张家蓉 (甘肃农业大学食品科学与工程学院食品工程专业，甘肃兰州，730070) 品行业应 高的要求和追求，借 食品加工四个方面中的运来进行简介文以高新技 种湖 品专业人员对技术所究利 和创新也 行中应运到的高新技术 测、食品保鲜 前言 随着社会的发展和经济的深入，人们的营养需求和消费习惯也在发生转变，安全、营养、美味 和快捷是人们对食品的更好要求。传统的古老加工技术很难满足人们日益增长的需求和渴望，也难 以适应开发新产品的要求。未来的食品加工会不断提升技术水平和能力，在尽最大可能留存食品营 养成分和品质的前提下，减少废弃物的排放，提升工作速度，提升经济效益。 新时期，随着高新技术逐步应用到食品加工行业，食品加工呈现出迅猛发展的势头，技术研究 和创新也成为食品加工专业人员追求的最高目标。技术化的食品加工产业，一方面，会节约成本， 提高效率：另一方面，会提升食品的口感和质量，加快新产品的研究速度。借助高新技术去研制开 发出高端食品不仅是全球食品专家的任务和使命，也是未来食品加工行业势不可挡的潮流。 高新技术在杀带工梦中的应用 1.1脉冲磁场杀菌技术 脉冲磁场杀菌技术是利用高强度脉冲磁场发生器向螺旋线圈发出的强脉冲磁场，食品微生物受 强脉冲磁场的作用导致细胞跨膜电位、感应电流、带电粒子洛伦兹力、离子能量等的变化，致使细 胞的结构被破坏，正常生理活动受影响，从而导致微生物死亡 与热杀菌比较，该方法具有杀菌时间短、能耗低、杀菌温度低、能保持食品原有的风味等特 点。高梦祥等研究结果表明，经磁场杀菌后的牛奶，菌落总数和大肠菌群数己达到商业无菌要求 ,马海乐研究表明，西瓜汁的高强度脉冲磁场杀菌效果与脉冲磁场的强度和脉冲数有密切的关系 [2] 1.2超高温杀菌技术 超高温杀菌是通过高效换热使食品温度达到135~150℃，加热2~8s,处理后产品达到商业无菌 要求的杀菌过程].食品工业中，加热杀菌在杀灭和抑制有害微生物的过程中占有极其重要的地 位。理想的加热杀菌效果应该是在热力对食品品质的影响程度限制在最小限度的条件下，迅速而有 效地杀死存在于食品物料中的有害微生物，达到产品指标的要求。超高温杀菌是达到这一理想效果 的途径之一。如将流体或半流体在2s-8s内加热到135℃-150℃，然后再迅速冷却到30℃40 ℃。这个过程中，微生物细菌的死亡速度远比食品质量受热发生化学变化而劣变的速度快，因而瞬 间高温可完全杀死细菌，但对食品的质量影响不大，几乎可完全保持食品原有的色香味。现在，超 高温杀菌技术广泛应用于牛乳、果汁、茶、酒、矿泉水等多种液体饮料和食品。 13辐照杀菌技术 食品辐射技术是利用辐射源放出穿诱性很强的射线或电子射线来辐照食品，利用射线立生的 辐射能对食品进行杀菌，从而使食品在一定时期内不变质的技术。辐照对微生物的致死作用主要在 于它引起物质电离，其产生的带电粒子导致遗传物质DNA断裂，从而可以造成微生物细胞的损伤 和死亡 自世界粮农组织、世界卫生组织和闲际原子能机构的专家委员做出辐照剂量10kGv不会产牛南 理学危害，不会引起特殊的营养学和微生物学问题的结论之后，食品辐照的应用就有了显著的进 辐照技术特点是穿诱力强，不提高物料的温度，因此特别适用于不热物料的灭菌以及已包装 封好的整瓶、整袋、整盒制品的灭菌，可极大减小成品再染菌的机会。辐照技术在动物性食品加工
张家蓉 （甘肃农业大学食品科学与工程学院食品工程专业，甘肃兰州，730070） 摘要：高新技术在食品行业应运广泛，食品专业人员对技术研究和创新也有更高的要求和追求，借 助高新技术发展食品行业将会是一种潮流。本文从高新技术在杀菌工艺、食品安全检测、食品保鲜 及食品加工四个方面中的应运来进行简单介绍，以阐述食品行业中应运到的高新技术。 前言 随着社会的发展和经济的深入，人们的营养需求和消费习惯也在发生转变，安全、营养、美味 和快捷是人们对食品的更好要求。传统的古老加工技术很难满足人们日益增长的需求和渴望，也难 以适应开发新产品的要求。未来的食品加工会不断提升技术水平和能力，在尽最大可能留存食品营 养成分和品质的前提下，减少废弃物的排放，提升工作速度，提升经济效益。 新时期，随着高新技术逐步应用到食品加工行业，食品加工呈现出迅猛发展的势头，技术研究 和创新也成为食品加工专业人员追求的最高目标。技术化的食品加工产业，一方面，会节约成本， 提高效率；另一方面，会提升食品的口感和质量，加快新产品的研究速度。借助高新技术去研制开 发出高端食品不仅是全球食品专家的任务和使命，也是未来食品加工行业势不可挡的潮流。 1 高新技术在杀菌工艺中的应用 1.1 脉冲磁场杀菌技术 脉冲磁场杀菌技术是利用高强度脉冲磁场发生器向螺旋线圈发出的强脉冲磁场，食品微生物受 强脉冲磁场的作用导致细胞跨膜电位、感应电流、带电粒子洛伦兹力、离子能量等的变化，致使细 胞的结构被破坏，正常生理活动受影响，从而导致微生物死亡。 与热杀菌比较，该方法具有杀菌时间短、能耗低、杀菌温度低、能保持食品原有的风味等特 点。高梦祥等研究结果表明，经磁场杀菌后的牛奶，菌落总数和大肠菌群数已达到商业无菌要求 [1]。马海乐研究表明，西瓜汁的高强度脉冲磁场杀菌效果与脉冲磁场的强度和脉冲数有密切的关系 [2]。 1.2 超高温杀菌技术 超高温杀菌是通过高效换热使食品温度达到135~150 ℃，加热2~8 s ，处理后产品达到商业无菌 要求的杀菌过程[3]。食品工业中，加热杀菌在杀灭和抑制有害微生物的过程中占有极其重要的地 位。理想的加热杀菌效果应该是在热力对食品品质的影响程度限制在最小限度的条件下，迅速而有 效地杀死存在于食品物料中的有害微生物，达到产品指标的要求。超高温杀菌是达到这一理想效果 的途径之一。如将流体或半流体在 2 s~8 s内加热到 135 ℃~150 ℃，然后再迅速冷却到 30 ℃~40 ℃。这个过程中，微生物细菌的死亡速度远比食品质量受热发生化学变化而劣变的速度快，因而瞬 间高温可完全杀死细菌，但对食品的质量影响不大，几乎可完全保持食品原有的色香味。现在，超 高温杀菌技术广泛应用于牛乳、果汁、茶、酒、矿泉水等多种液体饮料和食品。 1.3 辐照杀菌技术 食品辐射技术是利用辐射源放出穿透性很强的 γ-射线或电子射线来辐照食品，利用射线产生的 辐射能对食品进行杀菌，从而使食品在一定时期内不变质的技术。辐照对微生物的致死作用主要在 于它引起物质电离，其产生的带电粒子导致遗传物质 DNA 断裂，从而可以造成微生物细胞的损伤 和死亡。 自世界粮农组织、世界卫生组织和国际原子能机构的专家委员做出辐照剂量 10 k Gy 不会产生毒 理学危害，不会引起特殊的营养学和微生物学问题的结论之后，食品辐照的应用就有了显著的进 展。 辐照技术特点是穿透力强，不提高物料的温度，因此特别适用于不耐热物料的灭菌以及已包装 封好的整瓶、整袋、整盒制品的灭菌，可极大减小成品再染菌的机会。辐照技术在动物性食品加工
中主要用于肉的保鲜和蛋类的辐照杀菌。刘慧研究表明，选择性辐照杀菌可有效地延长肉类及其制 品的冷冻期。 1.4电磁杀茵技术 电磁杀菌可分为电杀菌和磁杀菌。电杀菌主要利用脉冲放电产生的电化学效应、热学和力学效 应等杀菌，而磁杀菌主要利用强磁场作用来杀菌。电磁场能对食品中的最小单位进行有效的加工， 有着其它加工方法不可替代的优越性。应用于食品工业中的电磁技术有静电场、电泳、电渗析、微 波加执、远红外线加热、祸流加热、紫外光辐射、交变磁场杀菌等。目前国外已用交变磁场对酿造 调味品如味精、醋、酱油、酒等进行杀菌，杀菌后产品品质好，货架期明显延长。 2高新技术在食品安全检测中的应用 食品安全与人民健康密切相关。随着食品生产过程中新技术、新原料、新产品的采用，以及国 际上发生的二噁英、疯牛病、口蹄疫、李斯特菌、丙烯酰胺、禽流感、三聚氰胺等食物污染和禽畜 疾病，保障食品安全已成为国际共识，各种高新技术也广泛应用于食品的安全检测。 21生物芯片技术 生物芯片是21世纪一项革命性的技术，包括基因芯片、蛋白芯片及芯片实验室3个领域。基 因芯片技术是90年代中期发展起来的一项新生物技术，它融合了生命科学、化学、微电子技术、 计算机科学、统计学和生命信息学等多种学科的最新技术。自从1991年美国某公司成功地研制出 第一块寡核苷酸基因芯片以来，基因芯片技术越来越受到人们的关注，特别是在食品检测领域。基 因芯片技术具有自动化程度高、检测效率高、成本低且应用广等特点，目前已广泛应用于食品致病 微生物、转基因食品、食品营养成分等的检测。Anthoney等采用基因芯片技术建立了可在4h内检 测和识别出微生物的方法45列 蛋白质芯片技术是继基因芯片后发展起来的一项高新技术，近年来又与色谱、质谱、凝胶电泳 等联用，为阐明疾病的发生、发展机制及疾病的诊断和药物筛选提供了大量的新信息。蛋白质芯片 技术在食品检测中具有快速、定量分析大量蛋白质，灵敏度高，准确性好，所需试剂少，便于诊断 等特点，可用于食品中普药残留、农药残留、生物毒素和有害微生物等的快速检测。北京某公司 已开发基于免疫原理的蛋白质芯片和配套的样品制备扫描和检测装置，可用于兽药残留的检测刀。 2.2免疫检测技术 免疫检测技术是以一种抗体或多种抗体作为分析试剂，对待测物进行定量或定性分析的检测方 法。其基本原理是抗体和抗原之间的相互作用，其中抗原和抗体之间反应的特异性和灵敏性是免疫检 测技术的关键8] 目前应用最广的免疫检测技术主要有酶联免疫吸附试验(enzyme---linked im-munosorbent assay,. ELISA),免疫荧光技术(im-munofluorescence assay,IFA),免疫凝集试验(im-mune agglutination,.IA)和免疫 沉淀(mmunopripitate,.P)等，它们在生物领域发挥了极其重要的作用8).随着样品检测项目的不断 增加，以及对快速、简单的原位检测的需求，促进了免疫检测技术的发展，出现了分子印迹技术 (molecular imprintingtechnique))、流动注射免疫检测(flow injection im-munoassay)、脂质体免疫检测 (liposome immunoas--say)、免疫传感器(immunosensor),以及多组分免疫检测(multicomponent immunoassay)等新免疫检测技术。 分子印迹技术研究在国外得到较高重视特别是在生物药物检测。尚存在一些缺点冽如水溶液或 极性溶剂中进行分子印迹和识别仍是一大难题。该技术目前处于研究阶段，主要是以有机小分子化合 物为检测对象。流动注射免疫分析(FA)属于流动免疫检测体系，潜在优势在于快速精确、易于实 现自动化、可与其它检测技术联合使用。FA也有不足的地方，变异系数大，抗体和酶标的半抗原使用 量大，一次只能分析单个样品，难以满足大批量样品分析的需要。免疫传感器的工作原理和传统的免疫
中主要用于肉的保鲜和蛋类的辐照杀菌。刘慧研究表明，选择性辐照杀菌可有效地延长肉类及其制 品的冷冻期。 1.4 电磁杀菌技术 电磁杀菌可分为电杀菌和磁杀菌。电杀菌主要利用脉冲放电产生的电化学效应、热学和力学效 应等杀菌，而磁杀菌主要利用强磁场作用来杀菌。电磁场能对食品中的最小单位进行有效的加工， 有着其它加工方法不可替代的优越性。应用于食品工业中的电磁技术有静电场、电泳、电渗析、微 波加热、远红外线加热、涡流加热、紫外光辐射、交变磁场杀菌等。目前国外已用交变磁场对酿造 调味品如味精、醋、酱油、酒等进行杀菌，杀菌后产品品质好，货架期明显延长。 2 高新技术在食品安全检测中的应用 食品安全与人民健康密切相关。随着食品生产过程中新技术、新原料、新产品的采用，以及国 际上发生的二噁英、疯牛病、口蹄疫、李斯特菌、丙烯酰胺、禽流感、三聚氰胺等食物污染和禽畜 疾病，保障食品安全已成为国际共识，各种高新技术也广泛应用于食品的安全检测。 2.1 生物芯片技术 生物芯片是 21 世纪一项革命性的技术，包括基因芯片、蛋白芯片及芯片实验室 3 个领域。基 因芯片技术是 90 年代中期发展起来的一项新生物技术，它融合了生命科学、化学、微电子技术、 计算机科学、统计学和生命信息学等多种学科的最新技术。自从 1991 年美国某公司成功地研制出 第一块寡核苷酸基因芯片以来，基因芯片技术越来越受到人们的关注，特别是在食品检测领域。基 因芯片技术具有自动化程度高、检测效率高、成本低且应用广等特点，目前已广泛应用于食品致病 微生物、转基因食品、食品营养成分等的检测。Anthoney 等采用基因芯片技术建立了可在 4 h 内检 测和识别出微生物的方法[4-5]。 蛋白质芯片技术是继基因芯片后发展起来的一项高新技术，近年来又与色谱、质谱、凝胶电泳 等联用，为阐明疾病的发生、发展机制及疾病的诊断和药物筛选提供了大量的新信息。蛋白质芯片 技术在食品检测中具有快速、定量分析大量蛋白质，灵敏度高，准确性好，所需试剂少，便于诊断 等特点，可用于食品中兽药残留、农药残留、生物毒素和有害微生物等的快速检测[6]。北京某公司 已开发基于免疫原理的蛋白质芯片和配套的样品制备扫描和检测装置，可用于兽药残留的检测[7]。 2.2 免疫检测技术 免疫检测技术是以一种抗体或多种抗体作为分析试剂,对待测物进行定量或定性分析的检测方 法。其基本原理是抗体和抗原之间的相互作用,其中抗原和抗体之间反应的特异性和灵敏性是免疫检 测技术的关键[8]。 目前应用最广的免疫检测技术主要有:酶联免疫吸附试验(enzyme-linked im-munosorbent assay, ELISA),免疫荧光技术(im-munofluorescence assay, IFA),免疫凝集试验(im-mune agglutination, IA)和免疫 沉淀(immunopre-cipitate, IP)等,它们在生物领域发挥了极其重要的作用[8]。随着样品检测项目的不断 增加,以及对快速、简单的原位检测的需求,促进了免疫检测技术的发展,出现了分子印迹技术 (molecular imprintingtechnique)、流动注射免疫检测(flow injection im-munoassay)、脂质体免疫检测 (liposome immunoas-say)、免疫传感器(immunosensor),以及多组分免疫检测(multicomponent immunoassay)等新免疫检测技术。 分子印迹技术研究在国外得到较高重视,特别是在生物药物检测。尚存在一些缺点,例如水溶液或 极性溶剂中进行分子印迹和识别仍是一大难题。该技术目前处于研究阶段,主要是以有机小分子化合 物为检测对象。流动注射免疫分析（FIIA）属于流动免疫检测体系,潜在优势在于快速精确、易于实 现自动化、可与其它检测技术联合使用。FIIA也有不足的地方,变异系数大,抗体和酶标的半抗原使用 量大,一次只能分析单个样品,难以满足大批量样品分析的需要。免疫传感器的工作原理和传统的免疫
分析技术相似，属于固相免疫测试法，免疫传感器能够实时监测抗原抗体反应、进行动力学分析，以及 缩短测定时间。总之，免疫检测新技术中分子印迹技术侧重于反应对象的改进流动注射免疫检测与 免疫传感器侧重于快速、自动化及检测手法，脂质体免疫检测注重信号放大，多组分分析免疫检测研究 的是样品的多样性：并且它们有一定的相关性8]。 2.3现代仪器分析技术 现代议器分析技术的进步积极地推动了食品安全检测领域的发展。气相色谱高分辨质普 (GCMS)、气相色谱二级串联质谱(GC/MS/MS)、高效液相色谱二级串联质 (HPLC/MS/MS)、电感耦合等离子体质谱(ICP/MS)等高灵敏度、高准确度和高选择性的分析仪 器满足了食品中农药残留、兽药残留、添加剂、重金属等有害物质检测的需求。而现代仪器与生物 技术的联用可以满足食品安全检测的更高要求。 徐君怡等进行了变性高效液相色谱检测食品中致泻性大肠杆菌的研究，结果表明，应用多聚酶 链式反应(PCR)结合变性高效液相色谱(DHPLC)技术可以快速、准确地检测食品中的致泻性大 肠杆菌。检测限可达到：肠产毒性大肠杆菌27 cfu/m L、肠致病性大肠杆菌33cfmL、肠出血 性大肠杆菌25 cfu/mL、肠侵袭性大肠杆菌 42cfu/mL。 3高新技术在食品保鲜中的应用 高新技术在食品保鲜中的应用可以有效延长食品的贮藏期、大幅减少腐烂变质、极大地提高食 品的附加值。目前，应用较多的技术主要有气调保鲜技术、生物保鲜技术和纳米保鲜技术。 3.1气调保鲜 气调藏是周节气体量藏的简称，是指通过调节产藏环培中气体组分和浓度，抑制果蔬的呼吸 强度，延长果蔬贮存期的一种贮藏方法。气调保鲜能减弱果蔬的呼吸活性，减少质量损失，延缓成 熟和软化，使其生理紊乱和腐烂降到最小 气调保鲜技术是目前发达国家应用较广的果蔬保鲜技术，包括人工气调保鲜包装技术(CAP) 和自发气调保鲜包装技术(MAP)。MAP贮藏是利用鲜活产品本身的呼吸作用来降低贮藏环境中的 氧气浓度，提高二氧化碳浓度从而延长产品的贮藏寿命。MAP贮藏方法比较简便，但气体浓度变化 较大，要达到设定的浓度所需时间较长，多用于简易贮藏或短期贮藏和运输。CAP储藏指的是根据 产品需要，人为地调节贮藏环境中各气体成分的浓度，并保持在非常狭小的变化范围内的一种储存 方法。 CAP由于气体成分严格控制，且与低温贮藏密切配合，才能收到良好的储存效果。因此气 调储存可以看作是低温储存的一种强化手段。贮藏效果比MAP好，是目前世界上最先进的贮藏技术 之一。据统计，美国气调贮藏的果品高达75%，法国约占40%，英国约占30%，95%以上的 意大利鲜食水果在采摘后进行气调保鲜。 气调贮藏的优点是：产生后效作用。气调贮藏的产品，都有后效作用，即气调贮藏后的产品 把它转移到正常环境条件下，其腐烂的速度减慢，有较长的货架寿命：气调贮藏温度高于一般冷藏 温度，不仅消耗能量少，而日还可避免冷藏法对于那些不耐低温贮藏的产品容易出现的低温冷害或 冻害：气调贮藏有效延缓了鲜活食品的衰老过程，并且在长期贮藏中能保持产品的色泽、硬脆度、 质地、口味等感官品质：安全性好，不产生任何污染：减少贮藏损失。但是，气调贮藏的过程中 如果气体浓度控制不好，容易发生气体伤害。例如一些不同种类、品种果实对O,和C0,的忍耐度不 同，O,浓度过低或C0,过高，都会引起果实出现异味和产生生理性病害。同时气调库中的气体对人 有危险性，产品不能经常检查等可 3.2生物技术保鲜 生物技术保鲜是采用微生物菌株或抗菌素类物质，通过喷洒或浸渍果蔬，以降低或防治果蔬采 后腐烂损失的保鲜方法。这是近年来新发展起来的一种食品保鲜方法，主要包括生物防治和基因工 程技术保鲜。其中，生物防治是利用生物方法降低或防治果蔬采后腐烂损失，可以降低病原微生
分析技术相似,属于固相免疫测试法，免疫传感器能够实时监测抗原抗体反应、进行动力学分析,以及 缩短测定时间。总之，免疫检测新技术中,分子印迹技术侧重于反应对象的改进,流动注射免疫检测与 免疫传感器侧重于快速、自动化及检测手法,脂质体免疫检测注重信号放大,多组分分析免疫检测研究 的是样品的多样性;并且它们有一定的相关性[8]。 2.3 现代仪器分析技术 现代仪器分析技术的进步积极地推动了食品安全检测领域的发展。气相色谱高分辨质谱 （GC/MS）、气相色谱二级串联质谱（GC/MS/MS）、高效液相色谱二级串联质谱 （HPLC/MS/MS）、电感耦合等离子体质谱（ICP/MS）等高灵敏度、高准确度和高选择性的分析仪 器满足了食品中农药残留、兽药残留、添加剂、重金属等有害物质检测的需求。而现代仪器与生物 技术的联用可以满足食品安全检测的更高要求。 徐君怡等进行了变性高效液相色谱检测食品中致泻性大肠杆菌的研究，结果表明，应用多聚酶 链式反应（PCR）结合变性高效液相色谱（DHPLC）技术可以快速、准确地检测食品中的致泻性大 肠杆菌。检测限可达到：肠产毒性大肠杆菌 27 cfu/m L、肠致病性大肠杆菌 33 cfu/m L、肠出血 性大肠杆菌 25cfu/m L、肠侵袭性大肠杆菌 42cfu/m L。 3 高新技术在食品保鲜中的应用 高新技术在食品保鲜中的应用可以有效延长食品的贮藏期、大幅减少腐烂变质、极大地提高食 品的附加值。目前，应用较多的技术主要有气调保鲜技术、生物保鲜技术和纳米保鲜技术。 3.1 气调保鲜 气调贮藏是调节气体贮藏的简称，是指通过调节贮藏环境中气体组分和浓度，抑制果蔬的呼吸 强度，延长果蔬贮存期的一种贮藏方法。气调保鲜能减弱果蔬的呼吸活性，减少质量损失，延缓成 熟和软化，使其生理紊乱和腐烂降到最小。 气调保鲜技术是目前发达国家应用较广的果蔬保鲜技术，包括人工气调保鲜包装技术（CAP） 和自发气调保鲜包装技术（MAP）。MAP 贮藏是利用鲜活产品本身的呼吸作用来降低贮藏环境中的 氧气浓度，提高二氧化碳浓度从而延长产品的贮藏寿命。MAP 贮藏方法比较简便，但气体浓度变化 较大，要达到设定的浓度所需时间较长，多用于简易贮藏或短期贮藏和运输。CAP 储藏指的是根据 产品需要，人为地调节贮藏环境中各气体成分的浓度，并保持在非常狭小的变化范围内的一种储存 方法。 CAP 由于气体成分严格控制，且与低温贮藏密切配合，才能收到良好的储存效果。因此气 调储存可以看作是低温储存的一种强化手段。贮藏效果比MAP好，是目前世界上最先进的贮藏技术 之一。据统计，美国气调贮藏的果品高达 75 %，法国约占 40 % ，英国约占 30 %，95 %以上的 意大利鲜食水果在采摘后进行气调保鲜。 气调贮藏的优点是：产生后效作用。气调贮藏的产品，都有后效作用，即气调贮藏后的产品， 把它转移到正常环境条件下，其腐烂的速度减慢，有较长的货架寿命；气调贮藏温度高于一般冷藏 温度，不仅消耗能量少，而且还可避免冷藏法对于那些不耐低温贮藏的产品容易出现的低温冷害或 冻害；气调贮藏有效延缓了鲜活食品的衰老过程 ，并且在长期贮藏中能保持产品的色泽、硬脆度、 质地、口味等感官品质；安全性好，不产生任何污染；减少贮藏损失。但是，气调贮藏的过程中， 如果气体浓度控制不好，容易发生气体伤害。例如一些不同种类、品种果实对 O2和CO2的忍耐度不 同，O2浓度过低或CO2过高，都会引起果实出现异味和产生生理性病害。同时气调库中的气体对人 有危险性，产品不能经常检查等[9]。 3.2 生物技术保鲜 生物技术保鲜是采用微生物菌株或抗菌素类物质，通过喷洒或浸渍果蔬，以降低或防治果蔬采 后腐烂损失的保鲜方法。这是近年来新发展起来的一种食品保鲜方法，主要包括生物防治和基因工 程技术保鲜。其中，生物防治是利用生物方法降低或防治果蔬采后腐烂损失，可以降低病原微生
物、预防或消除田间侵染、钝化伤害侵染以及抑制病害的发生和传播。基因工程技术保鲜则是从基 因工程角度将农产品过熟、衰老调控基因以及抗病基因、抗褐变基因和抗冷等基因进行转导，以解 决产品的保鲜问题。目前，因际上对通过信号传导控制的程序性细胞死亡与农产品保鲜的关系日益 关注，已从植物中分离出表达死亡因子或其激活蛋白的基因。 33纳米保鲜技术 纳米保鲜技术是采用纳米包装材料或纳米保鲜剂对产品进行保鲜处理的一种方法。其中纳米包 装材料是研究较多的领域，通时对句转材料讲行纳米合成、纳米添加、纳米改性，使其具备纳米结 构、尺度、特异功能的包装新物性。苏晶等以柿果为材料，研究了3种型号的新型纳米包装材料对 甜柿呼吸强度、颜色、硬度、失重率及可溶性固形物含量变化的影响。祝钧等综述了纳米包装材料 在果蔬保鲜中的应用。我国科研人员成功研制出“纳米保鲜膜”，可以提高果蔬储藏保鲜质量，减少 因霉变和病害所造成的损失。张憨等用准纳米银对蔬菜汁保鲜，可以减弱加工工艺中的杀菌强度， 避免了高温长时间的杀菌对食品质构造成的破坏山 4高新技术在食品加工中的应用 4.1超临界流体萃取技术 超临界流体萃取是利用介质在超临界区域兼具有气、液两性的特点而实现溶质溶解并分离的 项新型的食品分离技术。超临界流体萃取一般采用CO,作为萃取剂，具有温度低、选择性好、提取 效率高、无溶剂残留、安全和节约能源等特点。它在食品工业中的应用主要集中在以下3个方面： 第一，提取风味物质，如香辛料、呈味物质等。第二，食品中某些特定成分提取或脱除，如从可可 豆、咖啡豆和向日葵中提取油脂，从鱼油和肝油中提取高营养和有药物价值的不饱和脂肪酸，从乳 脂中脱除胆固醇等。第三，提取色素，脱除异味，如提取辣椒色素，从猪油中脱除雄酮和三甲基吲 噪等致臭成分12-14 采取超临界流休作为萃取剂，与传统的样品前处理方法相比且具有操作简单、茎取时间短、萃取 效率高、重现性好、对目标物选择性强、可将干扰物成分减小到最低程度等。虽然该方法节省试 剂、无污染，但回收率较低，且设备的一次性投资较大，运行成本高，而且难以萃取强极性和大分 子量物质10 超临界流体有以下特点：具有密度大、黏度小、扩散系数居中的特点：超临界流体兼具气体和 液体的性质：在临界点附沂，压力和温度微小的变化都可以引起流体密度很大的变化，并相应地只 表现为溶解度的变化 4.2微胶囊技术 微胶囊技术是当今世界上的一种新颖而又迅速发展的高新技术，是指利用天然或合成的高分子 包囊材料，将固体、液体或气体的微小囊核物质包覆形成直径为1μm~5000μm范围内的一种具有 半透明或密封囊膜的微型胶囊技术， 微胶囊技术可以改变被包裹食品的性质，如溶解性、反应性、耐热性和储藏性等：还可以有效 减少物料与外界不良因素的接触，最大限度地保持其原有的营养物质、色香味和生物活性，且有缓 释功能：可以使不易加工储存的气体或液体转化成稳定的固体形式，防止或延缓产品劣变发生。 微胶囊技术主要用于果味奶粉、姜汁奶粉、可乐奶粉、啤酒奶粉、粉末乳酒、补血奶粉、膨体 乳制品等的生产，促进干酪早熟，保护免疫球蛋白等方面15-16。 43膜分离技术 膜分离技术是一种在常温下以半透膜两侧的压力差或电位差为动力对溶质和溶剂进行分离、浓 缩、纯化等的操作过程。该技术是分离领域中公认有效而又经济的一种分离手段，它包括反渗透、 微滤、超滤、纳滤、电透析、气体分离和液膜分离技术等
物、预防或消除田间侵染、钝化伤害侵染以及抑制病害的发生和传播。基因工程技术保鲜则是从基 因工程角度将农产品过熟、衰老调控基因以及抗病基因、抗褐变基因和抗冷等基因进行转导，以解 决产品的保鲜问题。目前，国际上对通过信号传导控制的程序性细胞死亡与农产品保鲜的关系日益 关注，已从植物中分离出表达死亡因子或其激活蛋白的基因。 3.3 纳米保鲜技术 纳米保鲜技术是采用纳米包装材料或纳米保鲜剂对产品进行保鲜处理的一种方法。其中纳米包 装材料是研究较多的领域，通过对包装材料进行纳米合成、纳米添加、纳米改性，使其具备纳米结 构、尺度、特异功能的包装新物性。苏晶等以柿果为材料，研究了 3 种型号的新型纳米包装材料对 甜柿呼吸强度、颜色、硬度、失重率及可溶性固形物含量变化的影响。祝钧等综述了纳米包装材料 在果蔬保鲜中的应用。我国科研人员成功研制出“纳米保鲜膜”，可以提高果蔬储藏保鲜质量，减少 因霉变和病害所造成的损失。张慜等用准纳米银对蔬菜汁保鲜，可以减弱加工工艺中的杀菌强度， 避免了高温长时间的杀菌对食品质构造成的破坏[11]。 4 高新技术在食品加工中的应用 4.1 超临界流体萃取技术 超临界流体萃取是利用介质在超临界区域兼具有气、液两性的特点而实现溶质溶解并分离的一 项新型的食品分离技术。超临界流体萃取一般采用 CO2作为萃取剂，具有温度低、选择性好、提取 效率高、无溶剂残留、安全和节约能源等特点。它在食品工业中的应用主要集中在以下 3 个方面： 第一，提取风味物质，如香辛料、呈味物质等。第二，食品中某些特定成分提取或脱除，如从可可 豆、咖啡豆和向日葵中提取油脂，从鱼油和肝油中提取高营养和有药物价值的不饱和脂肪酸，从乳 脂中脱除胆固醇等。第三，提取色素，脱除异味，如提取辣椒色素，从猪油中脱除雄酮和三甲基吲 哚等致臭成分[12-14]。 采取超临界流体作为萃取剂，与传统的样品前处理方法相比具有操作简单、萃取时间短、萃取 效率高、重现性好、对目标物选择性强、可将干扰物成分减小到最低程度等。虽然该方法节省试 剂、无污染，但回收率较低，且设备的一次性投资较大，运行成本高，而且难以萃取强极性和大分 子量物质[10]。 超临界流体有以下特点：具有密度大、黏度小、扩散系数居中的特点；超临界流体兼具气体和 液体的性质；在临界点附近，压力和温度微小的变化都可以引起流体密度很大的变化，并相应地只 表现为溶解度的变化。 4.2 微胶囊技术 微胶囊技术是当今世界上的一种新颖而又迅速发展的高新技术，是指利用天然或合成的高分子 包囊材料，将固体、液体或气体的微小囊核物质包覆形成直径为 1 μm~5 000 μm 范围内的一种具有 半透明或密封囊膜的微型胶囊技术。 微胶囊技术可以改变被包裹食品的性质，如溶解性、反应性、耐热性和储藏性等；还可以有效 减少物料与外界不良因素的接触，最大限度地保持其原有的营养物质、色香味和生物活性，且有缓 释功能；可以使不易加工储存的气体或液体转化成稳定的固体形式，防止或延缓产品劣变发生。 微胶囊技术主要用于果味奶粉、姜汁奶粉、可乐奶粉、啤酒奶粉、粉末乳酒、补血奶粉、膨体 乳制品等的生产，促进干酪早熟，保护免疫球蛋白等方面[15-16]。 4.3 膜分离技术 膜分离技术是一种在常温下以半透膜两侧的压力差或电位差为动力对溶质和溶剂进行分离、浓 缩、纯化等的操作过程。该技术是分离领域中公认有效而又经济的一种分离手段，它包括反渗透、 微滤、超滤、纳滤、电透析、气体分离和液膜分离技术等
膜分离技术具有以下特点：分离过程不发生相变，减少了能耗：操作在常温下进行，适用于热 敏性物质的分离：在闭合回路中运转，减少了与氧的接触。 目前，膜分离技术主要应用于有效成分的分离、浓缩、精制和除菌等：应用于乳品、果汁、饮 料、酒类、动植物蛋白质、食用胶、氨基酸、多糖、咖啡和茶的加工：应用于乳品深加工和马铃薯 加工业废水中回收蛋白质、天然色素、食品添加剂的分离和浓缩、海水浓缩制食盐和食物中脱盐等 方面1刀 4.4挤压膨化技术 挤压膨化技术是按照预先设计的目标将调配均匀的食品原料通过螺旋挤压机完成输送、混合、 加热、质构重组、熟制、杀菌、成型等多种加工单元，从而取代传统食品加工方法。物料在挤压机内 受到强烈挤压、剪切和磨擦作用，使温度和压力渐渐增大，当这些物料在机械作用下通过一个专门 设计的模具时，压力骤降而发生喷爆，使之形成具有多孔海绵状态。 挤压膨化技术自20世纪问世以来，在食品工业中得到广泛应用。它具有产品种类多、生产效率 高、成本低、产量高、质量好、无废弃物、可实现生产全过程的自动化和连续化操作等特点，是膨化 食品加工技术发展的一个方向。现在，国内外食品行业中多采用同向旋转的双螺杆挤压机。据报 道，目前美国挤压膨化食品的销售额己超过0亿美元。我国在挤压技术方面，己研究开发出适应高 蛋白、高袖脂、高水分的挤压加工机械，用于生产各类工程肉、水产、谷物早餐等食品18]。 4.5高压加工技术 食品的高压处理技术是指在常温或较低温度下将食品物料放入液体介质中，在100MPa~1000 MP的压力作用一段时间后，使食品中的酶、蛋白质和淀粉等生物高分子物质失去活性、变性或糊 化，同时杀死微生物的过程。 高压处理技术是用对食品进行非热加工的处理技术，相对于热加工食品而言，可避免营养成分 和重量的损失，对食品的风味物质、色素等各种小分子物质的天然结构及水解物质均无影响。该技 术工艺简单、操作简便、节约能源。在日本已应用该技术处理大豆蛋白质和生理活性物质，形成蛋 白质的可逆性作用，达到杀菌的目的。Ov等综述了高压处理技术对食品色泽、质构和风味的影 响，认为与其它食品加工技术相比，高压处理是一项独特的加工技术，可以促进或延缓一些化学及 生化反应，从而改变生物聚合物的特性1) 4.6超微粉碎技术 韬微粉碎是利用持殊的粉碎设备，对物料进行神击、碰撞、研磨、分散等加工，将粒径为3 mm以上的物料粉碎至粒径为10μm~25μm以下的微细颗粒，是一种食品精细加工过程。是在 近20年迅速发展起来的一项高新技术，己经在各行业得到广泛应用。 该技术的形式很多，随着物质粒度的超微化，其表面分子排列、电子分布结构及晶体结构均发 生了变化，产生普通粒度的物料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效 应，产生一系列优异的物理、化学、界面性质，从而有利于增加物料的吸收利用率，可延长食品的 保鲜期，提高资源的利用率，节约资源，扩大食用资源的利用范围。张炳文、郝征红等研究表明， 超微粉碎后的可食与药用动物资源能较好地保持物料的生物活性及营养成分20 4.7超声技术 超声技术是利用超声波来加速物质间的化学反应，启动新的反应途径或改善其溶解、结晶、分 配等物化性能，以提高化学反应产率、获得新的化学反应物质或提高物质的分离、提取效率。超声 波在传播过程中，产生的热效应、机械作用和空化效应使传播介质（提取溶剂）易于渗入溶质内 部，能够缩短提取时间，提高有效成分的提取率。 超声波作为一种先进的食品加工技术，具有作用温和、方向性好、穿透能力强、振动强烈等特 点，已有关于超声提取、超声降解、超声辅助酶解、超声灭菌、超声干燥和超声嫩化、乳化等的报道
膜分离技术具有以下特点：分离过程不发生相变，减少了能耗；操作在常温下进行，适用于热 敏性物质的分离；在闭合回路中运转，减少了与氧的接触。 目前，膜分离技术主要应用于有效成分的分离、浓缩、精制和除菌等；应用于乳品、果汁、饮 料、酒类、动植物蛋白质、食用胶、氨基酸、多糖、咖啡和茶的加工；应用于乳品深加工和马铃薯 加工业废水中回收蛋白质、天然色素、食品添加剂的分离和浓缩、海水浓缩制食盐和食物中脱盐等 方面[17]。 4.4 挤压膨化技术 挤压膨化技术是按照预先设计的目标将调配均匀的食品原料通过螺旋挤压机完成输送、混合、 加热、质构重组、熟制、杀菌、成型等多种加工单元, 从而取代传统食品加工方法。物料在挤压机内 受到强烈挤压、剪切和磨擦作用，使温度和压力渐渐增大，当这些物料在机械作用下通过一个专门 设计的模具时，压力骤降而发生喷爆，使之形成具有多孔海绵状态。 挤压膨化技术自 20 世纪问世以来，在食品工业中得到广泛应用。它具有产品种类多、生产效率 高、成本低、产量高、质量好、无废弃物、可实现生产全过程的自动化和连续化操作等特点, 是膨化 食品加工技术发展的一个方向。现在，国内外食品行业中多采用同向旋转的双螺杆挤压机。据报 道, 目前美国挤压膨化食品的销售额已超过 10 亿美元。我国在挤压技术方面，已研究开发出适应高 蛋白、高油脂、高水分的挤压加工机械，用于生产各类工程肉、水产、谷物早餐等食品[18]。 4.5 高压加工技术 食品的高压处理技术是指在常温或较低温度下将食品物料放入液体介质中, 在 100 MPa~1 000 MPa的压力作用一段时间后，使食品中的酶、蛋白质和淀粉等生物高分子物质失去活性、变性或糊 化，同时杀死微生物的过程。 高压处理技术是用对食品进行非热加工的处理技术，相对于热加工食品而言，可避免营养成分 和重量的损失，对食品的风味物质、色素等各种小分子物质的天然结构及水解物质均无影响。该技 术工艺简单、操作简便、节约能源。在日本已应用该技术处理大豆蛋白质和生理活性物质，形成蛋 白质的可逆性作用，达到杀菌的目的。Oey 等综述了高压处理技术对食品色泽、质构和风味的影 响，认为与其它食品加工技术相比，高压处理是一项独特的加工技术，可以促进或延缓一些化学及 生化反应，从而改变生物聚合物的特性[19]。 4.6 超微粉碎技术 超微粉碎是利用特殊的粉碎设备，对物料进行冲击、碰撞、研磨、分散等加工，将粒径为 3 mm 以上的物料粉碎至粒径为 10 μm~25 μm 以下的微细颗粒，是一种食品精细加工过程。是在 近 20 年迅速发展起来的一项高新技术，已经在各行业得到广泛应用。 该技术的形式很多，随着物质粒度的超微化，其表面分子排列、电子分布结构及晶体结构均发 生了变化，产生普通粒度的物料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效 应，产生一系列优异的物理、化学、界面性质，从而有利于增加物料的吸收利用率，可延长食品的 保鲜期，提高资源的利用率，节约资源，扩大食用资源的利用范围。张炳文、郝征红等研究表明， 超微粉碎后的可食与药用动物资源能较好地保持物料的生物活性及营养成分[20]。 4.7 超声技术 超声技术是利用超声波来加速物质间的化学反应，启动新的反应途径或改善其溶解、结晶、分 配等物化性能，以提高化学反应产率、获得新的化学反应物质或提高物质的分离、提取效率。超声 波在传播过程中，产生的热效应、机械作用和空化效应使传播介质（提取溶剂）易于渗入溶质内 部，能够缩短提取时间，提高有效成分的提取率。 超声波作为一种先进的食品加工技术, 具有作用温和、方向性好、穿透能力强、振动强烈等特 点,已有关于超声提取、超声降解、超声辅助酶解、超声灭菌、超声干燥和超声嫩化、乳化等的报道
[21] 5结论 随着经济和社会的不断发展，各高兴技术逐步用于食品行业，而食品工业的可持续发展以及人 们不断上升的消费需求也进一步推动了高新技术在食品中的广泛应用，高新技术已展现出广阔的应 用前景。 参考文献 [1]高梦样，马海乐，郭康权.脉冲磁场杀菌在牛奶杀荫中的应用研究.食品工业科技，2004(7)：76-77 [马海乐，邓玉林，储金字.西瓜汁的高强度脉冲磁场杀菌试验研究及杀菌机理分析.农业工程学报，2003,192：163-166。 3引邓力，周体食品流态化超高温杀菌技术研究D川.江南大学，2006. 用李山云，林奇，李维强.基因芯片技术及其在食品工业中的应用.食品与机械，2005,22（④：72-75 5张高样，陈一资，黄小波，基因芯片技术及其在食品安全检测中的应用几，中国国境卫生检疫杂志，2007,30(2：125-127. 1间左小霞，高志贤，曹巧玲.蛋白质芯片技术及其在食品检测中的应用.中国卫生检验杂志，2007,176：151152 17引邓沱.邢婉丽.程京.生物芯片技术的发展与应用几.电子产品世界.2000643-44. 图1林影，叶茂，韩双艳，等.免疫检测技术的研究进展.食品与生物技术学报，2007,26(：117-120 91孙志成.我国气调贮藏技术的研究现状及展望U几.农产品加工：学刊，2012(2：979 101卢彦芳，张福成，安静，等.微波轴助萃取应用研究进展分析科学学报，201山，272：246-252. 1山张悠，段振华，单薇准纳米银对蔬菜汁保鲜的效果.食品与生物技术学报，2003,22)：63-66 [12引王伟丽，刘学武，张晓冬，等.超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用.食品研究与开发，2002.23(1)：46 3袁关兰，温辉梁，傅升.超临界流体苯取在油脂工业中的应用现状西部粮油科技，2004,12)：2427。 14汪群拥，尹占兰.超临界流体二氧化碳一溶剂绿色化J升.现代物理知识，20046)：35-37 15赵磊，秦翠丽.微胶囊技术及其在食品加工中的应用，中国酿造，2009,28(5：1517. 1161秦立虎，宗青山，孙武斌.微胶囊技术及其在乳品加工业中的应用几.食品科技，1997(6：2225 171魏征.农产品加工装备技术的发展趋势.农产品加工，200412：40-41 181李杨.江连洲，许品.等.挤压膨化预处理水酶法提取大豆油工艺的研究.中国油脂.2009.346：6-10 [19孙传范.高新技术在食品加工中的应用.食品研究与开发，2010,31(8：23207. 120向智男，宁正样.超微粉碎技术及其在食品工业中的应用.食品研究与开发，2006,27(2：88-90. 21吴菲菲，巢玲，李化强，等.超声技术在食品工业中的应用研究进展.食品安全质量检测学报，2017,87)：2670-267
[21]。 5 结论 随着经济和社会的不断发展，各高兴技术逐步用于食品行业，而食品工业的可持续发展以及人 们不断上升的消费需求也进一步推动了高新技术在食品中的广泛应用，高新技术已展现出广阔的应 用前景。 参考文献 [1] 高梦祥, 马海乐, 郭康权. 脉冲磁场杀菌在牛奶杀菌中的应用研究[J]. 食品工业科技, 2004(7):76-77. [2] 马海乐, 邓玉林, 储金宇. 西瓜汁的高强度脉冲磁场杀菌试验研究及杀菌机理分析[J]. 农业工程学报, 2003, 19(2):163-166. [3] 邓力. 固体食品流态化超高温杀菌技术研究[D]. 江南大学, 2006. [4] 李山云, 林奇, 李维强. 基因芯片技术及其在食品工业中的应用[J]. 食品与机械, 2005, 22(4):72-75. [5] 张高祥, 陈一资, 黄小波. 基因芯片技术及其在食品安全检测中的应用[J]. 中国国境卫生检疫杂志, 2007, 30(2):125-127. [6] 左小霞, 高志贤, 曹巧玲. 蛋白质芯片技术及其在食品检测中的应用[J]. 中国卫生检验杂志, 2007, 17(6):1151-1152. [7] 邓沱, 邢婉丽, 程京. 生物芯片技术的发展与应用[J]. 电子产品世界, 2000(6):43-44. [8] 林影, 叶茂, 韩双艳,等. 免疫检测技术的研究进展[J]. 食品与生物技术学报, 2007, 26(4):117-120. [9] 孙志威. 我国气调贮藏技术的研究现状及展望[J]. 农产品加工:学刊, 2012(2):97-99. [10] 卢彦芳, 张福成, 安静,等. 微波辅助萃取应用研究进展[J]. 分析科学学报, 2011, 27(2):246-252. [11] 张慜, 段振华, 单薇. 准纳米银对蔬菜汁保鲜的效果[J]. 食品与生物技术学报, 2003, 22(2):63-66. [12] 王伟丽, 刘学武, 张晓冬,等. 超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用[J]. 食品研究与开发, 2002, 23(1):4-6. [13] 袁美兰, 温辉梁, 傅升. 超临界流体萃取在油脂工业中的应用现状[J]. 西部粮油科技, 2004, 12(1):24-27. [14] 汪群拥, 尹占兰. 超临界流体二氧化碳——溶剂绿色化[J]. 现代物理知识, 2004(6):35-37. [15] 赵磊, 秦翠丽. 微胶囊技术及其在食品加工中的应用[J]. 中国酿造, 2009, 28(5):15-17. [16] 秦立虎, 宗青山, 孙武斌. 微胶囊技术及其在乳品加工业中的应用[J]. 食品科技, 1997(6):22-25. [17] 魏征. 农产品加工装备技术的发展趋势[J]. 农产品加工, 2004(12):40-41. [18] 李杨, 江连洲, 许晶,等. 挤压膨化预处理水酶法提取大豆油工艺的研究[J]. 中国油脂, 2009, 34(6):6-10. [19] 孙传范. 高新技术在食品加工中的应用[J]. 食品研究与开发, 2010, 31(8):203-207. [20] 向智男, 宁正祥. 超微粉碎技术及其在食品工业中的应用[J]. 食品研究与开发, 2006, 27(2):88-90. [21] 吴菲菲, 巢玲, 李化强,等. 超声技术在食品工业中的应用研究进展[J]. 食品安全质量检测学报, 2017, 8(7):2670-2677