1、乳制品加工论文食品加工论文论生物技术在乳制品加工中的应用摘 要: 随着市场经济体制改革的不断进行,生物技术的迅猛发展,特别是三鹿奶粉中三聚氰胺事件的爆发,使公众越来越重视乳制品加工企业的竞争问题,构建和谐社会,营造和谐环境等的呼声越来越高,采用科学合理的技术,确保乳制品加工企业稳定、健康发展。介绍我国乳制品加工企业应用生物技术的意义,提出乳制品加工企业中对开发乳蛋白生物活性肽、增强乳制品免疫更能、固定化技术等生物技术应用。 关键词: 生物技术;乳制品;加工 随着市场经济体制改革的推进,市场化进程日益深化,及近几年所出现的嘉裕长城年份酒丑闻、广式凉果所出现的问题特别是三鹿奶粉受三聚氰胺影响事件,
2、引起了社会公众对食品加工及其风险的关注,如何通过正确的方式,提升乳制品企业竞争力,业已成为市场上各企业的重要课题。特别是中国加入世界贸易组织以后,国内企业由以往专注开拓国内市场转向与全球各地企业进行同场竞技,为我国乳制品加工企业提出更高的要求,使乳制品加工企业面对更加严峻的形势。如何实现企业社会使命,对提高产品质量并逐渐与国际接轨成为引入生物技术的意义所在。 生物技术是利用生物体系,应用先进的生物学和工程学技术。改变生物特性进行物质转化,以生产人类所需要的各种产品。其发展可分为 3 个阶段,即传统生物技术阶段(如酿酒、酿醋、酿造酱油等)、近代生物技术阶段(如发酵技术、生物标本等)和现代生物技术
3、阶段(新型发酵工程、酶工程、现代生物反应工程、细胞工程或组织培养技术、基因工程、蛋白质工程和生化工程等)。现代生物技术可应用于乳业的各个方面,如乳牛、牧草的良种选育,提高产奶量,改善乳品成分,乳品加工、质检及饲料生产等均与之密切有关。近年来国外将生物技术应用于乳和乳制品工业,有利地推动了乳品工业的革新和发展。 1 生物技术在乳制品加工中的应用的意义 1.1 生物技术在乳制品加工中的应用,可以提高乳制品的质量 乳制品加工企业通过在加工过程中引入生物技术,提高乳制品的质量,提高乳制品产量。通过合理利用生物技术,在法律法规范围内,生产出质量更优的乳制品。在乳制品加工生产中,通过对乳牛注射某些相关激素
4、,如采用BST(Bovine Somatotropin),即牛生长激素,来提高乳牛的产奶量是近年来迅速发展起来的一项高新生物技术。BST 用于提高乳牛产奶量,现已达到商业化。据相关研究报告,通过对乳牛注射 BST 激素,可以提高 15%左右的产奶量;而关于人饮用的安全方面,经研究表明,经过对奶牛注射 BST 而得的牛奶供人饮用,对人体是无害的。 1.2 生物技术在乳制品加工中的应用,可以增强乳的免疫功能 通过在乳制品加工中使用生物技术,改进产奶质量,增强乳制品的免疫功能。乳制品加工企业在市场竞争中,为了占领更大的市场,在进行 SWOT 分析的基础上,面对不同的细分市场,可以从细分市场中寻找一个
5、突破口。通过引入生物技术,针对某一个细分市场进行改进乳制品质量,增强某方面产品的竞争力。如婴儿乳制品市场,由于婴儿的免疫系统尚未发育完全,通过在生产中有目的的引入生物技术,改进婴儿乳制品的免疫功能,提高乳制品加工产量和质量,生产适合婴儿的乳制品,使乳制品加工企业在市场竞争中,趋利避害,减少阻力,有的放矢,完成企业的社会使命。 1.3 生物技术在乳制品加工中的应用可以增强企业的核心竞争力 自二十世纪九十年代末开始,有关竞争力的概念和理论引入中国,很快为学界和商界所重视。当今对竞争力战略研究公认的权威当属美国哈佛商学院的麦可波特无疑。波特提出了一系列竞争分析的方法和技巧,为理解企业及国家的竞争行为
6、提出了完整的知识框架。波特强调竞争力根本在于提升企业的成本领导能力和产品差异化能力。然而核心竞争力在不同的企业体现在不同的方面,有的企业体现在成本上,有的企业体现在产品差异上等,但是都能体现竞争力。而对于乳制品加工企业来讲,同样需要考虑自身核心竞争力的形成,特别是在生物技术在乳制品加工中逐渐应用,使乳制品企业为了在与国际接轨的同时,增强自身的竞争力为出发点,在乳制品加工中引入生物技术,改进自身产品生产中的问题,提高产品的质量,增强企业的核心竞争力。 2 生物技术在乳制品加工行业中的应用 2.1 引入生物技术,开发乳蛋白生物活性肽 通过在乳制品加工中,引入新的人力资源,对乳制品进行改进,开发乳蛋
7、白生物活性肽,生产质量更高的乳制品原料。乳蛋白是乳制品生产的重要原料,而蛋白酶是生产乳制品的重要手段。这一领域之所以如此引起人们关注,主要是由于其中存在多种具有生物活性的功能的肽。乳制品加工企业在乳制品加工过程中,通过选择性水解乳蛋白,可获得许多不同的生物活性肽。活性肽类食品具有易消化、易吸收、抗过敏性、治疗低血压和降低胆固醇等功能作用。如在日本,有些公司专门生产活性肽,是美国和欧洲活性肽市场的主要供应商。目前的产品主要包括口服液态食品和低过敏性食品、健康和运动食品、发酵和微生物培养用的肽类,以及化妆品。乳制品加工企业面对每年消费者对活性肽的需求量达到一吨的消费市场诱惑,通过引入生物技术,日本
8、乳制品加工企业开发出新活性肽类产品,而且部分公司正对低能过敏肽类乳制品进行研究,为了更好的占有乳制品市场,生产出苦味更低、风味更好的乳制品,同时进行酪蛋白水解物作为培养基的实验,此类制品应用于发酵食品中,促进有益微生物的成长发育。通过开发酪蛋白磷酸肽,作为食品的强化剂,对于人体来讲,可以增强人体肠道对钙的保持。 2.2 引入生物技术,增强乳制品的免疫功能 由于婴儿尚未完成免疫系统的发育,在自身免疫系统活性较差的情况下,需要依赖母乳的保护。但是随着营养学和医学的不断发展,生物技术的突破,已相应开发出第二代和第三代婴儿乳粉。由于人乳中的乳清蛋白存在一定量的乳铁蛋白、溶菌酶和免疫球蛋白等,这些物质的
9、存在使人乳具有抗微生物的效应,所以在婴儿配方乳粉中,强化这些免疫因子能增加其免疫功能。通过引入生物技术,开发牛乳制品中对人体有保护作用的免疫球蛋白,如抑制和杀死肠道病原菌等。随着免疫学的每一个新发现,都会为免疫乳的开发制造一个新的发展空间,通过引入生物技术,开发对人体健康有全方位作用的免疫乳。 2.3 乳制品加工中,引入 ATP 生物荧光技术 ATP 分子中的能量是通过荧光酶复合物(虫荧光素/虫荧光酶)的作用转变为光,这种光能可用光度计测定,在一定条件下,光的能量与原始样品 ATP 的能量有关,因而可推测出被检样品中微生物的数量。在乳制品加工过程中,通过采用 ATP 生物荧光技术检测乳制品中的
10、细菌总数及特异性病原菌具有简便、快速、灵敏的特点,在原料奶的验收、乳制品货架期预测及抗生素和细菌、噬菌体残留的检出等方面具有广阔的应用功能,正如某些科学家指出的可以通过采用ATP 生物荧光技术对牛乳是否被污染,也可以利用线性回归方程和 ATP 值预测原料乳中的菌落总数,用于 UHP 奶和其他乳制品的无菌监测和抗生素、噬菌体残留的快速检测等等。这样可以减少乳制品加工过程中的某些不便,降低乳制品加工企业的人力资源管理成本,优化企业生产环境,科学地对乳制品进行质量管理,提高乳制品质量。 2.4 引入固定化技术 在乳制品加工过程中,采用固定化技术,即是通过物理或化学方法限制或定位在某一特定空间范围,保
11、留其固有的催化活性和存活力。在乳糖水解、牛乳过敏症防治、综合利用乳清制造乳酸、乙酸工艺等等中应用,可以提高原料的储存质量,降低企业的管理成本。 2.5 利用乳脂肪修饰 随着人们生活水平的提高,物质消费品越来越多,乳制品加工企业对于乳制品的产量也日益剧增,这就给乳制品加工企业的储存保护质量问题带来了挑战。通过引入生物技术,采用脂酶的转脂作用或水解方式,将乳制品中的甘油三酯进行修饰,使乳脂肪的性质,尤其是融化性、乳化性得到改善,并保持原有的良好风味和纯度,有利于乳脂肪在产品中的稳定性,从而保证乳及乳制品的质量及货架期,为消费者提供了更优的产品,同时也为消费者及销售者对乳制品的储存提供了方便。 2.
12、6 引入生物技术,对酪蛋白改性 酪蛋白由 s1-酪蛋白、s2-酪蛋白、-酪蛋白和 -酪蛋白 4 部分组成,其分子具有双亲性,且柔韧性好,常作为食品组分或添加剂应用于食品工业。牛乳中酪蛋白与乳清蛋白之比为 78:15,而人乳中两者之比为 40:60,在母乳化奶粉生产中需添加价格昂贵的乳清粉以降低牛乳中酪蛋白的相对含量,如将牛乳中酪蛋白改性,即可经济实惠地达到这一目的。另外,s-酪蛋白不易被婴儿消化吸收,而改性的酪蛋白消化率显著提高。酶法改性的酪蛋白已应用于糖果和蜜饯的生产,含有 5%40%多肽链的酪蛋白可生产一种能替代鸡蛋蛋白用做蛋白糖霜的产品,胰蛋白酶改性的酪蛋白还可用于母乳化奶粉的生产。 2
13、.7 引入生物技术,减少乳制品中的苯丙氨酸 通过在乳制品加工过程中,引入生物技术,减少乳制品中的苯丙氨酸,减少乳制品的副作用。乳制品加工企业在发展的过程中,既要提供满足公众需求的乳制消费品,同时也要保证乳制品加工企业生产出来的产品在符合国际指标的情况下,不影响消费者的身心健康。苯丙酮尿症是先天性代谢异常病症之一,由于苯丙氨酸羟化酶阻碍苯丙氨酸转化为酪氨酸,导致血液积存过多的苯丙氨酸(为正常的 10 倍),结果造成细胞损伤,阻碍智力发育。苯丙氨酸对人体健康具有重大影响,特别是对 8 个月至 8 周岁儿童的中枢神经系统所造成的损害是不可恢复的。目前,可利用酪蛋白经胰酶或微生物产生特殊蛋白酶来进行部
14、分水解,再经活性炭、离子交换处理除去乳制品中大部分苯丙氨酸,从而为消费提供了预防病症的功能,提供质量更优的产品,提高了企业的竞争力。 3 结语 乳制品加工企业在生产过程中,通过引入开发乳蛋白生物活性肽、增强乳制品免疫功能、ATP 生物荧光技术、固定性技术、利用乳脂肪修饰、对酪蛋白改性、减少乳制品中的苯丙氨酸等生物技术的应用,提高企业产品的质量,优化乳制品加工企业的生产环境,增强乳制品加工企业的市场竞争力。本文在分析的过程中,由于本人知识和能力有限,在分析之中仅采用定性分析,而缺乏适当的定量分析,特别是在以后的研究学习过程中会以定性分析结合相关的数据进行定量分析,使分析更加合理科学。 参考文献: 1方辉,生物技术在乳制品工业中的新进展,饮料,2001. 2赵电波,白艳红,张和平.现代生物技术在乳及乳制品中的应用,乳品加工,2006. 3张兰威,乳制品加工中应用的生物技术,食品与健康,2002.
