蔬内酶的活性,阻止硝基还原酶催化的硝酸盐向亚硝酸盐的转化。而且复合膜能够阻止外界细菌的侵入,使得硝酸盐向亚硝酸盐转化的速度减慢,导致果蔬中亚硝酸盐含量趋于下降或稳定。

  亚硝酸盐与蛋白质的代谢产物生成的致癌物质――亚硝胺,对人类健康和环境都造成了严重的危害。因亚硝酸盐浓度超标而引发的安全事件屡见不鲜。目前的降解亚硝酸盐的方法都有其利弊,世界各国都在致力于探索一种能够快速、环保、高效的降解方法。

  参考文献

  [1]顾诗雯,何婷婷,等.乳酸菌降解亚硝酸盐的发酵条件研究[J].食品研究与开发,2013(06):97-99.

  [2]李春,王宝才,刘丽波.亚硝酸盐降解影响因素的研究[J].食品工业,2010(04):7-8.

  [3]甄润英,等.不同涂抹贮藏对青椒亚硝酸盐含量的影响研究[J].天津农学院学报,2004(09):20-23.

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  [关键词]快速;检测技术;食品检测;作用

  中图分类号:R15 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)15-0350-01

  一、食品安全快速检测

  快速检测按照使用目的、场所和要求的差异,可划分为现场快检、实验室快检和在线快检。国外在这个领域着手较早,很多产品已经相对成熟,部分已经投入市场。在我国,最近几年研究所和企业潜心研发,大批快检设备诞生。

  1.实验室快速检测

  实验室快检是指通过实验室仪器快速的定性和定量。两小时内出数据的理化方法即为快速检测。微生物快检耗时比常规检测少,可节省二分之一或三分之一的时间。酶联免疫法在三至四个小时内出数据,也可称为快速检测。实验室快检完全依据标准展开检验,重点在开发现有仪器潜力、改进仪器设备、优化样品前处理方法,以达到快速筛查的目标,所以和实验室常规检测不同。

  2.现场快速检测

  现场快检是通过检测现场的资源快速定性与半定量。现场快检可短时内完成大批样品的快速筛查,在食品安全监管中发挥着不可替代的作用。实验室快检并不是所有的都要前处理,如拉曼光谱法、核磁共振谱法、近红外光谱法等方法无需前处理,由于其检测快、耗时短,现已开发为便携式仪器,逐步从实验室转向现场检测。

  3.在线快速检测

  食品快速检测常用的方法是便携光谱技术,便携式光谱仪具有优化的光路系统、体积小的特点,常常用于在线快速检测。光谱在线快速检测技术不污染样品,根据特征峰定性分析出微量有害物质,光信号强,反应快,大大提高了食品安全快速检测技术的准确性。

  二、快速检测技术在食品检测中的应用

  快速检测技术包含了多种技术手段,其中比较常用的技术手段有化学比色分析检测技术、酶抑制检测技术以及生物化学快速检测技术,除此之外,还有纳米技术等先进技术快速检测技术在检测食品时主要的检测内容包括农药残留、微生物、添加剂等。现如今我国的快速检测技术发展十分迅速,所使用的设备越来越简单,检测结果也越来越可靠,已经成为我国食品检测中不可缺少的检测技术。

  1.快速检测技术

  按照检测原理的不同,农药残留快速检测技术包括生化检测、生物检测、化学检测,这3类中研究较深入的有仪器分析法、免疫分析法、生物传感器法、酶抑制法等。

  2.食品中致病微生物的快速检测技术

  在我国,食品被微生物污染的危害比较严重。细菌性食物中毒是一种十分普遍、爆发性极强的食品感染。传统的微生物检测方法的基本步骤大体是微生物富集培养、选择性分离、生化鉴定,其缺点是操作复杂、耗时长、精确度低。免疫学方法虽然在传统方法的某些不足之处做了改进,但还是存在误差大、周期长的缺点。用基因探针检测的缺陷是实验程序复杂、耗时、检测花费大。所以探究食品微生物便捷、可靠、经济的检测手段来预防食品安全事件的爆发,是十分必要的。

  从1950年以来,为了探究便捷、可靠、微量的检验技术,国内外科研人员开展了诸多研究。伴随现代科技的持续发展,新的细菌诊断技术和方法已经普遍运用在食品微生物的判别上。这些技术的依据包括免疫学、化学、生化、生物物理学、分子生物学。可划分成下面几类:

  (1) 对常规方法的改进和自动化;

  (2) 生物发光;

  (3) 细胞计数法;

  (4) 阻抗测定法;

  (5) 免疫学法;

  (6) 基于核酸的检测法。

  目前,经常使用的有以下几个:直接显微镜、电镜染色技术、PC R、生物芯片、免疫荧光技术、酶联免疫吸附试验等。基于 PC R 的检测技术和免疫学检测发展最为迅速。

  3.食品中添加剂的快速检测技术

  数十年来,伴随着食物添加剂使用量的上升,一人平均每年耗用的食品添加剂高达 3.6 千克~4.5 千克,有些人可能摄入得要更多。不论是食品添加剂滥用或是非法在食品中添加化工产品,都会造成严重的食品安全问题。消费者摄入这些物质后虽然在短时间内可能不会出现显著的不良反应,甚至难以觉察,但当这些添加剂伴随着人类所必需的食物 (如面制品、米、调料和饮料等) 被长期摄入时,会在人体内形成量蓄积或 /和损害蓄积,造成机体慢性中毒和“三致”,即致诱变、致畸、致癌。对食品中添加剂含量检验的现用的标准方法所运用的检测方法水平比较低,可靠性也较低。使用较多的是 G C /H PLC 方法,薄层色谱和分光光度比色法也有在使用。G C /M S,H PLC -M S/M S 确证技术还处于起步阶段。和我国农 / 兽药残留检验技术相比,食品添加剂检验还没研发出实用的多成分同时检验的技术。而欧盟、美国 FD A、A O A C 等已经开发了多种食品添加剂残留G C /H PLC、LC /M S、G C /M S 检验方法,国外在一类数种食品添加剂残留检测方面,运用 G C /M S.LC /M S 方法的报导比较多。这些方法可定量,可确证,是政府行政执法的必备手段,也是现在探究的重点。但是检验方法在我国禁用的添加物和国外新开发的食品添加剂方面涉及的很少。这种情形导致了对食品安全检测的被动,对食品安全影响极大:当不法分子向食品内添加违规添加物时,没有办法从技术层面进行安全检测。

  篇10

  质量开展的各项工作给与指导和肯定;中国食品工业协会常务副会长刘治,以及国家科技部、卫计委、质检总局、法制办、统计局等有关部门代表出席会议;中国食品工业协会白酒专业委员会副会长、著名白酒专家沈怡方,中国食品工业协会白酒专家委员会主任委员、著名白酒专家高景炎,江南大学副校长、博士生导师徐岩,国家食品质量监督检验中心副主任程劲松等专家学者,以及来自全国白酒骨干企业的200余名生产和技术负责人出席活动,中国食品工业协会副秘书长、白酒专业委员会秘书长马勇主持会议。

  科技先行,恰逢其时

  2004年至2013年,我国白酒工业持续快速发展,取得了历史上前所未有的丰硕成果,这与行业和骨干企业加大科研投入,加强科技人才的培养和科研专家队伍的建设,着力于继承传统工艺技术之上的科技创新和技术进步密不可分。据马勇秘书长介绍,当前白酒行业与国家经济运行总体态势同步,正面临新的深度调整期,我国现有具备合法生产资质的白酒生产企业7310家,统计口径规模以上白酒企业1497家,2014年1-11月,白酒总产量1126万千升,同比增长3.6%;主营业务收入4565亿元,同比增长4%;实现利润 595亿元,同比增长-13.8 %;税金461亿元,同比增长-3.9%。数据显示,白酒产业经济运行基本稳定,结构调整和理性消费,对行业利润的高速增长已经产生重要影响,在这种态势下科技创新对于白酒这个传统产业的平稳健康发展就显得尤为重要。

  王黎明、马纯良、张涛等相关领导先后致辞,从适应我国经济社会健康发展,满足广大人民群众日益增长的食物消费需求,保障食品安全,为全面建设小康社会努力奋斗的高度,对白酒行业的发展提出了更高要求,他们认为第二届中国白酒科学技术大会的召开,对研究和探索“新常态”形势下白酒行业所面临的新的机遇和挑战,进一步推动行业企业的科技创新、产品创新、实施创新驱动发展,以创新促进结构调整和产业升级,为实现我国白酒产业发展质量和经济效益的稳定增长具有十分重要的意义。

  辛勤耕耘,成果卓著

  马勇秘书长在讲话中指出,首届中国白酒科学技术大会的召开奠定了中国白酒产业步入黄金十年发展期的科技基石。而通过开展严格评审,全面客观地反映过去十年白酒产业的技术进展,并为产业升级打下良好的科技基础,则是本届大会的出发点。

  据了解,本次评定工作秉承自愿、公开、公平、公正、科学、合理的原则,根据《第二届中国白酒科学技术大会优秀科技成果评选办法》和《中国白酒大师等荣誉称号评定实施办法(试行)》等文件精神,中国食协白酒专业委员会组织白酒专家委员会及部分省、市食品工业协会等机构专家组成评审委员会,对申报优秀科技成果和中国白酒大师等荣誉称号材料进行认真评审,保证了最终结果的客观公正。

  据马勇介绍,通过专家评审的63项优秀科技成果包括:白酒产品食品安全风险控制和分析检测技术,白酒生产中原辅材料的贮存、处理,制曲、发酵、蒸馏、酒体处理等方面的工业化、自动化和信息化技术,对酿酒关键微生物群系的认知、改造和优化、以及提升白酒质量风格的生物工程技术、白酒生物活性物质、风味物质和功能性因子研究,白酒包装接触材料和仓储物流,以及酿酒综合利用、生态建设和环境保护技术等,这些科技成果有代表性地反映了我国白酒行业和骨干企业10年来在技术进步和科技创新方面取得的重要成就。获得“中国白酒大师”等荣誉称号的专家是长期奋斗在白酒科研、技术、质量、生产和管理岗位的优秀科技工作者,他们有的是在白酒行业从业数十年,从生产一线的酿酒工人成长起来的董事长、总经理,有的是在科研生产关键岗位发挥重要作用的普通技术人员,其专业领域包含酿酒微生物的研究应用,白酒质量安全的分析检测,制曲酿酒操作的现场管理,白酒感官质量的研究控制等,这些优秀科技专家是支撑白酒行业科研创新的坚实基础,展现了我国白酒行业科技人才队伍建设的整体风貌。

  科技创新,产业之本

  著名专家学者对于白酒技术应用的解读,成为此次大会的亮点。

  白酒行业的泰斗沈怡方教授提纲挈领地总结了十年来白酒生产工艺技术进步,包括酿酒原料由单一品种向多种粮食组合发展,低度白酒的技术要求,绵柔型及复合香型白酒的兴起,芝麻香型白酒的发展,白酒副产物的利用进展以及白酒生产机械化等方面。沈老认为:“在产品质量、白酒风味方面, 消费者已逐步由香气为主转化为以风味为主。白酒产品在香味协调的基础上主要是味的醇厚、绵柔、刺激性小、适口性好、醉酒度低。“科技进步使人们认识更加深化, 要找出新的科学创新点, 使传统工艺不断向前发展。”

  国家技术发明奖二等奖“基于风味导向的固态发酵白酒生产新技术及应用”项目的主要完成人徐岩,介绍了以风味导向技术为学术思想指导下,进行的中国白酒微生物发酵特征解析及代谢风味物质调控的最新研究进展。他认为建立在风味导向学术理论下所获得的白酒酿造微生物重要风味物质形成途径和机理研究成果对于丰富我国白酒风味化学研究、固态发酵微生物维度研究、功能微生物风味定向代谢发酵调控的研究理论和实践都有着重要作用,对推动中国白酒新一轮的技术跨越和产业发展将具有深远的重大意义。随着对于白酒技术的基础研究不断深入,科学界逐步赋予白酒国际化的话语体系,使得白酒走向国际的步伐更加坚实。

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