村材角发常女多 《食品加工高新技术》 课程论文 题 目：高新技术在食品可持续 生产中的作用 学 院：食品科学与工程学院 专业：食品工程 学 号：107331712185 姓 名：李冬美 指导老师：蒋玉梅老师 2017年12月10号
《食品加工高新技术》 课程论文 题 目：高新技术在食品可持续 生产中的作用 学 院：食品科学与工程学院 专 业：食品工程 学 号：107331712185 姓 名：李冬美 指导老师：蒋玉梅老师 2017 年 12 月 10 号
目录 摘要 关键词 Abstract Keywords 1、微胶囊技术 1.1概念 1.2制备微胶囊方法 1.3应用 2、生物技术 2.1概念 2.2应用 2.2.1在食品检测中的应用 2.2.2在食品包装中的应用 22.3应用前景展望 3、3D打印技术 5 3.1概念 3.2前景和应用 4、参考文献
目录 摘要______________________________________________ 1 关键词_____________________________________________1 Abstract ___________________________________________1 Keywords __________________________________________ 1 1、微胶囊技术_______________________________________ 2 1.1 概念_________________________________________________________ 2 1.2 制备微胶囊方法_______________________________________________2 1.3 应用_________________________________________________________2 2、生物技术_________________________________________ 3 2.1 概念_________________________________________________________3 2.2 应用_________________________________________________________4 2.2.1 在食品检测中的应用________________________________________ 4 2.2.2 在食品包装中的应用________________________________________ 4 2.2.3 应用前景展望_____________________________________________ 5 3、3D 打印技术_______________________________________5 3.1 概念_________________________________________________________ 5 3.2 前景和应用___________________________________________________6 4、参考文献_________________________________________ 7
高新技术在食品可持续生产中的作用 姓名：李冬美；学号：107331712185 专业：食品工程；学院：食品科学与技术学院 摘要：食物是我们生存的重要核心组成，它即是我们最好的朋友也是最大的敌人。 一方面，食物是我们赖以生存的能量；另一方面，食物也是世界人口的苦难之源， 如今有8亿人营养不良，19亿人超重或肥胖。而技术创新是影响我们健康的主 要驱动力之一。为了进一步提高食品资源利用率和增值加工程度，实现食品工业 的可持续发展。基于此，本文介绍了微胶震技术、生物技术、3D打印技术等应 用于食品发展中一些高新技术。 关健词：食物；健康；可持续；高新技术 High-tech plays a role in the sustainable production of food Nama:Li Dongmei:Student ID:107331712185 Subject:Food Engineering;College:Food Science and Engineering Abstract:Food is an important core component of our existence.It is our best friend and the biggest enemy.On the one hand,food is the energy we depend on for survival On the other hand,food is also a source of misery to the world's population.Today 800 million people are malnourished and 1.9 billion are overweight or obese.Technological innovation is one of the major drivers of our health.In order to further improve the utilization of food resources and value-added processing.food industry to achieve sustainable development.Based on this,this article introduces some high and new technologies in the application of food such as cold sterilization technology,biotechnology,3D printing technology. Key words:Food:Health;Sustainable;High-tech 1
1 高新技术在食品可持续生产中的作用 姓名：李冬美；学号：107331712185 专业：食品工程；学院：食品科学与技术学院 摘要：食物是我们生存的重要核心组成，它即是我们最好的朋友也是最大的敌人。 一方面，食物是我们赖以生存的能量；另一方面，食物也是世界人口的苦难之源， 如今有 8 亿人营养不良，19 亿人超重或肥胖。而技术创新是影响我们健康的主 要驱动力之一。为了进一步提高食品资源利用率和增值加工程度，实现食品工业 的可持续发展。基于此，本文介绍了微胶囊技术、生物技术、3D 打印技术等应 用于食品发展中一些高新技术。 关键词：食物；健康；可持续；高新技术 High-tech plays a role in the sustainable production of food Nama:Li Dongmei;Student ID: 107331712185 Subject: Food Engineering; College: Food Science and Engineering Abstract: Food is an important core component of our existence. It is our best friend and the biggest enemy. On the one hand, food is the energy we depend on for survival. On the other hand, food is also a source of misery to the world's population. Today, 800 million people are malnourished and 1.9 billion are overweight or obese.Technological innovation is one of the major drivers of our health. In order to further improve the utilization of food resources and value-added processing, food industry to achieve sustainable development. Based on this, this article introduces some high and new technologies in the application of food such as cold sterilization technology, biotechnology, 3D printing technology. Key words: Food; Health; Sustainable; High-tech
1、微胶囊技术 1.1概念 微胶囊技术是一种利用成膜材料把固体、液体或气体包埋成具有功能性核 壳结构包合物的技术。所制备的包合物称为微胶囊，微胶囊的粒径通常在几微 米至上千微米。其中，内部被包裹的物质称作芯材，也叫客体分子，外部的包被 材料称作壁材，也叫主体分子，壁材一般为天然或合成高分子材料1.多种物 质可以作为芯材，利用微胶囊技术对其进行包埋，例如：脂溶性营养成分、风味 物质、着色剂、农药、酶、药物、细胞、黏合剂等+。微胶囊技术已被广泛应 用于食品、制药、纺织、化工等多种领域。在食品工业生产中，以保护食品成分 在生产加工过程中免受外界环境如光、热、氧等的影响而发生降解、氧化以及挥 发性损失等，同时还可以防止各成分发生相互作用，也能达到控制食品成分在特 定的时间与位置释放的作用。该技术可以降低生产成本，增加功能成分的稳定性 掩蔽不良风味，改善食品功能成分的释放性能等。 1.2制备微胶囊方法 原理方法 转点 化 原位聚合法 粒径分布均匀。胶魔粒接近球形。可制备出具有自修复功距的微胶德 复凝聚法 无苦使用有机溶剂与化学交联剂，产率较高锐孔一凝因浴法方法易行，设各简单，成木较低 法 脂质体制各微胶囊材料定性好，天然无毒，生物可解 物喷雾干燥 操作简单，成本收低。易于现大规模工业化生产 理 喷雾冷冻干保 适用于热敏性芯材的包埋，能较大程度防止艺材热降 法流化床包衣法 实用性较强，适合工业化规核生产 物理相分高法 装置简单，易于操作，产率较高 化学溶剂蒸发法 反应条件温和，无需特殊反应试剂 法层层自组装法 能韩在纳米尺度上对微胶囊的大小、组成、结构、形态和囊壁厚度进行调控，制各出具有多层壁 1.3应用 在食品领域中，功能性成分常被用来改善食品的风味、颜色、质地、延长保 质期或提升营养价值等，利用微胶囊技术对功能成分如抗氧化剂、益生菌等进行
2 1、微胶囊技术 1.1 概念 微胶囊技术是一种利用成膜材料把固体、 液体或气体包埋成具有功能性核 壳结构包合物的技术。 所制备的包合物称为微胶囊，微胶囊的粒径通常在几微 米至上千微米。其中，内部被包裹的物质称作芯材，也叫客体分子，外部的包被 材料称作壁材，也叫主体分子，壁材一般为天然或合成高分子材料[1—2] ，多种物 质可以作为芯材，利用微胶囊技术对其进行包埋，例如：脂溶性营养成分、风味 物质、着色剂、农药、酶、药物、细胞、黏合剂等 [3-4]。微胶囊技术已被广泛应 用于食品、制药、纺织、化工等多种领域。在食品工业生产中，以保护食品成分 在生产加工过程中免受外界环境如光、热、氧等的影响而发生降解、氧化以及挥 发性损失等，同时还可以防止各成分发生相互作用，也能达到控制食品成分在特 定的时间与位置释放的作用。该技术可以降低生产成本，增加功能成分的稳定性， 掩蔽不良风味，改善食品功能成分的释放性能等 [5]。 1.2 制备微胶囊方法 1.3 应用 在食品领域中，功能性成分常被用来改善食品的风味、颜色、质地、延长保 质期或提升营养价值等，利用微胶囊技术对功能成分如抗氧化剂、益生菌等进行 原理 方法 特点 化 原位聚合法 粒径分布均匀，微胶囊粒接近球形，可制备出具有自修复功能的微胶囊 学 复凝聚法 无需使用有机溶剂与化学交联剂，产率较高锐孔 - 凝固浴法 方法易行，设备简单，成本较低 法 脂质体制备微胶囊 材料稳定性好，天然无毒，生物可降解 物 喷雾干燥 操作简单，成本较低，易于实现大规模工业化生产 理 喷雾冷冻干燥 适用于热敏性芯材的包埋，能较大程度防止芯材热降解 法 流化床包衣法 实用性较强， 适合工业化规模生产 物理 相分离法 装置简单，易于操作，产率较高 化学 溶剂蒸发法 反应条件温和，无需特殊反应试剂 法 层层自组装法 能够在纳米尺度上对微胶囊的大小、组成、结构、形态和囊壁厚度进行调控，制备出具有多层壁 材
包埋，对食品的加工以及价值提升具有重要意义6。然而，大部分的功能性成分 稳定性较差，在食品的生产加工、贮藏、运输、销售等过程中易受环境因素的影 响而被降解破坏，而微胶囊技术正式解决这一问题的有效方式。下图部分微胶囊 包埋生物活性成分在食品中的应用。 食品 包埋活性戒分 徽胶囊制备方法 壁村 羟基柠控酸 电雾干操 乳清蛋白、麦芽期精[ 羟茫柠檬酸 冷连干燥 乳清蛋白、麦芽糊精[切 奶 酪酸钙)维生素和矿物质 质体 口吞鹅 柠檬酸 微波 酪蛋白、菊粉[ 冰淇淋 酚类提取物 喷雾干煤 麦芽糊精【] 意大利面 羟基柠檬酸 喷雾干樱 乳清蛋白【 霜防酸（亚麻籽油） 喷雾干燥 阿拉伯胶、麦芽期精[ 显范油脂 共结品 酸奶 酚类提取物 雾化/凝 藻酸盐【4 酚英提取物 喷雾干燥 麦芽糊精咸大豆蛋白[】 饮料 姜黄素、儿茶素 乳化/喷雾干燥 玉米醇落蛋白 食盐 硫酸亚铁 喷雾干慢 丙二醇单硬脂酸酯 锐孔一凝似溶法 大豆分高蛋白/海藻酸销[1 紫苏油 复凝聚 海藻酸销 亚麻籽油 层层自组装 玉米糖浆】 2、生物技术 2.1概念 发酵工程、细胞工程、基因工程和酶工程是4种主要应用于食品工业中的生 物技术。1、发酵工程主要是凭借现代工程技术的手段，根据微生物的特点和功 能来制造其他的物质或者直接利用微生物来对食品工业生产进行调整和控制。2、 细胞工程是一种采取组织和细胞培养、核质移植等方式，对细胞结构以及内含物 进行调整，以求生物的结构和功能能够符合人们需求的生物技术。3、基因工程 立足于分子遗传学，凭借分子生物学以及微生物学来对生物原本的特征进行改 变，从而取得所需的新品种或者为新产品的制作提供助力。基因工程对食品的包 装、储存、运输都有着积极的作用。4、酶工程简单来说就是在生物反应器中， 使用各种酶来对物质进行催化，进而帮助物质进行转化的一项技术。 3
3 包埋，对食品的加工以及价值提升具有重要意义 [6 ]。然而，大部分的功能性成分 稳定性较差，在食品的生产加工、贮藏、运输、销售等过程中易受环境因素的影 响而被降解破坏，而微胶囊技术正式解决这一问题的有效方式。下图部分微胶囊 包埋生物活性成分在食品中的应用。 2、生物技术 2.1 概念 发酵工程、细胞工程、基因工程和酶工程是 4 种主要应用于食品工业中的生 物技术。1、发酵工程主要是凭借现代工程技术的手段，根据微生物的特点和功 能来制造其他的物质或者直接利用微生物来对食品工业生产进行调整和控制。2、 细胞工程是一种采取组织和细胞培养、核质移植等方式，对细胞结构以及内含物 进行调整，以求生物的结构和功能能够符合人们需求的生物技术。3、基因工程 立足于分子遗传学，凭借分子生物学以及微生物学来对生物原本的特征进行改 变，从而取得所需的新品种或者为新产品的制作提供助力。基因工程对食品的包 装、储存、运输都有着积极的作用。4、酶工程简单来说就是在生物反应器中， 使用各种酶来对物质进行催化，进而帮助物质进行转化的一项技术。 食品 包埋活性成分 微胶囊制备方法 壁材 羟基柠檬酸 喷雾干燥 乳清蛋白、麦芽糊精［7］ 面包 羟基柠檬酸 冷冻干燥 乳清蛋白、麦芽糊精［7］ 奶酪 VE、 VA、辅酶 Q10 乳液 酪酸钙［8］ 维生素和矿物质 维生素和矿物质 脂质体 脂质体［9］ 口香糖 柠檬酸 微波 酪蛋白、菊粉［10］ 冰淇淋 酚类提取物 喷雾干燥 麦芽糊精［11］ 意大利面 羟基柠檬酸 喷雾干燥 乳清蛋白［12］ 汤 脂肪酸（亚麻籽油） 喷雾干燥 阿拉伯胶、麦芽糊精［13］ 茶 豆蔻油脂 共结晶 蔗糖［14］ 酸奶 酚类提取物 雾化 / 凝固 藻酸盐［14］ 酚类提取物 喷雾干燥 麦芽糊精或大豆蛋白［15］ 饮料 姜黄素、儿茶素 乳化 / 喷雾干燥 玉米醇溶蛋白 食盐 硫酸亚铁 喷雾干燥 丙二醇单硬脂酸酯 油脂 鱼油 锐孔 - 凝固浴法 大豆分离蛋白 / 海藻酸钠［16］ 紫苏油 复凝聚法 海藻酸钠［17］ 亚麻籽油 层层自组装 玉米糖浆［18］