時間：2023-08-04 17:25:57
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇乳酸菌在食品工業中的應用，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
乳酸菌是一群能從可發酵性碳水化合物中產生大量乳酸的革蘭氏陽性細菌的通稱，廣泛存在于人、畜、禽腸道、許多食品、物料及少數臨床樣品中。乳酸菌不僅可以提高食品的營養價值，改善食品風味，提高食品保藏性和附加值，而且乳酸菌的特殊生理活性和營養功能，正日益引起人們的重視。
乳酸菌因能夠將碳水化合物發酵成乳酸而得名。益生菌能夠幫助消化，有助人體腸臟的健康，因此常被視為健康食品，添加在酸奶之內。
在人體腸道內棲息著數百種的細菌，其數量超過百萬億個。其中對人體健康有益的叫益生菌，以雙歧桿菌、屎腸球菌等為代表，對人體健康有害的叫有害菌，以大腸桿菌、產氣莢膜梭狀芽胞桿菌等為代表。益生菌是一個龐大的菌群，有害菌也是一個不小的菌群，當益生菌占優勢時（占總數的80%以上），人體則保持健康狀態，否則處于亞健康或非健康狀態。長期科學研究結果表明，以乳酸菌為代表的益生菌是人體必不可少的且具有重要生理功能的有益菌，它們數量的多和少，直接影響到人的健康與否，直接影響到人的壽命長短。科學家長期研究的結果證明，乳酸菌對人的健康與長壽非常重要。
而人體腸道內乳酸菌擁有的數量，隨著人的年齡增長會逐漸減少，當人到老年或生病時，乳酸菌數量可能下降100至1000倍，直到老年人臨終完全消失。在平時，健康人腸道內的乳酸菌比病人多50倍，長壽老人比普通老人多60倍。因此，人體內乳酸菌數量的實際狀況，已經成為檢驗人們是否健康長壽的重要指標。由于廣譜和強力的抗菌素的廣泛應用，使人體腸道內以乳酸菌為主的益生菌遭受到嚴重破壞，抵抗力逐步下降，導致疾病越治越多，健康受到極大的威脅。所以，有意增加人體腸道內乳酸菌的數量就顯得非常重要。國際上公認的乳酸菌，被認為是最安全的菌種，也是最具代表性的腸內益生菌，人體腸道內以乳酸菌為代表的益生菌數量越多越好。也完全符合諾貝爾獎獲得者生物學家梅契尼柯夫“長壽學說”里所得出的結論，乳酸菌=益生菌=長壽菌。
面對抗生素對人體健康的威脅，人類正在不斷尋求新的更加有效的生物抗菌產品，世界發達國家首先認識并開創了以使用乳酸菌為代表的免疫療法革命。瑞典科學家研究的結果是，治療胃和大腸炎癥時直接喝乳酸菌比用抗生素更好，危險性幾乎為零。而在日本，乳酸菌制品已占日本乳制品市場的85%以上，20年來日本青年平均身高增加15厘米，人口平均壽命達85歲，居世界第一位。這都是乳酸菌制品所帶來的直接健康功效。
乳酸菌的研究歷史
早在20世紀初，著名的生物學家梅契尼柯夫在他獲得諾貝爾獎的“長壽學說”里已明確指出，保加利亞的巴爾干島地區居民，日常生活中經常飲用的酸奶中含有大量的乳酸菌。這些乳酸菌能夠定植在人體內，有效地抑制有害菌的生長，減少由于腸道內有害菌產生的毒素對整個機體的毒害，這是保加利亞地區居民長壽的重要原因。5000年前人類就已經在使用乳酸菌。到目前為止，人類日常食用的泡菜、酸奶、醬油、豆豉等，都是應用乳酸菌這種原始而簡單的隨機天然發酵的代謝產物。
乳酸菌的類型
動物源乳酸菌 因菌種常處于相對不穩定狀態，其生物功效也較不穩定，且在大量食用時，很容易導致人體動物蛋白過敏，即排斥反應。
植物源乳酸菌 因為取自植物易被人體吸收，不論攝取多大的量，人體不會產生異體蛋白排斥反應，且植物源乳酸菌比動物源者更具有活力，能比動物源多8倍的數量到達人體小腸內定植，從而發揮其強大而穩定的生物功效。
乳酸菌的生理功能
1.防治有些人種普遍患有的乳糖不耐癥（喝鮮奶時出現的腹脹、腹瀉等癥狀）。
2.促進蛋白質、單糖及鈣、鎂等營養物質的吸收，產生維生素B族等大量有益物質。
3.增加腸道有益菌群，改善人體胃腸道功能，恢復人體腸道內菌群平衡，形成抗菌生物屏障，維護人體健康。
4.抑制腐敗菌的繁殖，消解腐敗菌產生的毒素，清除腸道垃圾。
5.抑制膽固醇吸收，有降血脂、降血壓作用。
6.具有免疫調節作用，增強人體免疫力和抵抗力。
7.有抗腫瘤、預防癌癥作用。
8.提高SOD酶活力，消除人體自由基，具抗衰老、延年益壽作用。
9.有效預防女性泌尿生殖系統細菌感染。
10.控制人體內毒素水平，保護肝臟并增強肝臟的解毒、排毒功能。
乳酸菌的工業用途
乳酸菌常用于制造酸奶、乳酪、德國酸菜、啤酒、葡萄酒、泡菜、腌漬食品和其他發酵食品。在牛奶中加入乳酸菌可提高牛奶保健作用。
經乳酸菌發酵的乳酸菌奶酪蛋白及乳脂被轉化為短肽、氨基酸和小分子的游離脂類等更易被人體吸收的小分子，奶中豐富的乳糖已被分解成乳酸，乳酸與鈣結合形成乳酸鈣，極易被人體吸收，也可被乳糖不耐癥人群選用。乳酸菌奶能促進胃液分泌，促進消化，對胃具有保養功能，并能抑制腸道內腐敗菌的生長，其生物保健價值遠遠高于牛奶。
淀粉類食品含有較多的天冬酰胺（一種氨基酸）以及還原性糖，在高溫120℃油炸下容易產生致癌物質丙烯酰胺。挪威研究人員發現，利用乳酸菌來清除油炸馬鈴薯產品原料表面的還原糖成分，從而可以阻止丙烯酰胺的形成。
不同的研究或者接種不同類型的乳酸菌有不同的結果。一般接種同型乳酸菌（如乳酸片球菌、植物胚芽乳桿菌、酪蛋白乳桿菌、糞鏈球菌、戊糖片球菌）可降低青貯飼料pH值，增加乳酸含量，降低丁酸含量；接種異型乳酸菌（如布氏乳桿菌；發酵乳桿菌）則提高青貯飼料pH值，增加乙酸的生成。
飼料中添加乳酸菌，能提高蛋雛雞成活率和日增重，可使斷乳后仔犬體重顯著增加，因此顯著提高飼料利用率。
乳酸菌常用于生物防腐，研究表明，用乳酸菌發酵液保鮮肉品，可以抑制肉品中的致病菌和腐敗菌的生長，保存風味物質，不改變食品組織狀態，而且在正常冷卻儲存條件下，也不影響食品的感官特性。
關鍵詞：噬酸乳桿菌；γ-氨基丁酸；誘變
中圖分類號：TQ921.3文獻標識碼：A文章編號：1674-0432（2014）-05-28-3
0引言
γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）是天然存在的一種非蛋白質組成氨基酸，白色結晶狀，易潮解，極易溶于水[1]。它具有特殊的生理活性，在動植物體內均能發現它的存在。在豆類、中草藥種子中都含有較多的GABA[2]。在動物體內，它主要存在于神經組織中，科學研究表明[3]，它具有較多的生理功能，它能促進腦的活化，美容潤膚，改善睡眠，健腦益智，減慢腦衰老機能，高效減肥，抗驚厥，降低血壓、血氨等功能，同時，還能抑制多種疾病的發生，比如脂肪肝、腎炎等[4]。
GABA的制備有生物合成法和化學合成法[5]。化學合成法要求反應條件比較苛刻，成本高，得率低。生物合成法相比較來說既安全、成本又低。目前主要采用曲霉菌、酵母、乳酸菌來發酵谷氨酸產GABA，由于菌種缺乏安全性，因此找到一株高產可食用的菌種產GABA，勢在必行[6]。
本實驗從酸菜、泡菜、酸奶中篩選出一株產GABA菌株，為了提高其產GABA含量，對其進行紫外及亞硝基胍誘變，進一步提高其產量，為今后的研究打下了基礎。
1材料與方法
1.1材料與試劑
1.1.1材料東北地產自然發酵的酸菜、泡菜，均購自長春市農貿市場；老北京酸奶，購自長春市佳得樂超市。
1.1.2儀器與設備CL-32L型全自動高壓滅菌鍋，日本ALP公司；SHP-250型生化培養箱，上海精宏實驗儀器有限公司；XS-402型電子顯微鏡，南京江南光電集團股份有限公司；SW-CJ-1FD超凈工作臺，蘇州凈化設備有限公司。
1.1.3培養基MRS液體培養基（L）：蛋白胨10.0克，牛肉膏10.0克，酵母浸粉5.0克，磷酸二氫鉀2.0克，檸檬酸三銨2.0克，乙酸鈉5.0克，葡萄糖20.0克，吐溫801.0毫升，MgSO4?7H2O 0.5克， MnSO4?4H2O 0.25克，調pH至6.2～6.4，121℃滅菌20分鐘。
MRS固體培養基：MRS液體培養基基礎上添加瓊脂15～20克，121℃滅菌20分鐘。用于保藏菌種。
乳酸菌分離培養基（BCP）：酵母粉0.5克，乳糖0.5克，5%溴甲酚紫0.25毫升，水100毫升，pH自然。
BCP固體培養基：在液體培養基基礎上添加瓊脂20克。
1.1.4試劑γ-氨基丁酸，磷酸吡哆醛，亞硝基胍北京鼎國；其他試劑均為國產分析純。
1.2實驗方法
1.2.1目的菌株的篩選分別取酸菜汁、泡菜汁、酸奶稀釋適當的倍數，取0.2毫升稀釋液無菌涂布于BCP平板上，35℃靜置培養48小時。
挑選周圍變黃的可疑菌落，采用平板劃線法，反復純化，直到得到純菌株。
1.2.2γ-氨基丁酸測定方法
1.2.2.1采用薄層層析法定性測定發酵液中GABA含量[7]
展開劑為正丁醇∶冰醋酸∶水=4∶2∶1，顯色劑為0.6%茚三酮溶液，以5∶2比例加入層析缸內，取出（5×10）厘米硅膠板，點取3毫克/毫升GABA標準品和預處理的發酵液，完畢后置于80℃烘箱內，顯色10分鐘。
1.2.2.2利用高效液相色譜法定量測定發酵液中GABA含量[8]
取出發酵液，離心15分鐘（8000轉/分鐘），棄沉淀，將上清液濃縮至10毫升，供HPLC分析。以GABA濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線。
1.2.3菌種形態學及生理生化鑒定觀察平板上菌落形態，挑取單菌落進行革蘭氏染色，在100倍油鏡下觀察單菌株形態。然后進行微生物生理生化實驗，淀粉水解實驗、石蕊牛乳試驗、硫化氫實驗、明膠液化實驗、葡萄糖產酸產氣實驗。
1.2.4微生物生長曲線將斜面保存菌種，以5%接種量接入100毫升MRS液體培養基中，35℃培養24小時，實驗中每隔2小時取一次菌液，以未接菌培養的培養基做對照，在波長600毫米處測定其吸光值。繪制菌體生長曲線圖。
1.2.5菌株的誘變
1.2.5.1紫外誘變[9]取發酵菌液20毫升置于空培養皿中，放到距離25W紫外燈20厘米處，再打開磁力攪拌器，分別誘變5秒、15秒、25秒、30秒、35秒、45秒、60秒。取各個誘變菌液1毫升分別稀釋10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6，然后分別吸取誘變菌液0.2毫升涂布于BCP平板上，同時，以未誘變菌種作對照。35℃培養48小時，計算誘變菌種的致死率。
1.2.5.2亞硝基胍（NTG）誘變[10]取菌懸液20毫升離心15分鐘（8000r/分鐘），棄上清液，用滅菌的生理鹽水洗滌一次沉淀，再加入20毫升滅菌生理鹽水，震蕩均勻。以10毫克NTG：1毫升丙酮的體積比配制亞硝基胍誘變溶液，再以0.3克/升亞硝基胍誘變液加入到菌液中，35℃、90轉/秒分別處理20分鐘、30分鐘、40分鐘、50分鐘，然后計算致死率，確定處理時間。
在確定處理時間基礎上，在分別將0.1克/升、0.2克/升、0.3克/升、0.4克/升、0.5克/升的亞硝基胍誘變液加入到菌懸液中，處理一定時間，計算致死率，確定處理劑量。
1.2.5.3致死率的計算
計算公式如下：
2.3菌株的生長曲線
菌株的生長曲線圖如圖3，圖3表明，菌株的對數生長期為2～12小時。
2.4菌株的誘變
2.4.1紫外誘變時間的確定紫外誘變時間與SW-135致死率關系如圖4。根據文獻報道[12]，一般把致死率在80%～90%的范圍作為紫外誘變最佳時間，此時容易篩選到高產正突變株。圖4表明，當菌液稀釋到10～3時，紫外照射60秒，致死率為85.5%。因此，本實驗選取最佳誘變時間為60秒。
2.4.2亞硝基胍誘變劑量的確定如圖5所示，隨著亞硝基胍處理時間的增加，致死率也不斷的增加，當處理時間為30分鐘時，致死率為86.2%，因此，選擇最佳處理時間為30分鐘。但是致死率還與亞硝基胍濃度有關系，在確定了最佳處理時間的基礎上，進一步考查了亞硝基胍濃度與致死率的關系。如圖6所示，當其濃度為0.3克/升時，致死率為87.1%。因此本實驗選擇亞硝基胍濃度為0.3克/升。
2.4.3菌株的遺傳穩定性將突變菌株進行傳代培養，用高效液相發檢測發酵液中γ-氨基丁酸含量[13]，突變菌株遺傳穩定，未見回復突變，菌株產γ-氨基丁酸高達1.35克/升，較誘變前菌株提高了0.78克/升。
3討論
本實驗從酸菜、泡菜、酸奶中篩選出5株產菌株，經過復篩得到一株高產的噬酸乳桿菌，命名為SW-135，其產量為0.57克/升，并以SW-135為出發菌株進行紫外和亞硝基胍誘變，研究發現紫外誘變最佳時間為60秒；亞硝基胍誘變最佳濃度0.3克/升時處理時間30分鐘。經過誘變和篩選，得到高產突變菌株SW-135-13，產量為1.35克/升，是出發菌株2.37倍[14]。
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關鍵詞:細菌素;抑菌機理;食品工業
1細菌素與抗生素的區別
細菌素可以安全有效地控制食品中病原菌的生長，兩者的區別主要基于它們合成、作用方式、抗菌譜及毒理、抗藥性機制之間的不同。1981年Hurst指出，既然細菌素不用于醫學，可以將其稱為“生物學食品防腐劑”。
細菌素通常是通過核糖體來合成，是真正的蛋白質類物質;而抗生素是通過酶促反應將初級代謝物轉變為結構性的二級代謝物，諸如短桿菌肽S等，通過酶促反應把氨基酸轉變為結構復雜的化合物。細菌素與抗生素的根本差別是:大部分細菌素只對近緣關系的細菌有損害作用，而且無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性，同時也不污染環境。因此，細菌素的使用，可以部分減少甚至取代抗生素的使用。
2細菌素的抑菌范圍
細菌素通常由革蘭氏陽性菌產生并可以抑制其它的革蘭氏陽性菌，如乳球菌、葡萄桿菌、利斯特氏桿菌等，對大多數的革蘭氏陰性菌、真菌等沒有抑制作用。對于第一類細菌素可以抑制許多革蘭氏陽性菌，如Nisin抑制葡萄球菌屬、鏈球菌屬、小球菌屬和乳桿菌屬的某些菌種，抑制大部分梭菌屬和芽孢桿菌屬的孢子;嗜酸乳桿菌和發酵乳桿菌產生的細菌素對乳桿菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜熱鏈球菌有抑制作用。
3細菌素的應用
3.1細菌素在食品業的應用
細菌素由于無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性，并可以抑制或殺死一些食物腐敗菌，具有一定的熱穩定性，易被人體消化道的部分蛋白酶降解，因此不會在體內積蓄引起不良反應，也不會影響抗生素的活性，在食品中易擴散，使用較方便，同時也不污染環境因而受到食品業的青睞。作為乳酸菌的產物，Nisin的使用已有了很長的一段歷史。
部分細菌素已廣泛用于肉類工業、奶制品工業、釀酒和糧食加工等。在西方，細菌素已用于奶制食品中，可以抗Clostridial和Listeria。例如，Nisin可以控制奶酪中ebotulinum的孢子生長，并已成為巴氏滅菌精制奶、糊狀食品最有效的防腐劑。添加Nisin可防止牛乳和乳制品的腐敗，延長貨架期。由于Nisin在偏酸性下較穩定，且易溶解，所以在酸性罐頭食品中添加比較合適，同時還可降低罐頭的滅菌強度，提高罐頭的品質。Nisin在酒精飲料中應用也比較廣泛，由于Nisin對酵母菌沒有抑制作用，所以對發酵沒有任何影響，并可以很好地抑制革蘭氏陽性菌，保證產品質量。目前Nisin在全世界范圍內的各種食品中得到了應用。現在許多研究證明，產生細菌素的發酵劑在發酵過程中可以防止或抑制不良菌的污染，因而將產細菌素的乳酸菌加入到食品中比直接加細菌素更好。但細菌素抗菌譜有一定的范圍，為擴大其抑菌范圍，可將幾種細菌素或將其與其它來自于動植物(如抗菌肽)等的天然食品防腐劑配合使用，利用它們的協同作用，增強抑菌范圍及強度，或與部分化學防腐劑絡合使用，既可增加抑菌范圍又可減少化學防腐劑的使用。
3.2細菌素在飼料中的應用及展望
細菌素目前廣泛使用于食品中，飼料中應用較少。細菌素在飼料中要廣泛使用，必須具有安全性和有效性。Bhunia等(1991)用細菌素PediocinAcH對小鼠和兔分別進行皮下注射、靜脈注射和腹腔注射，在免疫研究時發現，PediocinAcH沒有產生任何不良反應和致死作用。細菌素在食品上的直接使用，也說明了細菌素對動物和人類是安全的。
細菌素在飼料中的應用可以有兩個方面:1)防止飼料本身被沙門氏菌等致病菌污染;2)作為飼料添加劑，防止致病菌對動物腸道的危害。由于細菌素大多抗菌譜比較窄，因此選擇恰當的細菌素既可以防止動物受某些腸道致病菌的危害，而又不至于影響動物腸道其他有益微生物。
產生細菌素的益生菌類乳酸菌，尤其乳桿菌是動物腸道中的優勢菌，這些益生菌產生的細菌素可以對宿主動物胃腸道進行生態調節。隨著益生菌在動物諸如豬、狗、牛胃腸疾病防治方面研究的深入，益生菌的作用，已被越來越多的人們所接受。目前美國飼料益生菌銷售額己超過3000萬美元，主要菌種為嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌。但是益生菌的作用效果，并不如預期的那樣理想，這主要是對益生菌的作用機理還不太清楚，從而在選擇菌種方面存在一定的盲目性。
因為決定腸道優勢菌的因素，不僅取決于菌種的產酸能力，而且還與菌種是否產生細菌素等因素有關，尤其與菌種的宿主專一性有很大關系。研究腸道微生物類群與細菌素的關系，可以更有效地選擇益生菌菌種，使它們能更好地定植于腸道系統中，發揮出更多的功效。我國于1994年批準使用的益生菌有6種:芽孢桿菌、乳酸桿菌、糞鏈球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。其中乳酸桿菌和糞鏈球菌為腸道正常微生物，芽孢仟菌具有較高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性，可明顯提高動物生長速度和飼料利用率，于是許多生產廠家將這些菌配合起來進行使用，但是配合以后菌體活性是否受影響卻并沒有作深入研究。據報道(Rogers，1928)，乳酸桿菌產生的細菌素Nisin的抗菌譜中，就包括糞鏈球菌和芽孢桿菌中的一些種，特別是它抑制芽孢的形成，在乳酸桿菌與一些糞鏈球菌和芽抱桿菌聯合使用時，極有可能產生頡抗作用。因此研究細菌素的作用機理，對研究益生菌之間的關系也很有幫助。細菌素不僅具有與抗生素飼料添加劑相似的有益作用，而且無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性，同時也不污染環境，所以細菌素將會在飼料中得到廣泛應用。
參考資料
關鍵詞：生物工程技術；食品工業；應用
生物工程技術是一項依靠微生物、動植物體作為反應容器進行生產加工的科學技術，興起于20世紀70年代，結合現代工業的發展，已經形成了與工業、農業、醫療、食品、能源等行業相結合的綜合型技術。生物技術在食品工業中的應用主要包括了基因工程、酶工程、細胞工程和發酵工程等。以上技術在食品生產加工的各個環節均有重要的應用。
1.生物工程技術在食品生產中的應用
1.1動物源性與植物源性食品的改良
通過轉基因技術可以使植物和動物獲得某些特定的優良性狀，以達到改良食品成分、產量、營養價值等效果。其在動物源性食品生產上的應用尚處于研究階段，實驗顯示，通過轉基因技術改良的動物具有生長速度加快、肉質提高、抗病能力增強等特點，如通過生物技術改變牛乳成分，生產含有豐富改良蛋白的牛乳，降低牛乳中的乳糖含量。而在農作物上的應用主要著眼于在增強作物產量以及抗病蟲害能力。例如通過基因修飾技術提高馬鈴薯中的碳水化合物，控制小麥面粉的黏彈性和加工性能等。除了直接對動植物采用基因修飾技術以外，還可以利用生物技術生產畜用激素，提高牛乳產量，或增加禽畜的瘦肉比例等。但需要指出的是，采用基因技術生產的食品安全性一直受到質疑，相關問題還有待進一步研究。
1.2新型食用資源的開發與生產
生物工程技術可以開發生產多種新型食用資源，其中較受關注的有微生物蛋白等。微生物蛋白也叫單細胞蛋白，是用工農業廢料和石油廢料人工培養生產的微生物菌體。微生物蛋白并不是純蛋白，而是包含有豐富蛋白質、脂肪、碳水化合物、核酸以及維生素、無機物等混合物組成的細胞團。由于采用微生物繁殖，微生物蛋白的原料來源極為廣泛，秸稈、木屑、有機廢水、石油、乙醇等廢物廢料都可以作為微生物蛋白的生產原料；同時，微生物蛋白的生產效率很高，產量高且不受地區、季節和氣候限制。在應用上，微生物蛋白不僅可以作為營養豐富的飼料蛋白，還可以加工生產“人造肉”等食品。由于微生物蛋白中氨基酸種類豐富，并含有多種微生物，可以彌補一般糧食中氨基酸種類不全的缺點，常用來加工生產食品添加劑以提高食品的營養價值。需要特別說明的是，在目前生產的微生物蛋白中，由于核酸含量過高，有引起痛風等疾病的風險，其安全性仍待進一步研究和改善。
1.3發酵飲料的生產與改良
飲料作為食品工業的支柱產業之一，越來越多的生物技術在其中得到了廣泛而高效的應用。其應用主要集中于發酵飲料的改良、酶工程在啤酒生產中的應用以及果膠酶的使用等。發酵飲料是應用微生物活動制造的風味獨特而營養豐富的飲料產品，發酵乳以動物乳為原料，將乳酸菌、酵母菌等特定微生物加入殺菌后的動物乳中，經混合發酵制成，由于其營養價值和口感較好，受到消費者的廣泛歡迎；植物蛋白發酵飲料與發酵乳類似，由蛋白質含量較高的核果類接種乳酸菌制成，容易被人體吸收。在現代的啤酒生產中，應用了固定化啤酒酵母技術，通過將酵母細胞固定在基質材料中，來縮短啤酒發酵時間，提高發酵質量；同時利用β-葡聚糖酶講解β-葡聚糖以提高啤酒的持泡性。果膠酶在果汁生產中主要起到將果汁提取、澄清、過濾的作用。目前主要使用多種不會產生毒素的曲霉作為產酶菌，現已廣泛應用于果汁果酒的工業生產。
2.生物工程技術在食品加工中的應用
2.1生產食品添加劑
常用的食品添加劑按制備途徑可以分為天然食品添加劑、化學合成添加劑以及生物技術制備添加劑等。其中生物技術的主要應用有調味品的制備，即以豆泊、高粱、麩皮等為原料，選擇合適的菌株發酵以制備呈特定味道的可食用物質。如利用枯草桿菌生產核苷酸以制備味精，利用醋酸桿菌發酵乙酸生產食醋等；還可以利用生物技術制備食品著色劑，市面上由微生物發酵制得的著色劑有紅曲紅色素、β-胡蘿卜素、維生素B等，一些帶有鮮艷顏色的食品，如紅腐乳等也是微生物發酵的產物；另外，利用微生物生產的增稠劑如黃原膠等也得到了一定的應用。
2.2在食品保鮮防腐上的應用
生物保鮮技術的一般機理為隔離食品與空氣的接觸，以延緩氧化作用；或者利用本身具有良好抑菌作用的生物保鮮劑，以起到防腐保鮮的作用。例如使用微生物及其代謝產物保鮮，就是利用微生物產生抗生素或抗菌肽，以抑制果蔬表面的細菌、真菌、原蟲等微生物。另外，還可以利用天然提取物中的活性物質來抑制果蔬中酶的活性，以及在果蔬表面形成抗氧化膜，以達到保鮮防腐的效果。
2.3在食品安全檢測中的應用
生物技術在食品安全檢測中也得到了廣泛應用。基因探針法又叫做分子雜交技術，是利用DNA堿基互補配對的特性來監測DNA序列的一項技術，通常用來監測食品中存在的大腸桿菌、沙門氏菌和葡萄球菌等有害微生物，其精確度高且操作便捷，不足之處是成本較高；而生物芯片技術是按照有序排列在載體表面的大量生物分子的特異性親和反應進行分析，相對于傳統方法，生物芯片技術具有數據可靠且自動化程度高的特點。
結語：
21世紀的生物技術的時代，隨著生物工程技術的發展，其在食品工業領域的應用也會得到飛速發展。有效利用生物工程技術，不僅能夠大幅度提高食物的產量，還可以生產出符合人類營養要求的特定效用的食品。發展生物工程技術在食品工業中的應用，對于我國這樣一個處于高速發展中的人口大國來說，有著重大的戰略意義。
參考文獻：
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關鍵詞：食品 發酵 生物技術
生物技術運用于現代食品生產領域，尤其對食品中的發酵過程起到一定的促進推動作用。從生物技術的應用特征來分析，能夠利用生物機體、生物系統創造新的品種，有效改善物種的內部結構。正是基于上述認識，很多的食品生產領域越來越重視其在食品發酵過程中不可替代作用。特別在釀造發酵類的食品生產中約占到兩成，有效運用現代生產技術，更能夠推動食品安全生產。
1、細胞工程技術運用發酵，增加有益菌類
細胞工程技術運用就是在利用細胞分裂重組的作用機理，以改變細胞的遺傳特性或通過大規模細胞培養以獲得人們所需物質的技術過程。主要通過對細胞在外力作用的誘導中來生成新的組織，對發酵進行反應。較為常見的是細胞融合技術，其目的是改良微生物發酵菌種，形成新的微生物種群。
在細胞的合成過程中，能夠更好形成微生物菌體，產生多樣性。細胞融合技術是一種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產物的產量、使菌種獲得新的性狀、合成新產物等。像日本味之素公司通過細胞融合技術使產生氨基酸的短桿菌雜交，獲得比原產量高出3倍的賴氨酸產生菌和蘇氨酸高產新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交，分離子后代中個別菌株具有糖化和發酵的雙重能力。從目前使用的發展水平來看，微生物細胞融合的對象已擴展到酵母、霉菌、細菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間，不斷培育出用于各種領域的新菌種。新的菌種用于食品的發酵，除了產生有益的微生物細菌外，還能夠更好促進發酵過程的優化。
2、基因工程技術運用發酵，改良酵母性能
在食品生產發酵過程中，基因工程技術的運用，能夠在通過基因轉變和分離組合的條件下，對所需要的基因體進行無性繁殖，并使目的基因在受體細胞中高速表達，產生出人類所需要的產品或組建成新的生物類型。該技術的運用能夠提高酵母的性能。
在運用的過程中，主要有如下的作用：（1）改良面類食品的酵母菌的性能，將優良酶基因轉入面包酵母菌中后，其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高，面包加工中產生二氧化碳氣體量提高，應用改良后的酵母菌種可生產出膨潤松軟的面包。（2）激活釀酒中的酵母，該技術能夠將大麥中的淀粉酶基因轉入啤酒酵母中后，即可直接利用淀粉發酵，使生產流程縮短，工序簡化，革新啤酒生產工藝。從運用的實例來看，已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株，提高生香物質含量的啤酒酵母菌株。（3）改良乳酸菌發酵劑的性能，乳酸菌基因表達系統分為組成型表達和受控表達兩種類型，其中受控表達系統包括糖誘導系統、Nisin誘導系統、pH 誘導系統和噬菌體衍生系統。相對于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言，德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏，但是已經發現質粒pN42和PJBL2用于構建德氏乳桿菌的克隆載體。可通過運用獨立復制的轉座子和同源部位的重組整合來獲取想要的乳酸菌發酵劑。這樣的發酵劑，不僅能夠使得產生突變的效果，還能夠形成較強的穩定性能。
3、酶工程技術運用發酵，催化發酵過程
酶對于食品細胞的激活有著不可替代的重要作用，隊生物的催化起到促進推動作用。其主要原理在于在一定的生物反應器內,利用生物酶作為催化劑,使某些物質定向轉化的工藝技術，包括酶的研制與生產，酶和細胞或細胞器的固定化技術,酶分子的修飾改造，以及生物傳感器等。
在食品的發酵處理過程中，一方面，用酶技術處理發酵原料,有利于發酵過程的進行。如，啤酒釀制過程，主要原料麥芽的質量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時，會造成淀粉酶、葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足，使糖化不充分、蛋白質降解不足,從而減慢發酵速度，影響啤酒的風味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、等制劑，可補充麥芽中酶活力不足的缺陷，提高麥汁的可發酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時間，減少麥皮中色素、單寧等不良雜質在糖化過程中浸出，從而降低麥汁色澤。另一方面，用酶來處理發酵菌種的代謝產物，縮短發酵過程,促進發酵風味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標。當啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時，就會產生一種餿酸味，影響食品的食用欲望。雙乙酰是由酵母繁殖時生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的，一般在啤酒發酵后期還原雙乙酰需要10天左右時間。現代一些生產企業發現，發酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮，可縮短發酵周期，減少雙乙酰含量。在使用的過程中，應該注意把握發酵的時機，應該按照規定標準進行嚴格使用。
正如上所述，在食品發酵生產中應用生物技術可以提高發酵劑的性能，對食品的生產周期、改善性能等都具有積極促進作用。隨著這些新技術的不斷成熟和廣泛運用，更能夠減少生產成本，為廣大生產企業提高經濟效率。
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1食品工業中的常見生物技術
1.1基因工程
基因工程是基于分子遺傳學的理論建立的,又叫做DNA重組技術。對于來源不同的基因,基因工程根據預先設計的藍圖,借助于分子及微生物學,按照現代化的方式,實現雜種DNA分子的體外構建,通過活細胞的有效導入,完成生物遺傳特性的全新轉變,從而達到獲得新品種的目的。在現代生物技術發展中,基因工程是關鍵組成,食品的包裝、保藏等多個環節,都可以將該技術應用其中,實現包裝材料的改變,達到降低食品生產成本的目的。同時,將基因工程應用于食品貯藏中,既是一種貯運方式的創新,也能獲得食物貯藏期的有效延長。以延熟番茄為例,該種食物的生產就應用到了轉基因技術,以調控乙烯合成途徑這一辦法來使乙烯的合成得到有效抑制,達到番茄延遲成熟、貯藏期延長的效果。
1.2細胞工程
細胞工程中涉及多項生物學理論,既包括現代細胞生物學,也包括發育、遺傳學,更對分子生物學方法進行了運用。作為一種生物工程技術,細胞工程基于人們的需求,按照預先的設計,實施細胞層次的遺傳操作,對細胞內含物進行重組,對細胞結構進行重組,從而實現生物功能以及生物結構的科學轉變。通俗來講,細胞工程主要是完成新物種的快速繁殖,在實現這一目標的過程中,有效應用了組織培養、細胞培養等生物學辦法,引入了基因移植技術、核質移植技術等多項技術。作為一種科學研究辦法,生物工程的多個領域都可以看到細胞工程的滲入。在食品工業發展中,細胞工程更是得到了廣泛的科學利用。
1.3酶工程
在生物技術中,酶工程也是不可缺少的一種技術,主要實現的是物質轉化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反應器內,利用酶的這一作用,就可以實現物質的轉化。
1.4發酵工程
在生物技術組成中,發酵工程同樣是不可缺少的。在發酵工程中,借助現代工程技術辦法,通過對微生物特定功能的科學利用,實現對某一生產環節的有效控制,或是就此產生一種新的需求物質。
2生物技術在食品工業中的應用分析
2.1肉類食品中的生物技術
在肉類食品生產中,通過生物技術的科學應用,既可以施行對肉類食物資源的有效改造,又能夠實現對肉類傳統加工工藝的創新,從而使肉制品功能得到進一步增加、肉類加工深度得到更大提升,推動肉類生產的產業化發展。
2.2果蔬保鮮中的生物技術
現階段,在果蔬保鮮技術中應用較為廣泛的就是化學殺菌劑以及冷藏的處理方式了,然而,這樣做也存在著很大的弊端。一方面,使用化學殺菌劑,果蔬中的殘留會對食用者的健康造成一定威脅;另一方面,化學殺菌劑的長期使用,植物病原菌也會出現抗藥性。鑒于此,需要用另一種果蔬保鮮處理方式來取代現在應用較為廣泛的化學殺菌劑,而且,新的果蔬保鮮處理還最好是對人體健康沒有毒害威脅的,同時又具有高效防腐效用的,生物保鮮技術就能夠很好的滿足這一要求,國內外都加強了對這一保鮮技術的研究。據相關研究顯示,茄子保鮮中應用木霉發酵液能達到極好的保鮮效果。實驗發現,在20℃至25℃的貯藏溫度范圍內,茄子果實如果被木霉發酵液處理,可以保鮮貯藏長達20天。
2.3飲品中的生物技術
在飲品生產中應用生物技術,不僅可以使飲品的風味得到有效改變,也會使飲品品質發生變化,對于產品質量的提升發揮著良好的效果。因此,在飲品產業發展中,生物技術的應用是非常廣的。據相關研究發現,在南瓜汁乳酸發酵飲料生產中,以5%的乳酸菌接種量1:1.75的南瓜漿和水配比,分別向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,給以40℃以及8小時的發酵條件,由此得到的飲品,不僅可以保持穩定的外觀,還有著酸甜適中的獨特口感,深受大眾歡迎。
2.4食品添加劑中的生物技術
當前,科技術發展日新月異,在食品添加劑生產中,生物技術發揮著無可替代的作用,成為新型生產技術。在各種食品添加劑生產中,如何更好利用生物技術,成為國際研究熱點。國內這方面的研究,也取得了一定成績。比如在牛奶生產中,尤其是在雙乙酸奶味香精生產中,可利用雙乙酸乳酸乳桿菌進行發酵。向發酵液中,添加一定量的CuS04,可增加雙乙酸活性,而添加一定量的0.1%檸檬酸鈉,可抑制雙乙酸還原酶。因此,制備的奶味香料,具有雙乙酸的純正奶油香味。
2.5食品包裝中的生物技術
現階段,在食品工業發展中,食品包裝也更多的應用到了生物技術。而且,在包裝食品毒理檢測以及食品的防腐方面,生物技術應用也取得了效果。食品檢測中的生物技術評價食品品質、開展食品質量監督、實施食品生產監控、加強食品研究等,在食品檢驗的多個環節,生物技術檢測都得到了較好的應用。尤其是在食品衛生檢測環節,生物技術的應用為提升食品質量做出了重要貢獻。比如,對于蔬菜食品,可以通過免疫分析、活體生物分析等生物技術辦法來檢測藥物殘留。同時,在藥物殘留檢測環節,利用生物芯片技術也能獲得準確的結論。再如,對于食品中是否含有病毒污染的檢測,通過核酸聚合酶連鎖反應這一生物技術,可以在短時間內擴增DNA和RN斷,從而獲得需要的檢測數量。除此之外,將基因工程應用于食品檢測,通過DNA指紋技術,食品原料是否摻假就可以準確的鑒定出來。而且,通過DNA指紋技術,也能判斷出牛奶飲品中是否含有微量毒素。
3生物技術應用于食品工業的前景展望
在高新技術中,生物技術雖然興起沒有多長時間,但卻在社會生產發展的多個領域得到了越來越廣泛的應用。對于全球性重點關注的問題,如能源問題、污染問題、糧食問題等,都可以通過生物技術的應用得到科學的解決。可以說,生物技術出現而帶來的種種經濟、社會效益是無法預估的。而隨著生物技術的繼續發展,將其運用于食品工業,也必然會出現更加廣闊的發展空間。
4結語
論文關鍵詞：HACCP，酸奶，質量控制
0 引言
HACCP是危害分析與關鍵控制點(HazardAnalysis Critical Control Point)的簡稱[1]。它是由食品危害分析(HazardAnalysis，HA)、關鍵控制點(CriticalControl Point，CCP)兩大部分組成的系統管理體系。美國國家食品微生物標準顧問委員會(NACMCF)制定了以下7個HACCP的基本原則：（1）危害分析(HA)；（2）控制點(CCP)的確定；（3）制定與每個被確定的CCP有關的預防性措施的極限；(4)建立監控體系；(5)建立當監控表明超過某極限時應采取的改正行為；(6)建立將HACCP體系歸檔的有效檔案保管制度；(7)建立用于確認HACCP體系正常運轉的程序[2]。
攪拌型酸奶是酸奶制品的一種，它營養豐富，風味怡人，是非常好的營養保健食品，但其生產對原材料、生產工藝、設備、人員素質以及生產環境的要求較高，生產過程中往往會因為對潛在危害分析和控制不夠，而影響產品的品質。在酸奶的生產中應用HACCP系統，可以對產品加工過程中的各個環節上存在的及潛在的危害進行分析，找出影響產品質量的關鍵控制點．采取相應的控制措施，從而生產出最佳品質的酸奶。
1 生產工藝
原料乳的驗收 預熱(60～70℃) 配料(標準化、輔料添加) 均質(15～20MPa) 殺菌(90～ 95℃ ，5min)冷卻(42～45℃) 接種(2％ ～ 3％) 發酵 添加風味物質攪拌 灌裝 冷卻(5～ 10℃) 貯藏 成品[3]。
2 危害性分析
2.1 原輔料質量
原料的品質優劣是保證產品質量的先決條件。原料乳中含有抗生素會抑制乳酸菌的發酵，原料乳中的雜菌、干物質含量偏低對酸牛乳的品質也構成危害。如果原料中含有病原微生物如結核桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等，則會對最終酸奶的質量產生巨大的潛在威脅。輔料的質量也會對最終酸乳的質量產生很大的影響，例如輔料中含雜質或微生物超標。輔料中的果汁常含有一定數量的酵母菌質量控制，如果未經殺菌就加入發酵乳中，酵母菌即成為污染該種酸奶的主要來源[4]。
2.2 加工過程因素
2.2.1 均質
經均質處理可防止脂肪上浮，形成均勻的組織狀態，增大酸奶的黏度，抑制乳清分離，提高酸奶細膩滑潤的口感及穩定性，獲得柔和的適口感。分析危害主要因素有：均質的壓力，料液的溫度，均質過程中是否斷料[5]。均質過程中要控制好壓力和溫度。由于均質機壓力不準確、中間斷料，造成料液均質效果不好，將會影響最終產品的質量。
2.2.2 殺菌
殺菌除了熱處理外，還有鈍化酶類，調節黏度的作用。分析危害主要因素有：殺菌溫度及時間不到位，造成滅菌不徹底，對乳酸菌的正常發酵構成危害，影響最終產品的質量龍源期刊。
2.2.3 發酵劑
發酵劑在酸乳生產中的作用是至關重要的，發酵劑的活性大小以及桿菌和球菌比例將直接影響到產品的風味及產品的組織狀態。目前在生產中比較常用的發酵劑有一次性菌種和傳代菌種。一般來說，一次性菌種使用方便，產品風味穩定，但活力差，發酵時間長，成本較高；傳代菌種成本低，但技術要求較高，易受雜菌污染，多次傳代易造成桿菌和球菌比例失調，產品風味不穩定[6]。發酵劑的品質好壞直接影響酸奶質量，如果發酵劑污染了雜菌，會使酸奶凝固不好、乳清析出過多、產生氣泡和異味。
2.2.4 發酵
發酵過程主要是乳酸菌生長，發酵乳糖產生乳酸的過程。溫度是影響發酵過程最主要的因素，溫度的高低與酸奶的質量有直接關系，過高或過低的發酵溫度都影響酸奶的品質[7]。
2.2.5 冷卻、攪拌
攪拌型酸奶達到發酵終點后應盡快從發酵罐夾層通人冰水，對料液冷卻。發酵罐內攪拌器的轉速過高會破壞酸乳的組織狀態質量控制，降低產品黏稠度。
2.2.6 冷藏
過高的冷藏溫度會導致酸奶過度發酵，從而造成酸奶酸度過高，風味不佳。
2.3 車間環境與加工設備因素
2.3.1 車間環境
酸奶車間由于環境溫度高，換氣不良，衛生條件差，致使酵母菌和霉菌大量繁殖，而使其孢子漂浮于空氣中，造成對空氣的污染。
2.3.2 加工設備
如果生產設備，包括攪拌機、發酵罐、灌裝機及管道等清洗消毒不徹底，會因殘留奶垢而繁殖大量微生物，成為酸奶生產的主要污染源。包裝材料在生產、運輸、儲存的過程中都可能被污染，如不經消毒就使用會導致酸奶污染。
3 關鍵控制點及關鍵限值
根據上述危害性分析，為了確保攪拌型酸奶的質量，確定的關鍵控制點有以下七點：
3.1 原輔料
原料乳要求選用優質的牛奶或奶粉為原料，不含抗菌素。生產前應做小樣發酵實驗以確定該批原料是否可用于生產。果汁中不得檢出酵母菌與霉菌。為減少污染可能，使用前應進行加熱殺菌。蔗糖應符合相關國標，酸敗、結塊、變黃的蔗糖不得使用。
3.2 均質
高壓均質可使乳液中脂肪球直徑減小，防止脂肪上浮現象，增大酸乳的黏度。均質壓力在15～18 MPa，均質時牛乳溫度控制在40～50℃。
3.3 殺菌
殺菌不僅可殺滅牛奶中的致病菌和有害微生物，同時也可使乳中的乳清蛋白變性，增加蛋白質的持水能力，使酸乳更黏稠。消毒溫度為90～95℃，時間為3～5min。
3.4 接種
接種應在無菌的條件下進行，牛乳溫度在42～47 ℃。菌種的制作必須嚴格執行無菌操作，菌種要求有良好的活性[8]。接種后攪拌10 min使發酵劑均勻分布于乳中，即可停止攪拌。
3.5 發酵
發酵階段料液的溫度應盡量保持穩定，這就要求選用保溫性能好的發酵罐。發酵終點在pH值為4.2左右，避免乳清析出。
3.6 冷卻、攪拌
到達發酵終點后應盡快從發酵罐夾層通入冰水對料液冷卻。冷卻的目的是快速抑制細菌的生長和酶的活性，防止發酵過程產酸過度及攪拌時脫水。冷卻后料液溫度最好控制在20℃以下，較低的破乳溫度有利于保證酸乳的黏稠度。破乳采用機械攪拌破乳，攪拌轉速低于30r/min質量控制，時間為30 min。
3.7 清洗與車間環境
車間必須有CIP系統，以對生產設備和管道每日進行徹底清洗和消毒。車間地面和車間空氣使用二氧化氯定期消毒。
4、控制點監控和糾偏措施
3.1原輔料
企業應有專人負責原輔料的檢驗，堅持每批都要抽檢，一旦發現異常馬上處理。檢驗員嚴格按照國標或企標要求操作收購優質新鮮牛奶、奶粉及輔料，當發現致病菌、摻假、含抗生素和抑菌物質、新鮮度差時，應堅決拒收。
3.2均質
操作過程中應有專人負責高壓均質機，確保均質的壓力和溫度處于正常范圍龍源期刊。如有異常，應馬上更正。
3.3殺菌
相關的技術人員應做好殺菌的監控和記錄工作，控制好殺菌的溫度和時間，如發現溫度偏低，馬上調整溫度，對原料奶重新殺菌，以保證殺菌效果。
3.4接種
接種應該在嚴格的無菌條件下進行，應嚴防發酵劑和原料奶的污染。如果發現污染，對污染的原料應重新殺菌，以確保最終產品的質量。接種前應對發酵劑的活力進行檢驗，如果活力不夠，應馬上更換。另外接種過程中還要特別注意發酵劑的添加量。
3.5發酵
發酵階段料液的溫度應控制好并盡量保持恒定，這就要求選用保溫性能好的溫室或發酵罐。企業應有專人對發酵罐進行監控，確保以正確的工藝參數運行。監控過程中，如發現異常，應馬上調整并做好記錄工作。
3.6冷卻、攪拌
發酵結束后應及時冷卻到預定的溫度，并進行攪拌。技術人員主要監控冷卻的溫度和攪拌的速度，并做好記錄，如有異常，馬上調整。
3.7清洗與車間環境
由于牛乳是大多數微生物生長繁殖的理想培養基，對于乳品企業來說，一旦原料或產品受到微生物的污染，就很容易在生產中造成嚴重的產品污染。一般每天下班后即可清洗。奶罐使用后應用清水洗凈，不得殘留奶垢及其他污物，生產設備及管道采用CIP 清洗，這就要求車間必須有良好的CIP 系統質量控制，同時對CIP 化學劑的濃度和CIP 周期中的溫度進行監測，對發酵罐的消毒應在剛剛將牛乳注入罐中之前進行，隨后不應再有沖洗。在CIP 后用肉眼檢查所有的加工設備，必須確保所有的工藝流程中的死角都被確定和用人工清洗，一般情況下用次氯酸鹽對生產車間和包裝車間進行噴霧(1周1次)，每天清潔和消毒所有的地板積水。管道的安裝必須合理不得有死角[9]。
5 結束語
通過對攪拌型酸奶生產過程的危害性分析，確定了其關鍵控制點：原輔料，均質，殺菌，接種，發酵，冷卻、攪拌，清洗與車間環境。HACCP 是個系統工程，其技術性、嚴密性要求較高，必須領導重視，全員投入，共同協調，才能保證HACCP 的正常運轉，確保酸奶的安全性[10]。
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關鍵詞：蛋白組學 食品科學 研究 應用
中圖分類號：Q51 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（c）-0233-02
伴隨著科學技術的發展，人們對生物體的研究更加多項化，人類的生命科學研究也向著分子的方向發展，遺傳信息的研究是生物體日常活動中的一種新陳代謝反應，也就是人們常見的蛋白質代謝，蛋白組學。蛋白組學的高度發展已經在生命科學領域中得到了廣泛的應用，也是解決食品安全品質以及食品科學問題的有效性工作，蛋白組給食品科學領域提供了更為廣泛性的思路以及技術，并且這些技術在食品安全領域中也被更加廣泛的應用，以下就對具體應用展開研究和分析。
1 關于蛋白組學的分析
在20世紀的末期，生物研究者們對基因組所表達的蛋白質稱為是蛋白質組，蛋白質組中包含了蛋白質還有修飾體，還有亞型蛋白質。此種概念的提出是生物學科中的一個新星，最后被確定為蛋白組學。此學科主要是以生物體的蛋白質為主要研究的對象，在分子的水平方面對蛋白質的表達還有作用以及修飾等等進行分析，主要目標就是讓人們更加了解蛋白質，當前的蛋白質組和人體的健康程度以及人體的生活都產生了非常密切的聯系，更是人體內部不可或缺的一種物質。
2 蛋白質組學在食品科學研究領域中的應用分析
2.1 蛋白質組學在糧油食品當中的運用
蛋白質組學對于糧食作物還有產品的質量有充分性的影響，這項研究也一直在進行，特別是能夠對農作物的性狀產生改變，提升產量，提升植物抗倒伏的能力，還能夠對抗多種病蟲害，這些研究對農業的發展都具有非常大的指導性意義。經過多方面的研究發現，自然生長類型和人工干預類型的不同大都在蛋白質組成方面是不同的，人工干預類型的大豆蛋白質當中有較多的氨基酸成分，并且濃度也非常高能夠非常有效的對蛋白質的營養成分產生提升性的作用，使用此類型的大豆制作成食用油，對人們的身體健康有較大的益處。在小麥的生長過程中對蛋白組的變化情況進行分析和研究發現，小麥使用的氮肥如果非常多，那么蛋白質中的氮就有較大的含量，并且這種含量也呈現明顯的增加趨勢。谷物中的蛋白質在含量上需要經過打磨之后才能有更好的體現，特別是打磨成面粉之后，氮的含量也會呈現增加的現象。谷物之中的蛋白質含有氮量會對整個粉質的打磨產生作用，過烘焙之后才會有更好的營養價值[1]。
2.2 肉類食品當中的應用
在生物肌肉的生長過程中，紅色肌肉和白色肌肉中的纖維含量有差異性，并且這種差異比較大。纖維本身的性狀對于肉類品質的影響一直存在爭議性，其中汁的多少還有口感以及鮮嫩性等，使用能夠描述性的肌肉成長規律在動物蛋白質組學研究過程中就能夠更好地了解到纖維生長和肉質之間的基本情況。經過多方面的研究顯示出，雞胸肉中的纖維蛋白質組在雞的不同成長時期顯現出不同的形態和含量。牛骨骼肌肉若是成長的速度非常快，那么在肌肉的成長抑制基因當中就有多處肌肉蛋白質的基因會發生轉變的情況。所收縮的蛋白還有代謝的蛋白對于肌肉的纖維會產生多種作用和影響，一般是在對肌肉的生長和收縮方面，若是分泌的比較多就會對肉質食品的品質產生影響[2]。
動物在經過屠宰之后，肌肉纖維會產生反應，這種早期的反應也會對整個肉食食品的質量產生影響，經過屠宰以后的動物肌肉纖維會產生代謝性的活動，從此之中就能夠對肉食類食品的基本品質有更多的了解。在當前的研究過程中結果能夠顯示出來，通過電的刺激以及氣壓的控制還有冷卻的時間控制等等可以對動物屠宰以后的營養方式進行調整，了解到屠宰后動物肌肉纖維的蛋白質代謝情況，以此讓肉的品質得到有效提升。
2.3 水產食品當中的儲存蛋白組應用
魚類和海鮮類是人們餐桌上的佳肴，這些食品得到了人們的眷顧和青睞，使用現代化蛋白質組學研究對整個儲藏和加工過程中的基本變化情況進行研究。經過研究發現，多種不同冷藏情況下的魚類肌肉蛋白質圖譜是不同的，伴隨著時間的有效增長，鱈魚肌肉纖維中的蛋白球以及肌動蛋白還有醛縮酶等等都會產生一定的變化，由此鱈魚口感也會適當的產生諸多的變化。在低氧氣還有低溫度的情況下，魚肉纖維發生變化，一般在低氧情況下，會讓魚肉的低豐度蛋白質被降低，對整體的魚肉品質產生極大的影響[3]。
2.4 蛋白組學在乳制品當中的應用
在乳制品當中，蛋白質含量是比較高的，蛋白質本身的水解程度對于整個乳制品對人身體所產生的營養程度有影響。在蛋白質被水解之后，就會產生一些類似于肽類的物質，這個是乳制品味道的重要影響因素，經過多方面的研究顯示，如果蛋白質中的關鍵性要素被刪除，那么就會讓絡氨酸的末端出現更多的殘轉移系統，以此讓細胞的內部運轉情況出現降低的現象。在一些奶酪食品中看到，經過發酵之后的乳酸細菌蛋白經過水解之后不會產生更多的差異性，并且其中的絡氨酸水解表現的能力也比較強，一些磷酸肽蛋白不能發生水解作用。酸奶類型的食品當中有非常豐富的乳酸菌和益生菌，乳酸菌的蛋白質表達有一定的差異性，差異性的菌株在不同的環境中所能夠表達出來的蛋白質在數量上和質量上也是不同的。由此可以看到，驗證蛋白質在積累的反應以及代謝狀態下對人工控制起到積極的促進性作用[4]。
蛋白質組學能夠解決的問題發生在多個領域當中，通過對蛋白質組學以及功能的重大性研究，食品的屬性還有品質以及功能、安全性等等方面都成立了新的學科和領域，也為食品的研究提供了新的思路和渠道，這樣就極大的拓展了食品研究的高靈活性和高準確性。蛋白質還有基因不會單獨的發生一些作用，只有在聯合的條件下產生細胞功能還有有機體，因此對食品的研究還需要從多個領域進行探索性研究[5]。
3 結語
綜上所述，該文對蛋白組學及其在食品科學研究中的應用進行了分析和研究。蛋白質組學的研究對于食品科學以及食品安全會產生非常大的作用，能夠幫助人們對食品的營養性進行區分，還能夠對食品經過儲藏之后的營養價值進行調節改善，提升食品本身的營養程度，讓食品也能夠更加安全。
參考文獻
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【關鍵詞】 微膠囊技術 特性 食品工業 應用
微膠囊技術（Microencapsulation technology）是指將分散的固體顆粒、液滴甚至氣體用天然或合成的高分子材料包裹成微小的、具有半透性或密封囊膜的微型膠囊的技術。所得到的微小粒子叫做微膠囊（microcapsule），其內部所包裹的物料稱為芯材或囊芯，外部的囊膜稱為壁材或囊壁。微膠囊技術始于本世紀30年代，但發展非常迅速，在化工、醫藥、生物技術、食品等許多領域得到了廣泛應用。微膠囊技術大規模應用于食品工業始于20世紀80年代中期，它在開發新產品，更新傳統工藝和提高產品質量等方面正發揮著越來越重要的作用。因此國際上將微膠囊技術列入21世紀重點發展和推廣的高新技術之一。
1 微膠囊技術的主要特性
1.1 將液體、氣體轉變為容易處理的固體
使液態反應物變得“易于操作”，可以在任何指定的時間使微膠囊破裂，發生預期的化學反應。比如玫瑰、茉莉、櫻桃、蘋果、蒜油、姜油等香精、精油的微膠囊化。
1.2 保護敏感成分，增加制品穩定性
可使敏感成分免受由環境中的氧化、紫外輻射和溫度、濕度等因素的影響，有利于保護物料特性和營養。減少敏感性物料與外界環境的接觸時間，提高其貯藏加工時的穩定性并延長產品的貨架壽命。
1.3 隔離活性成分
使易于反應的物質處于同一物系而相互穩定。由于微膠囊化后隔離了各成分，故能阻止兩種活性成分之間的化學反應。兩種能發生化學反應的活性成分只要其中之一被微膠囊化，即便與另一種成分相混合也是穩定的。在要求它們發生反應時將微膠囊破碎，兩種活性成分相互接觸，反應即可發生。
1.4 降低揮發性，掩蓋不良異味
某些營養物質具有令人不愉快的氣味或滋味，如臭味、辛辣味、苦味、異味等，這些味道可以用微膠囊技術加以降低或掩蓋。部分易揮發的食品添加劑，如香精香料等，經微膠囊化后可抑制揮發，減少其在加工、貯存時的揮發性，同時也減少了損失，節約了成本。
1.5 控制釋放時機
控制釋放是微膠囊的重要功能之一。包括風味物質的釋放，減少其在加工過程中的損失，降低生產成本，如焙烤制品和糖果用香精經微膠囊化處理，在生產過程中的香氣損失可減少一半以上。
2 微膠囊技術在食品工業中的應用
2.1 微膠囊技術在食品生產中的應用
2.1.1 微膠囊技術在乳制品中的應用
在乳品生產中，應用微膠囊技術，可生產各種風味奶制品，如可樂奶粉、果味奶粉、姜汁奶粉、發泡奶粉、啤酒奶粉、粉末乳酒及膨化乳制品等。將這些添加物利用微膠囊技術包埋，可增強產品的穩定性，使產品具有獨特的風味，無異味，不結塊，泡沫均勻細膩，沖調性好，保質期長。
2.1.2 在果蔬汁和固體飲料加工中的應用
有研究表明將蘋果汁用天然脂類包埋制成納米微膠囊，再添加到水中制成納米蘋果汁，它進入人體后具有緩釋功能，非常有利于人體的吸收，這樣的蘋果汁比通常的蘋果汁在體內滯留時間延長了 2倍―3倍；由于它不能被胃腸道中各種生物因子（酶、蛋白等）所破壞，因而更易被機體吸收，它的生物利用率是普通蘋果汁的 1.8 倍―2.2 倍。
2.2 微膠囊技術在食品添加劑中的應用
2.2.1 天然色素
一些天然色素在應用中，由于空氣、光照等的影響，存在極易被氧化表現為穩定性差的問題，微膠囊化后可提高其穩定性。趙曉燕等研究了番茄紅素微膠囊在不同時間、光、熱及微波條件的穩定性。胡小明等（采用噴霧干燥法微膠囊化β-胡蘿卜素，研究結果表明，經過微膠囊化的色素在抗氧化、抗熱等方面穩定性顯著提高。
2.2.2 甜味劑、酸味劑
甜味劑在加工、儲存過程中極易受溫度和濕度等條件的影響。將甜味劑微膠囊化后可使其吸濕性大為降低，同時微膠囊的緩釋作用能使甜味持久。采用微膠囊技術，將酸味劑包埋起來，大大減少了酸味劑與外界的接觸，延長食品的貯存期，并可通過控制釋放，以增進風味。
2.2.3 抗氧化劑
茶多酚是一種天然的食品抗氧化劑，同時還具有降血糖血脂、抗菌消炎、清除人體自由基、抗癌、抗衰老等一些生理活性作用[13]。熊何健等對茶多酚的微膠囊化工藝進行研究，通過微膠囊既可提高茶多酚的穩定性，也可避免外界因素的影響。從而提高生物利用率，強化其生理活性。
2.2.4 食用香精香料
傳統的香精香料組分容易在加工和儲存過程中揮發損失甚至發生香型變化。將香精包埋在納米微膠囊中，可使其免受外界不良因素如光、氧、酸、堿和高溫的影響，進而使香精的留香時間延長。制成納米微膠囊可提高香精的耐熱性，從而增加其在糖果、焙烤食品、膨化食品等中的穩定性。
2.3 微膠囊技術在粉末油脂中的應用
油脂在食品工業生產中需求量非常大，利用納米微膠囊技術可將本身不穩定、易氧化變質的原液狀油脂制成固態粉末油脂，從而能有效地提高油脂的穩定性，延長產品的貨架期，使其更易保存、運輸和使用；提高了所得產品的溶解性、乳化分散能力，因而大大拓寬了油脂的應用范圍。
2.4 微膠囊技術在功能性食品的應用
功能性食品中的膳食纖維、活性多糖、多不飽和脂肪酸、活性肽和活性蛋白、EPA等活性物質，由于不穩定，易與其它配料發生相互作用，用微膠囊化處理可提高它們在功能性食品中的可用性。如何榮軍等對海藻酸鈉/殼聚糖的微膠囊化進行研究，制備了較為滿意的微膠囊，有待于將該產品產業化。
2.5 微膠囊技術在益生菌生產中的應用
燕麥中淀粉含量最高，約為60%，其中直鏈淀粉占總淀粉量的10.6%～24.5%。燕麥淀粉顆粒較小、不規則，形成的凝膠體不僅穩定，還具有很好的延伸性，可使食品結構更加致密、滑潤。燕麥淀粉以淀粉-脂質復合物存在，含量較高，為0.85%～1.31%。燕麥淀粉在食品應用中研究尚未深入，但美國和英國科學家研究發現，燕麥碳水化合物能夠調節人體血液中的葡萄糖濃度，這對糖尿病患者非常有益。最近美國科學家還發現經常食用燕麥可保持動脈暢通。
燕麥含有不溶性和可溶性兩種膳食纖維，不溶性纖維，能改善腸道功能、促使大便暢通；可溶性纖維，有利于降低膽固醇，因而具有天然膳食纖維家族中“貴族”的稱號。燕麥總膳食纖維量高達17%～21%，其中可溶性膳食纖維，主要是β–葡聚糖，約占總膳食纖維的1/3。β-葡聚糖主要存在于燕麥胚乳和糊粉層細胞壁中。在去皮的燕麥粉中，β-葡聚糖的含量為3.0％～5.4%，燕麥麩中含量為6.6％～11.3％，因此常從燕麥麩皮中提取β-葡聚糖。β-葡聚糖是自然合成的多糖，是右旋葡萄糖以β-（13）和β-（14）糖昔鍵連接成的多聚物，其分子量范圍為5300～257200，它不是獨立存在，是與蛋白質和戊聚糖等緊密結合在一起。β-葡聚糖為白色，比較穩定，幾乎不受溫度和pH值的影響，具有很強的持水性，纖維網絡穩定。β-葡聚糖具有良好的凝乳、增稠和凝膠作用，同時還可以作為益生菌的發酵底物。近年來，由于β-葡聚糖具有降低血清膽固醇，降低血糖等生理功能，引起了廣泛的研究興趣。國內對燕麥β-葡聚糖研究的報道較少，而國外對燕麥β-葡聚糖的研究較為全面，從提取、結構和性質到功能方面都有所研究。
裸燕麥中的脂肪含量居于谷類作物的首位，燕麥的脂質含量為3%～10%，主要分布在燕麥仁中，90%以上分布在燕麥麩皮和胚乳中。燕麥的脂肪含量豐富，是大米和白面的2~6倍；富含不飽和脂肪酸，燕麥油中棕櫚酸、油酸和亞油酸量占總脂肪酸量95%以上，此外，還含有月桂酸、棕櫚油酸及微量木蠟酸和神經酸。
1燕麥的生理功效
1.1降血脂作用
燕麥具有降低甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白及β-脂蛋白的作用，降血脂效果非常明顯，對繼發性高甘油三脂血癥療效更優于原發性，還可以在一定程度上升高血清高密度脂蛋白，有助于改善膽固醇、脂肪和糖類在體內的代謝方式，進而影響到血脂和血糖值的變化。燕麥中富含單一不飽和脂肪酸和可溶性膳食纖維等，這些物質都可以起到降低膽固醇的作用。燕麥中的β-葡聚糖在小腸中消化的同時，形成膠狀，將富含膽固醇的膽酸包圍，從而阻止了血液對膽固醇的吸收。同時，燕麥中亞油酸含量豐富，亞油酸可與膽固醇結合生成酯，進而降解為膽酸被排除體內，燕麥中大量的亞油酸還可以軟化毛細血管，預防血管硬化。
1.2降低血糖
與其他谷物（如大米、小麥和玉米）相比，燕麥是一種低血糖指數食品，能夠抑制飯后血糖濃度上升，調整體內胰島素水平。試驗證明：如果以攝入一定量的葡萄糖后血糖升高值為100%，那么攝入等量的燕麥片，血糖升高值僅為40%～49%，而玉米、大米和小麥的血糖升高值可達到70%～90%。因此，多吃燕麥有益于糖尿病患者。同時，燕麥中的膳食纖維可以延緩糖類物質的吸收，改善神經末梢對胰島素的感受性，減少胰島素分泌物，對糖尿病患者比較有利，其中，食用燕麥面及其燕麥制品是我國糖尿病患者控制血糖的傳統方法。
1.3促進益生菌增值
燕麥β-葡聚糖易于被微生物發酵，試驗研究結果表明：β-葡聚糖可使小鼠腸道和糞便中的雙歧桿菌和乳酸桿菌增殖，減少大腸桿菌數量，說明燕麥β-葡聚糖具有益生元作用。燕麥β-葡聚糖膳食纖維能夠促進乳酸菌增值，可被多種乳酸菌發酵利用。
1.4抗氧化作用
燕麥中發現多種酚酸類物質，如咖啡酸、阿魏酸、香豆酸和安息香酸等。維生素E、類黃酮化合物和燕麥α-谷甾醇等多種抗氧化物質也相繼發現。它們都具有較好的抗氧化性能，可抑制食用油脂的氧化、抑制生物體內由AAPH或Cu2+誘導的低密度脂蛋白（LDL）的氧化等。
1.5免疫調節增強抵抗力
燕麥β-葡聚糖為（1,3）（1,4）-β-葡聚糖，通過β-（13）糖苷鍵，β-葡聚糖可與人體免疫系統的巨噬細胞結合，增強巨噬細胞的活性及吞噬能力，從而增強人體的抗病能力。Estrad等人用燕麥β-葡聚糖飼喂肉牛，肉牛的白細胞和中性粒細胞數目增多，從而提高了肉牛免疫力。
2國內外燕麥的研究及其應用現狀
2.1國內外燕麥的研究現狀
現代營養學和醫學研究表明，燕麥含有多種活性營養成分，如燕麥蛋白質、脂肪、淀粉和膳食纖維等，具有降血脂、降血糖、減肥和美容等多種功能。目前有關燕麥研究主要集中在燕麥β–葡聚糖、燕麥蛋白和燕麥油脂等方面，涉及到以上物質的含量、結構、提取、理化性質以及生理作用等方面。雖然對以上內容做了一些非常有益的研究，但是許多的研究都還有待于深入。近年來，燕麥水溶性膳食纖維因具有降低高血脂、高血糖和肥胖的功能引起世人極大關注。另外，有關燕麥抗氧化活性物質方面的研究也進入嶄新階段，在燕麥酚酸、燕麥生物堿、生育酚、類黃酮化合物以及植酸等方面的研究也都取得了一定的進展。尤其，燕麥麩皮含有更豐富的膳食纖維、β-葡聚糖以及脂肪、酚酸等，燕麥麩皮在歐美等國家作為一種特殊的燕麥制品受到格外關注，因此，燕麥麩皮也將成為研究的另一個關注點。
2.2國外燕麥的應用現狀
長久以來，國外的燕麥傳統制品主要是燕麥片，現在已經開發生產的添加燕麥麩的產品有面包、各種休閑食品、液體狀燕麥纖維產品、低脂香腸、調料品、Oa-trlm產品和燕麥精等，品種繁多，附加值高，產生較高的市場價值，從而創造較好的經濟效益。調查顯示，近年來，燕麥食品已成為一些發達國家和地區消費量上長最快的谷物食品，其中近10年燕麥消費量在美國增加了30多倍。加拿大農業部的研究中心（1996）報告顯示，燕麥經加工后增值幅度達10倍以上，其中燕麥麩增值幅度最高，可達30～50倍。近年來，因為燕麥麩皮中含有比燕麥籽粒、燕麥片和燕麥粉更豐富的膳食纖維、β-葡聚糖以及脂肪和酚酸等，燕麥麩皮在歐美一些國家作為一種特殊的燕麥制品倍受關注，燕麥麩皮已經成為一種醫藥和保健食品原料的提取源，從而，生產燕麥麩皮的工藝流程也應運而生。由于β-葡聚糖具有多種生理活，除應用在食品領域外，β-葡聚糖的應用已經拓展到化妝品、醫藥和飼料等行業。如美國FDA和歐盟已批準β-葡聚糖可用于傷口愈合和燒傷治療藥品。
2.3國內燕麥應用現狀
我國具有品質上乘的燕麥資源，但長期以來多以原料及初級加工產品面市。燕麥產品的平均增值幅度僅為1～3倍，增值幅度較高的燕麥片產品，也才達到5～8倍。總體來看，我國目前的燕麥加工只是處于初級加工階段。近年來，雖然燕麥產品在國內市場上形成了一定的規模，據不完全統計，目前國內大概有40多個廠家在生產銷售燕麥產品，產品主要有燕麥片、燕麥粉、燕麥面包和掛面等食品。最近新開發的燕麥產品包括非油炸燕麥方便面、燕麥濃漿飲品和燕麥發酵飲品等。此外還有一些具有特殊作用的保健品，如用于降脂的“世壯”牌燕麥片、用于通便和降血糖作用的高纖維素產品———通便靈和益糖靈等。但從產品數量和種類來看，遠不能滿足市場的需要，同時，國內的生產企業無論是設備還是在規模上都遠比不上西麥、桂閣和恩氏等企業。調查發現，我國燕麥產品存在的主要問題是新產品少，產品品質差，高端產品欠缺。一方面是我國燕麥加工企業生產規模小，產品研發能力不足。另一方面是盡管不少科研單位的研究已與國際接軌，但成果的轉化率太低。因此，目前我國燕麥產品總體發展水平與國外還有較大差距。
糖果是受到很多人喜愛的休閑食品，然而傳統糖果是高糖高能量食品，食用過多容易導致肥胖和心腦血管疾病，對人們的健康造成損害。隨著食品工業和人們生活水平的不斷提高，人們的消費觀念和飲食結構也在不斷發生變化，特別是近年來腸道微生態失衡導致的亞健康人群以及飲食不合理導致的“三高”人群逐漸增多，人們越來越渴望食用更加健康低糖和營養的食品。于是，針對微生態失衡的亞健康人群的健康食品和針對“三高一超”人群的減糖或低糖類的食品成為人們消費的快速增長點。而益生元在針對亞健康人群、“三高一超”人群、微生態失衡人群飲食中起到的健康作用已被大家所熟知，以益生元為主要原料的功能性糖果也成為各國消費的熱點。
益生元的物化特性
益生元（Prebiotics）的概念由GR.Gibson等人（1995年）提出，是指不易被消化的食品成分，通過選擇性的刺激一種或幾種細菌的生長與活性對寄主產生有益的影響，從而改善寄主健康的物質。益生元主要指一些低聚糖，如低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖等。由于益生元不能被人體分解、吸收和利用，益生元通過消化道到達結腸后，有的能被結腸菌群分解和利用，從而促進結腸菌群的生長，在改善腸道微生態、促進脂質、蛋白質與礦物類代謝方面具有重要意義。近年來，由于在腸道健康中的顯著作用，益生元已經成為功能食品研發領域的寵兒，含有益生元的食品、藥品、保健品紛紛進入市場，而產業的不斷擴大也進一步促進了功能食品行業的發展。
低聚糖類益生元大多具有良好水溶性，粘度低，口感清爽，甜度低。與蔗糖相比，低聚果糖的甜度約為蔗糖的40%～60%，低聚異麥芽糖約為40%～50%，低聚半乳糖為25%左右。益生元的酸穩定性和熱穩定性較好，儲存穩定性也很好，無不良質構和風味，可在糖果中取代蔗糖使用。
益生元的生理功能
益生元的生理功能，主要是通過促進腸道內有益菌繁殖、優化菌群平衡來實現和益生菌一樣的功能。
改善腸道菌群的功能。大腸是人體最大的細菌庫，人體細菌的95%以上集中在大腸，含菌量可達1012cfu/g以上，代謝活動非常旺盛。人體試驗表明，各種低聚糖都可以大幅度促進大腸中雙歧桿菌之增殖，以低聚果糖為例，Mitsuoka（1987）就23名老年病人（50～90歲）進行試驗，在每日膳食中添加低聚果糖NeosugarG15g，為期兩周，每日收集糞便作細菌學試驗，結果表明食用低聚果糖后，大便中雙歧桿菌比試驗前增加了10倍。
低甜度、低熱量。低聚果糖的甜度僅為蔗糖的1/3，在人體內不被α-淀粉酶、蔗糖轉化酶和麥芽糖酶分解，不能作為能源被人體利用，不會使血糖值升高，因此非常適合于糖尿病患者及肥胖者食用。
改善脂質代謝，降低血脂和膽固醇。動物和人體實驗都表明，食用低聚果糖對血糖、血壓、降低血清膽固醇、提高HDL/LDL比例有一定的效果。雙歧桿菌可產生膽酸水解酶，將結合膽酸游離，而游離膽酸可抑制病原菌的生長，在pH值為6.0時，膽汁酸可同膽固醇結合而生成沉淀，隨大便排除體外。雙歧桿菌和低聚果糖本身也可吸收膽固醇而隨大便排除，從而可有效調節血脂。此外低聚果糖被雙歧桿菌發酵生成的丙酸，可抑制膽固醇生成有關酶類的活性，從而抑制了膽固醇的合成。
產生有機酸，降低腸道pH值，抑制腐敗，預防便秘。低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚乳糖等各種不消化或難消化低聚糖食后直達大腸，在結腸中被大腸菌群發酵作為能源而利用。雙歧桿菌、乳酸菌等有益菌發酵這類碳水化合物，可產生有機酸，有機酸可降低腸道pH值，可有效抑制腸道腐敗產物的生成，并促進腸道蠕動而促進排便。
提高免疫力，抑制、預防腫瘤。大量的動物試驗結果表明，雙歧桿菌在腸道內大量繁殖，能夠起抗癌作用。這種抗癌作用歸功于雙歧桿菌的細胞、細胞壁成分和胞外分泌物，使機體的免疫力提高。例如喂養定殖雙歧桿菌單因子的無菌小鼠，要比未處理的無菌小鼠壽命長。低聚果糖具有整腸通便的功能，它能使腸道腐敗菌受到抑制，腐敗產物顯著減少并及時排出，因而可減少大腸癌的發生。
促進鈣等礦物質元素的吸收。食用功能性益生元可以促進鈣、鎂、鋅、鐵等礦物元素的吸收，對于促進兒童生長及防止老年骨質丟失，已經不少研究證實。用含10%低聚果糖的飼料喂養小鼠，試驗表明低聚果糖可促進鈣、鐵、鎂、鋅的吸收，并可阻止因缺乏雌性激素而引起的骨質丟失，Niness（1999）報道對青少年志愿者所做試驗結果表明，少年日食低聚果糖15g，鈣吸收達26%，青年日食菊粉40g，鈣吸收可達58%。
益生元在糖果中的應用特點
益生元不僅具有防齲齒、促進腸道有益菌增殖等生理功能，而且具有一系列良好的理化性能，如甜味溫和、耐酸熱、低粘度、保濕性好、低水分活度等，應用于糖果中具有以下特點：
降低糖果中蔗糖含量。益生元a品中的低聚異麥芽糖、低聚果糖等均可以作為食品原料應用于各類糖果中，以1：1取代普通糖果中的蔗糖，是糖果產品的重要填充物質，而且可以在一定程度上降低傳統糖果的甜膩感。
防止硬糖返砂、發烊等。益生元大多具有優良的保濕性能，可以有效抑制晶體形成，因此可以防止硬糖中糖體的返砂及發烊，保證軟糖軟彈口感，防止表層過度失水變硬等。
防止齲齒的形成。益生元不能被口腔中的有害微生物突變鏈球菌分解利用，因此可以降低突變鏈球菌與口腔中碳水化合物的產酸，防止了酸性物質對牙齒的損害以及齲齒的形成。
開發無糖糖果的重要原料。憑借低聚異麥芽糖和低聚果糖優良的抑制晶體形成的功能，與糖醇（如：赤蘚糖醇等）合理配比，可以做出性能及口感良好的無糖糖果，較高的益生元含量，具有非常明顯的調節人體腸道健康，增強人體免疫力的功效。
益生元糖果產品應用實例
POKO益生菌兒童軟糖
配料：低聚果糖、嗜酸乳桿菌、兩歧雙歧桿菌、長雙歧桿菌、VC、β胡蘿卜素、天然葡萄濃縮汁、木糖醇、葡糖漿、變性淀粉、明膠、乳酸、棕櫚蠟、棕櫚油。
產品特點：有效呵護孩子腸道，增進營養的吸收。
樂佳拉米小熊DHA軟糖
配料：白砂糖、葡萄糖漿、濃縮蘋果汁、食品添加劑（明膠、低聚半乳糖、低聚果糖、葉酸、藻油DHA、檸檬酸、蘋果酸、VC、瓊脂、維生素E、檸檬酸鋅、磷酸氫鈣、維生素A、泛酸鈣、檸檬酸鈉、維生素D、維生素B6、維生素B12、碘化鉀）。
產品特點：添加美國馬泰克進口藻油DHA；特別添加膽堿、葉黃素、活性益生元（FOS+GOS）；富含多種維生素；不含人工色素、防腐劑。
保齡寶復合益生元軟糖
產品特點：特別添加復合益生元（FOS+GOS），有效促進腸道健康；有效降低糖果熱量，甜度適宜忌糖人士食用；特別添加超級水果藍莓，有效抗衰老；無色素、無香精、無防腐劑。
適宜人群：肥胖族，降低熱量攝入；便秘者，調節腸道健康；亞健康者，增強免疫力。
[關鍵詞] 食品，無菌包裝，應用，研究進展
1 前言
隨著生活水平的不斷提高，人們對食品安全的意識也在不斷增強，食品包裝作為保證食品安全衛生的重要手段得到了更廣泛的重視。細菌的干擾給食品衛生帶來了很大麻煩，如何保證食品較長時間地處于無菌環境中并免受細菌的侵蝕已成為當今食品包裝業的重要課題。
2 食品無菌包裝技術的概念及應用
過去由于技術條件的限制，人們采用罐頭工藝加工保持食品，即采用巴氏殺菌和二次殺菌，將果汁加熱到80～90℃，裝入罐頭中并封口，再進行30min 左右的蒸煮。雖然能消滅細菌, 但果汁的風味和營養均會大打折扣，因此需要研究一種新技術，運用超高溫瞬時滅菌，加熱（殺菌）時間短（幾秒或十幾秒），然后迅速降溫，包裝后的產品不需要再次殺菌，避免了營養成分和風味的損失，而且在常溫下可以保存，這就是無菌包裝技術[1-3]。
所謂的食品無菌包裝技術就方法而言，是指在限定的衛生條件下，將包裝食品、包裝容器、材料或所裝輔助器材滅菌后，在無菌的環境中將食品進行充填包裝和封合的一種包裝技術。它誕生于40年代，應用于60年代，發展于70年代。用它包裝的產品的最大特點是不添加防腐劑，在常溫條件下無需冷藏也能保鮮半年或1年以上而不變質，這就打消了人們對防腐劑安全性的恐懼，同時它還具有耗能低，耗用包材少，制造成本低，包裝效率高，經濟效益好和質量輕便，適于長途運輸，以及廢棄包裝可回收再利用等優點。正是由于這些優點，該技術目前已被廣泛應用于乳制品、飲料等多種產品的包裝，其優越性也很快被消費者所認識，眾多食品企業為了滿足顧客的需求，紛紛采用該技術，使無菌包裝技術、設備和材料得以迅速發展。
歸納起來，無菌包裝和傳統包裝相比有以下特點：能有效地防止食品變質。食品中富含微生物生長必需的營養素，它們在食品中的生長繁殖，最終將導致食品的變質、腐敗，因此，減少或殺滅這些有害的微生物將有效地保護食品；無菌包裝的食品滅菌熱效率高，而且可以在常溫下進行保存和運輸，無需利用特殊裝置，可降低流通費用、節省能源，方便運輸；有些產品經過無菌處理能夠提高質量，如生裝的肉類、禽類罐頭，通過加熱滅菌后變熟，組織軟化，風味改善；魚類的骨頭和魚刺也變得酥松可食；可采用高溫瞬時或者超高溫滅菌的先進技術，使食品的加熱時間大大縮短，從而能最大限度地保持食品原有的色、香、味和營養價值；無菌包裝的食品其衛生性已得到充分保證，因此，啟封后即可放心食用，如消毒牛奶、罐頭食品等，使用十分方便；能大大延長食品的保質期和貨架壽命。經無菌處理的食品，其中的有害微生物含量甚微，在有效保存期內質量保持完好，而且在常溫下就可儲藏，有利產銷；對包裝材料的耐熱性要求可降低，可以使用塑料、紙等成本較低的包裝材料，包裝容器的形狀及大小可以變化，特別適宜加工大型的食品包裝容器，這是過去一般罐頭食品無法做到的。
隨著技術、設備、材料等方面的發展研究和完善，使食品的無菌包裝應用范圍日益擴大，現在已經廣泛應用于牛奶、巧克力、奶酪、乳酸菌飲料、布丁、果凍、奶油凍等甜點心；咖啡、冰淇淋、茶、酒、豆奶、水果汁、蔬菜汁等飲品；調味品、香料等食品的包裝。
3 食品無菌包裝技術的發展歷史
無菌包裝的歷史可以追溯到上世紀初，1913年，Jensen在丹麥采用了先將牛奶進行超高溫加熱再進行無菌灌裝的工藝。這種工藝雖已失傳，但它曾作為一種無菌保藏方法于1921年獲得專利。1917年，美國人Dunkley 獲得了先用飽和蒸汽對罐蓋進行高溫殺菌，然后再將預殺菌的食品充填到罐內并封口的食品保藏方法的專利。1950年，美國首次在市場上投放了商業用無菌充填設備(多爾無菌裝罐機)[4,5]。于此同時，瑞典利樂公司也推出了牛奶的無菌包裝系統。到60年代隨著包裝用塑料的迅速發展，給無菌包裝的發展提供了廣闊的發展天地，其優越性很快為廣大消費者所認可，市場需求迅速擴大，促使無菌包裝的技術、設備、容器材料等的迅速發展。到九十年代初，國外無菌包裝在食品包裝中所占的比例,大包裝已超過80%，小包裝比例逐年增加。截至90年代中期，國外有30多家大型公司生產各種無菌包裝設備，另有許多生產包裝材料、配套元器件的廠家。
4 無菌包裝在國內外的發展狀況
70年代無菌包裝開始進入我國，正逢改革開放，發展也較快，國際知名的許多廠商也紛紛到國內銷售產品或合作建廠，如瑞典利樂、德國KF、法國EACA、美國國際紙業等著名公司相繼在國內建立了分公司、辦事處等，推銷自己的產品和技術。國內的許多廠家、科研單位也都開始從事無菌包裝機理的研究、無菌包裝生產線設計和無菌包裝設備的生產工作。全國沿海大中城市有實力的食品飲料企業或新公司陸續引進瑞典利樂公司、美國國際紙業公司、德國PKL公司、日本大日本印刷株式會社等生產的無菌包裝生產線設備。
隨著無菌包裝機械的增加，耗用包裝材料也越來越多，光靠進口已不適應生產的需要。于是，北京制漿造紙試驗廠由北京市造紙工業公司投資5400萬元，從瑞典利樂包裝有限公司引進復合紙生產線全套技術設備，使用進口原料，在國內建成年產6億個紙盒材料的生產車間，于1987年初投放。至此, 國內引進瑞典利樂公司的無菌包裝機械已接近50 臺套，加上其他國家生產的機型，已接近60 臺套。與此同時，遠東飲料公司因陋就簡，在全國首先開發出簡易型的磚形、屋形的無菌包裝機，從自用到外銷，從側縫到中縫，從半自動到全自動，從磚形、屋形到枕形、三角形、斧形，不斷滿足用戶要求。上海輕工機械廠研制成功屋脊形紙盒牛奶包裝機后又參考日本機型，制出側縫磚形紙盒飲料包裝機。從那時起， 中國就有了自己制造的無菌包裝機和復合包裝材料，包裝的產品可與進口設備包裝的相媲美。此外，中國包裝技術協會及時成立了無菌包裝委員會，專責管理、指導無菌包裝業，并組織了多次全國性或國際性的無菌包裝、保鮮包裝技術交流會和研討會。
進入1996年以后，我國無菌包裝業發展速度逐漸放慢，原有的企業有的開工不足，新建大廠明顯減少，欲進口的持慎重態度，取而代之的是鄉鎮企業和私營企業、合伙企業或個人獨資企業在上馬。這些企業限于資金實力和經營規模，多數選擇國產設備，使用國產包裝材料或容器，生產質量相當、價格適宜的產品供應市場，補充了原引進設備開工不足的缺點。
與世界先進國家相比，我國的基礎科學和工業基礎都存在一定的差距。第一， 無菌包裝的食品消費：以紙盒為例，有的國家人年均消費量已達100多包，全世界人均也接近20包，而我國人均年消費才1包多；第二，無菌包裝與同類包裝所占比重：國外發達國家的無菌包裝已占同類產品的包裝65%以上，有的已超70%， 而我國只占5%；第三，無菌包裝的發展速度：國外發達國家平均每年遞增5%以上，最高超過8%，而我國經歷一個大發展后出現了滯緩。目前國產軟飲料灌裝設備技術水平與瑞士利樂無菌包裝機相比仍有很大差距，在大袋飲料包裝方面，與美國乏力( Fran- Rica) 公司的設備相比，還存在空白。從長遠發展的眼光來看，最終要走聯合攻關研制和創新的道路。
無菌包裝在目前各國食品業中最為盛行。近年來，世界上無菌包裝的應用不僅限于果汁和果汁飲料，而且已經用來包裝牛奶、礦泉水和葡萄酒等。英國已有三分之二的飲料使用無菌包裝，加拿大的蘋果汁也已采用無菌處理工藝。各國專家認為，對發展中國家來說，由于受到冷藏設備、運輸手段和儲藏設施限制，像果汁和牛奶之類的食品，使用無菌包裝較為適宜。
據報道，國外發達國家的液體食品包裝中, 無菌包裝已占65%以上，每年的增速均超過5%。光是紙盒無菌包裝，全球每年就消耗1000多億個，僅按250mL裝的計算折合耗用復合紙100多萬噸。目前國際上較有影響力的無菌包裝器材生產企業有瑞典利樂包裝有限公司、美國國際紙業公司、德國PKL公司、德國意韋卡公司、日本大日本印刷株式會社等。
結語
無菌包裝是當今世界上發展速度最快的包裝技術之一。從總體上看, 我國食品無菌包裝發展情況還不夠理想，技術水平、設備精度、外觀、可靠性等還遠未達到國外先進水平，在產量上，國外的包裝設備生產量已達7000包/小時，國內的包裝設備生產量約為3000包/小時，而在人均消耗上更不及世界人均消費水平，所以食品無菌包裝將會在我國越來越呈現出巨大的發展潛力和廣闊的應用前景。
參考文獻：
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