乳制品加工中生物技術(shù)的運(yùn)用

◎ 肖建華

（廣州市泰奇食品有限公司，廣東 廣州 511356）

隨著食品加工生產(chǎn)企業(yè)的競爭不斷加強(qiáng)，市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境更加惡化。近年出現(xiàn)的廣式?jīng)龉录约叭鼓谭凼录图斡L城年份酒丑聞事件等，都從另一個側(cè)面反映出當(dāng)前我國食品行業(yè)面臨的巨大問題。在此社會背景下，提升乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的核心競爭力，已成為人們普遍關(guān)注的重大社會問題。對于乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)而言，采用更加先進(jìn)的生物技術(shù)進(jìn)行乳制品生產(chǎn)、加工及檢測，成為其轉(zhuǎn)型、發(fā)展的重要突破點(diǎn)。因此，現(xiàn)重點(diǎn)對我國現(xiàn)階段乳制品加工、生產(chǎn)過程中生物技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用情況進(jìn)行分析。

1 乳制品加工中的生物技術(shù)概述

顧名思義，生物技術(shù)一般是指采用基本的生物體系，引入先進(jìn)的生物學(xué)工程理念，通過對物質(zhì)的生物學(xué)特性進(jìn)行改變以及經(jīng)過不同物質(zhì)之間的能量轉(zhuǎn)化，以此生產(chǎn)和加工人們所需要的各種物品。

從我國食品加工生產(chǎn)中的生物學(xué)技術(shù)總體發(fā)展過程來看，其主要分為傳統(tǒng)生物學(xué)階段、近代生物學(xué)階段和現(xiàn)代生物學(xué)階段。早期的傳統(tǒng)生物學(xué)階段，主要包括我國傳統(tǒng)食品加工生產(chǎn)中使用的釀造技術(shù)等；到了近代生物學(xué)階段，則出現(xiàn)了諸如生物標(biāo)本技術(shù)及生物發(fā)酵技術(shù)等；隨著科學(xué)技術(shù)的不斷成熟，到了現(xiàn)代生物學(xué)階段，生化工程、基因工程和新型發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、組織培養(yǎng)技術(shù)等廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代食品加工及乳制品加工生產(chǎn)實(shí)踐中。生物技術(shù)是在分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)上，多學(xué)科滲透發(fā)展形成的新領(lǐng)域，主要包括基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程等。近20 a來，現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛，在乳制品工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，幾乎涵蓋了從奶牛的良種選育、產(chǎn)奶量的提高到乳制品的成分選擇、風(fēng)味及加工工藝的改良、乳制品生產(chǎn)質(zhì)檢等各個領(lǐng)域，在工信部與發(fā)改委聯(lián)合頒布的2009版《乳制品工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》中，生物技術(shù)被列為今后乳制品加工重點(diǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。比如，牧草良種選育、乳牛選育、乳制品成分改善、奶產(chǎn)量提升、乳制品檢測和飼料生產(chǎn)等，都與我國的生物技術(shù)密切相關(guān)。

2 乳制品加工中生物技術(shù)的作用

2.1 提升相關(guān)乳制品質(zhì)量

對于乳制品生產(chǎn)加工企業(yè)而言，除了在法律允許范圍內(nèi)生產(chǎn)質(zhì)量較高的產(chǎn)品外，還要采用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)、加工質(zhì)量更優(yōu)的產(chǎn)品。比如，在乳制品加工生產(chǎn)中，通過采用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)，對乳牛注射牛生長激素，可提高乳牛的乳產(chǎn)量。而且在乳制品加工工藝流程中，采用多種現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行乳制品加工與生產(chǎn)，可有效提升相關(guān)乳制品的質(zhì)量。

2.2 改善乳制品成分

在現(xiàn)代乳制品加工生產(chǎn)中，采用生物學(xué)技術(shù)不但可以提高奶制品的總體質(zhì)量，而且可以增強(qiáng)其免疫功能。特別是在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)競爭不斷激烈的市場背景下，乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)不斷通過多種投機(jī)倒把的手段謀取經(jīng)濟(jì)利益，因此近幾年在市場中出現(xiàn)了一系列食品安全事故。故為了提升乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的市場核心競爭力，應(yīng)在市場競爭中不斷細(xì)分市場，尋找一個具體的技術(shù)突破口，通過引入現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)，提高乳制品品質(zhì)。

2.3 提升乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的核心競爭力

乳制品生產(chǎn)企業(yè)只有以質(zhì)量取勝，才能在激烈的市場角逐中獲得重生。因此，其需要采用生物學(xué)技術(shù)降低產(chǎn)品成本，突出產(chǎn)品的差異性。在乳制品加工生產(chǎn)中，除了滿足國內(nèi)消費(fèi)者基本的消費(fèi)需求外，還要引入國際市場中先進(jìn)的乳制品加工生產(chǎn)理念，從而減少食品安全問題，滿足消費(fèi)者的不同消費(fèi)需求，占有更大的市場份額。

3 乳制品加工中生物技術(shù)的具體運(yùn)用

3.1 生物技術(shù)可應(yīng)用于乳蛋白生物活性肽的開發(fā)

在現(xiàn)代乳制品生產(chǎn)過程中，乳蛋白是一種非常重要的原料，而蛋白酶是乳制品生產(chǎn)中極為重要的一種技術(shù)手段。因此，乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)常通過選擇性水解乳蛋白，獲得更多的生物活性肽，這類食品不僅容易吸收，而且有助于消化，同時具有良好的抗過敏作用及降低膽固醇、低血壓治療等作用。

3.2 生物技術(shù)能夠提升乳制品的免疫功能

對于嬰幼兒而言，其免疫系統(tǒng)尚未完全發(fā)育。因此，需要依賴于母乳的保護(hù)。但隨著現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)不斷成熟，市場中已經(jīng)開發(fā)和研制出第二三代嬰兒乳粉，因人乳中的乳鐵蛋白及免疫球蛋白和溶霉菌等免疫因子的存在，會使人體對微生物的抵抗能力不斷增強(qiáng)，故采用現(xiàn)代生物技術(shù)，在嬰幼兒配方的乳粉中加入以上物質(zhì)成分，可使嬰幼兒的免疫能力更強(qiáng)。

3.3 生物技術(shù)可與ATP生物熒光技術(shù)相結(jié)合

在現(xiàn)代乳制品加工生產(chǎn)過程中，通過采用ATP生物熒光技術(shù)，能夠科學(xué)檢測乳制品中的特異性病原菌及細(xì)菌總數(shù)。因此，這一技術(shù)具有靈敏、快速及簡便的技術(shù)特點(diǎn)，尤其是在乳制品貨架期預(yù)測、原料奶的驗收和檢測殘留噬菌體方面具有積極作用。

3.4 生物技術(shù)可與固化技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用

在現(xiàn)代乳制品加工生產(chǎn)中，通過固化技術(shù)能夠?qū)⑷橹破分械南嚓P(guān)元素限定在某一特定范圍內(nèi)。因此，使相關(guān)乳制品的存活力及催化活性更高。目前，這一技術(shù)已在我國牛乳過敏癥防治以及水解乳糖和綜合利用乳清制造乙酸和乳酸過程中得到了非常廣泛的應(yīng)用與實(shí)踐。因此，使相關(guān)乳制品的貯存時間大大延長，降低了乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)風(fēng)險。圖1所示為常溫長保質(zhì)期酸牛奶生產(chǎn)工藝流程示意圖。

圖1 常溫長保質(zhì)期酸牛奶生產(chǎn)工藝流程圖

3.5 生物技術(shù)可有效提高乳脂肪在相關(guān)產(chǎn)品中的穩(wěn)定性

隨著人們生活水平的不斷提高，其對乳制品的質(zhì)量要求越來越高。因此，使乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的貯存保鮮技術(shù)受到了巨大的挑戰(zhàn)。而采用生物技術(shù)，利用脂酶的水解作用或轉(zhuǎn)脂作用，可對乳制品中的甘油進(jìn)行修飾作用。因此，其在改善乳制品中乳脂肪的融化性及乳化性方面具有重要作用。同時，使乳制品純度更高，風(fēng)味更好。因此，這一技術(shù)使乳脂肪在乳制品中的穩(wěn)定性更高，以此為乳制品保鮮提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。比如，在乳制品加工生產(chǎn)中，可以通過對微生物進(jìn)行科學(xué)控制，一方面提升原奶的營養(yǎng)價值，另一方面可以確保食品安全。因此，一般在乳制品生產(chǎn)加工過程中，需要采用微生物技術(shù)對乳制品中的有害因子進(jìn)行加熱處理，具體的熱處理類型及熱處理技術(shù)要求如表1所示。

表1 生物技術(shù)對乳制品熱處理的技術(shù)要求表

3.6 生物技術(shù)可用于酪蛋白改性

酪蛋白主要包括β-酪蛋白、α s1-酪蛋白、k-酪蛋白和αs2-酪蛋白等不同成分。因此，其生物學(xué)分子具有很好的柔韌性和雙親子性。這種物質(zhì)元素經(jīng)常在我國現(xiàn)代食品加工生產(chǎn)中用作食品添加劑。但牛乳、人乳中乳清蛋白及酪蛋白2種物質(zhì)成分的比例不同，前者為78∶15，后者為40∶60。因此，在對母乳奶粉進(jìn)行加工生產(chǎn)中，為了有效降低牛乳中酪蛋白的相對含量，技術(shù)人員通常需要在物質(zhì)成分中添加乳清粉。而這種物質(zhì)價格較高，采用生物學(xué)技術(shù)對牛乳中的酪蛋白進(jìn)行改性，可降低乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。此外，由于αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白不容易被嬰兒消化和吸收，因此采用生物技術(shù)對乳制品中的酪蛋白進(jìn)行改性處理，可提高嬰兒的消化吸收率。目前，通過采用生物技術(shù)對酪蛋白進(jìn)行生物學(xué)改性，可生產(chǎn)母乳化奶粉。

3.7 生物技術(shù)能夠有效減少相關(guān)乳制品中的苯丙氨酸

在乳制品加工生產(chǎn)中，通過采用生物技術(shù)，不但能夠使乳制品中的苯丙氨酸大大減少，而且可以防止乳制品產(chǎn)生副作用。在食品加工中，既要采用新技術(shù)生產(chǎn)消費(fèi)者值得信賴的產(chǎn)品，更要使不同產(chǎn)品能夠滿足國際食品加工生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。但食品中一旦產(chǎn)生苯丙氨酸，人們食用后就會導(dǎo)致細(xì)胞嚴(yán)重?fù)p傷，且會對人們的智力發(fā)育造成一定的影響，尤其是乳制品中含有苯丙氨酸會對8個月甚至8周歲兒童的中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。而采用現(xiàn)代生物技術(shù)中的微生物或酪蛋白經(jīng)胰酶形成特殊的蛋白酶進(jìn)行水解，然后再通過離子交換及活性炭等交換處理，就可將乳制品中的大量苯丙氨酸除去，以此為消費(fèi)者預(yù)防疾病提供了可能性。

4 結(jié)語

乳制品在人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)著很重要的地位。通過上述分析可知，生物技術(shù)在乳制品加工生產(chǎn)中能夠起到至關(guān)重要的作用，不僅可以提升相關(guān)乳制品質(zhì)量，改善乳制品成分，提升乳制品加工生產(chǎn)企業(yè)的核心競爭力，而且可以用于乳蛋白生物活性肽的開發(fā)，提升乳制品的免疫功能，同時還可與ATP生物熒光技術(shù)及固化技術(shù)相結(jié)合，有效提高乳脂肪在相關(guān)產(chǎn)品中的穩(wěn)定性。此外，生物技術(shù)可用于酪蛋白改性，且能夠有效減少相關(guān)乳制品中的苯丙氨酸。該文通過對乳制品生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行分析，以此針對生物技術(shù)在提高乳脂肪于相關(guān)產(chǎn)品中的穩(wěn)定性這一技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了數(shù)據(jù)測試分析，通過初步殺菌、LTLT巴氏殺菌、HTST巴氏殺菌（奶油）、HTS巴氏殺菌（牛奶）、超巴氏殺菌、UHT滅菌、保持滅菌及初步殺菌工藝等幾種不同的生產(chǎn)運(yùn)行工況進(jìn)行測試分析，并結(jié)合不同的溫度和時間進(jìn)行加工生產(chǎn)，以此提高了相關(guān)乳制品的生產(chǎn)質(zhì)量。因此，實(shí)踐研究結(jié)果表明，生物技術(shù)在我國現(xiàn)代食品加工生產(chǎn)，特別是乳制品加工中應(yīng)用廣泛，能夠提高企業(yè)的核心競爭力。故在今后食品生產(chǎn)、加工時，應(yīng)采用新技術(shù)，通過生物技術(shù)理念，生產(chǎn)出值得消費(fèi)者信賴的高質(zhì)量產(chǎn)品。

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