改革開放以來,隨著農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為社會提供了豐富的糧、油、肉、禽、蛋、魚等產(chǎn)品,極大地促進了我國食品工業(yè)的發(fā)展,人民生活水平已從溫飽走向小康、走向富裕。在食品工業(yè)的發(fā)展中,食品添加劑功不可沒,隨著科技的發(fā)展,食品添加劑得到了廣泛的開發(fā)與應(yīng)用。既保證了食品的高質(zhì)量,也推動了食品工業(yè)的大發(fā)展。我國食品添加劑的總產(chǎn)量,約占國際貿(mào)易額的10%,某些品種的產(chǎn)量,已占世界首位,在國際貿(mào)易中占據(jù)著重要地位。但是,我國食品添加劑生產(chǎn)有喜也有憂。
目前已根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)—食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定批準(zhǔn)通過生產(chǎn)的11個新品種,香料3種,共計1474種。年產(chǎn)量約130萬噸,年產(chǎn)值150多億元,出口約2.5億美元,進口上億美元。有十幾個品種的產(chǎn)量已達1萬t以上,但仍不能滿足國內(nèi)外食品市場的需求。有些我國不能生產(chǎn)的產(chǎn)品,如核酸,已在大連珍奧核酸科技公司開發(fā)成功,投資2.5億元,建成年產(chǎn)值15億元的核酸生產(chǎn)裝置,產(chǎn)品達到國際同類產(chǎn)品水平,其中核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)含量均高出美國和日本產(chǎn)品的50%。到世紀(jì)末,該公司的核酸產(chǎn)品產(chǎn)值將超過60億元。
1食品添加劑工業(yè)的成就
1.1檸檬酸出口量居世界第一
檸檬世界消費量為50萬t左右,80%應(yīng)用于食品工業(yè),我國年產(chǎn)20萬t(生產(chǎn)能力有30萬t),出口15萬t,主要銷往美國和日本。美國和世界市場需用的檸檬酸中90%為無水物,我國主要生產(chǎn)含水物?,F(xiàn)已開發(fā)出無水檸檬酸用于出口。我國采用薯干料發(fā)酵,較美國等采用蜜糖、精料發(fā)酵成本低,環(huán)保費用少。檸檬酸工業(yè)用農(nóng)副產(chǎn)品作原料發(fā)酵,在國際上被認為是難度較大的工藝,遠至日本掌握著世界一流生物酶工程的先進技術(shù)的國家,也沒有深層發(fā)酵制造檸檬酸的工藝。國內(nèi)生產(chǎn)檸檬酸,不加任何營養(yǎng)鹽,氮原和生酸促進劑,能直接進行發(fā)酸,工藝先進、成本較低,在國際市場競爭中占有一定的優(yōu)勢。我國有80多家檸檬酸生產(chǎn)廠,最大的蚌埠檸檬酸廠年產(chǎn)量6萬t,產(chǎn)品90%銷往歐洲。該廠生產(chǎn)的檸檬酸周期為60h,國外為130~140h。由于采取玉米粉發(fā)酸生產(chǎn)成本較低,盡管歐洲市場和北美市場分別征收11.2%和5.9%的關(guān)稅,但由于技術(shù)先進,質(zhì)量穩(wěn)定和相對低廉的價格,在國際市場競爭中仍占有一定優(yōu)勢。如在美國市場上,檸檬酸價格為75美分/磅,而我國出口產(chǎn)品僅55美分/磅,在國際市場上有很大競爭實力。
1.2木糖及木糖醇生產(chǎn)居世界第一
世界每年消費量為1.2萬t左右,主要用于防齲齒食品。我國年產(chǎn)1萬t(生產(chǎn)能力已達3萬t),出口近1萬t是世界第一生產(chǎn)大國和出口大國,占世界貿(mào)易量80%以上。有些國家甚至從我國進口原料,進行再加工后出口。
1.3防腐劑生產(chǎn)與出口大國
世界年消費防腐劑4.5萬t,美國占3萬t。其中山梨酸鉀,美國年消費1萬t,2000年預(yù)計消費
1.3萬t?,F(xiàn)在市場銷售單價3.9美元每磅。我國年生產(chǎn)能力超過1萬t,出口5000多t。成本不到35美元/kg。過去依靠進口的品種,現(xiàn)在能批量出口。苯鉀酸鈉,美國年消費1萬t,我國年產(chǎn)2萬t,出口1萬多t。
1.4糖精生產(chǎn)、消費與出口大國
全世界每年糖精的消費量相當(dāng)于1100萬t蔗糖的甜度。其中亞洲占44%,南美洲35%,歐洲18%。糖精的甜度為食糖的300~500倍,占各種高倍甜味劑消費的60%。我國1998年生產(chǎn)糖精2.9萬t,出口1.6萬t,約占貿(mào)易量的50%以上。
2食品添加劑生產(chǎn)存在的問題
2.1品種少,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理
目前世界上允許使用的添加劑已達4000多種,我國僅開發(fā)出1400多種。與發(fā)達國家相比存在較大差距,還需要科技工作者研制開發(fā)出市場急需及缺口較大的添加劑,使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐步走向合理。
2.2技術(shù)水平總體比較低
我國產(chǎn)品與發(fā)達國家的產(chǎn)品之間存在較大差距,發(fā)展也不平衡,特別是環(huán)境治理較差,廢水處理中還有很多問題有待處理。
2.3應(yīng)用的深度和廣度不夠
在應(yīng)用方面主要是品種開發(fā)跟不上工業(yè)發(fā)展的需要。如低聚異麥芽糖用酶、植梭酶,我國還不能生產(chǎn),只能依靠進口。
2.4生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)品質(zhì)量差
根據(jù)報道1998年進行的全國三大類食品添加劑(著色劑、甜味劑、保鮮劑)質(zhì)量檢查在北京、上海、廣州檢查樣品68件大部分檢查質(zhì)量是好的,理化指標(biāo)不合格的占38.2%,標(biāo)簽標(biāo)示不完整的情況較多,所查“蛋白糖”質(zhì)量無一合格。
2.5對產(chǎn)品使用的宣傳做的不夠
食品添加劑的使用有嚴格的限定。必須在推銷自己的產(chǎn)品的同時,幫助用戶解決使用的問題,只有這樣,才能不斷擴大自己的產(chǎn)品市場。
我國食品添加劑雖面臨國際、國內(nèi)市場需求大、銷售旺的大好機遇,但上新項目,仍需十分慎重,不宜盲目上馬,搞短期行為,防止造成不必的損失。應(yīng)該看到,我國的食品添加劑市場已是國際化市場。世界著名的食品添加劑制造商的產(chǎn)品已廣泛地滲透到我國食品工業(yè)企業(yè)中。哪家公司的產(chǎn)品優(yōu)秀,價格低廉,就會受到市場的歡迎。我國天然營養(yǎng)功能化的食品添加劑具有一定優(yōu)勢。
3運用生物技術(shù),推動我國食品添加劑工業(yè)的發(fā)展
我國食品行業(yè)和食品添加劑行業(yè),必須應(yīng)用生物技術(shù)等高新技術(shù),按照“人無我有,人有我優(yōu)”的原則,多生產(chǎn)科技含量高、營業(yè)價值高、保健功能高、附加值高、市場占有率高的產(chǎn)品,才能推動我國食品工業(yè)升級換代,實現(xiàn)躋身世界先進行列的目標(biāo)。在即將邁向21世紀(jì)的知識經(jīng)濟時代,我國食品工業(yè)面臨著挑戰(zhàn)與機遇,也面臨同行的激烈的競爭。國際上最大的食品集團,美國的菲利普、莫里斯公司、可口可樂公司、百事可樂公司、英國荷蘭的聯(lián)合利華公司、瑞士的雀巢公司、法國的達能公司、日本的麒麟公司等大型跨國食品公司,都已進入中國。在我國建立了合資或獨資企業(yè)。我們只有應(yīng)用生物技術(shù)等高新技術(shù)改造和發(fā)展食品工業(yè),推動我國食品工業(yè)升級換代,才能確保我國食品工業(yè)在21世紀(jì)重振雄風(fēng),躋身世界先進行列。
31直接生產(chǎn)出人們喜愛的各種發(fā)酵食品
利用微生物發(fā)酵技術(shù),已經(jīng)能夠生產(chǎn)出各類眾多的發(fā)酵食品,主要包括酒(啤酒、葡萄酒、黃酒、日本清酒、白酒、白蘭地、威士忌、果露酒、奶酒等)、醬、醬油、醋、乳酪、酸奶等。
32提供各種食品添加劑和保健食品的功能性基料
食品添加劑能夠改善食品的色、香、味、外形保持新鮮度,延長保存時間,提高食品的營養(yǎng)價值,改善食品品質(zhì),提高食品加工效率。利用生物技術(shù),可以生產(chǎn)各種食品添加劑。包括鮮味劑(味精、5—鳥苷酸,5—肌苷酸等)、酸味素(檸檬酸、乳酸、葡萄糖酸等)、甜味劑(阿斯巴甜Aspartame等)、天然色素(β胡蘿卜素、紅曲色素等)、抗氧化劑(維生素C、維生素E等)、增稠劑(黃原膠、潔冷膠等)、營養(yǎng)強化劑(賴氨酸等氨基酸、核黃素、維生素等)。此外,用微生物發(fā)酵和酶法轉(zhuǎn)化,可以生產(chǎn)多種保健食品的基料,如低聚糖、多不飽和脂紡酸、糖醇、活性多肽和蛋白質(zhì)等。
利用基因工程、植物細胞培養(yǎng)和微生物發(fā)酶技術(shù),可以生產(chǎn)出一些新型食品添加劑,包括抗微生物污染的防腐劑,具有降低脂肪和減輕動脈粥樣硬化功能的乳化劑,有利于控制體重的風(fēng)味劑,抗衰老的生理活性物質(zhì)(超氧化物岐化酶),具有抗氧化、
減低血管脆性、消炎、抗癌功能的黃酮類化合物等。
33深入研究開發(fā)低熱量食品的功能性食品添加劑
為糖尿病患者(2000年我國糖尿病人將達到1400萬人,2025年將增至3700萬人)開發(fā)低熱量甜味劑。據(jù)1990年美國癌癥協(xié)會調(diào)查統(tǒng)計,癌癥由高脂肪、低纖維、缺鈣而引起的占37%。因此,開發(fā)低熱量脂肪替代品和纖維素在食品中的應(yīng)用,要作為食品工業(yè)的主要任務(wù)來抓。
34微生物酶制劑用于食品加工
利用α—淀粉酶、糖化酶和葡萄糖異構(gòu)酶可以生產(chǎn)葡萄糖,不同DE值淀粉糖漿、果葡糖漿等。果膠酶可用于果汁加工,澄清蘋果汁、葡萄汁和柑橘汁,也可提高葡萄糖收得率,改善澄清效果,加快過濾速度。乳糖酶可以分解牛奶中的乳糖,提高牛扔的消化性,防止嬰兒腹瀉。脂肪酶可用于改進食品風(fēng)味,增加人造黃油的奶香味,提高面包的保鮮能力。蛋白酶可用于制造蛋白胨、氨基酸混合液,以及用于生產(chǎn)糖果使用的蛋白發(fā)泡劑;可用于面包、糕點的生產(chǎn),縮短揉面時間,增強面團延伸性,改進產(chǎn)品質(zhì)量;用于肉類加工,可軟化肉類、軟化腸衣、提高質(zhì)量;用于乳酪制造,可縮短成熟時間等。利用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)可以設(shè)計出新的酶種,以適應(yīng)食品工業(yè)的新的需要。
35改善食品性能,提高食品質(zhì)量,充分利用大豆
目前,全球用大豆制成的食品已多達12萬種,僅營養(yǎng)豆腐一項品種達幾十種,遠遠超過我國已開發(fā)的品種。用大豆制成的酸奶、冰淇淋也已問世,深受消費者歡迎。在國務(wù)院和有關(guān)部委大力支持下推行的“大豆行動計劃”,必將有利地推動我國大豆的開發(fā)和利用,包括大豆多肽、大豆磷脂和大豆低聚糖的開發(fā)和利用。國內(nèi)外專家預(yù)測,大豆系列產(chǎn)品將成為二十一世紀(jì)最成功、最有市場潛力的保健食品。
36生產(chǎn)含有益活菌的保健食品
乳酸菌和雙岐桿菌具有多種有益人體健康的功能,是重要的保健食品的基料。近年來,日、德、瑞士、韓國等非常流行利用乳酸菌和雙岐桿菌的活菌制成保健食品,包括保健飲料、酸奶、冰淇淋、糖果、巧克力等??蓡为氂萌樗峋螂p岐桿菌,也可將兩種菌混合使用。加入食品的活菌,可以是菌體懸浮液、菌粉、冷凍干粉或采用微膠囊技術(shù)包裹活菌。
37生產(chǎn)可生物降解的食品包裝材料
利用淀粉為原料,經(jīng)微生物發(fā)酵、生產(chǎn)L-乳酸、β-經(jīng)基丁酸。然后再用化學(xué)方法制成聚乳酸、聚β-羥基丁酸戎酸等共聚物,可以用作生物可降解的食品包裝材料。以解決盒飯的飯盒造成的“白色污染”問題。
38生產(chǎn)微生物殺蟲劑、農(nóng)用抗生素和微生物肥料
利用生物技術(shù)可以制成代替化學(xué)農(nóng)藥、殺滅農(nóng)業(yè)害蟲的微生物殺蟲劑和農(nóng)用抗生素。還可制成微生物肥料,目前己大量應(yīng)用的有根瘤菌肥料、固氮菌肥料、磷細菌肥料、鉀細菌肥料等。
39提供各種快速、簡便、精確的食品分析技術(shù)
利用酶工程的固定化技術(shù),可以制成酶電極、酶試紙等,可以快速、簡便地測定食品中的化學(xué)成分,包括葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、酒精、谷氨酸、賴氨酸等。利用基因工程的NDA指紋技術(shù)可以鑒定食品原料和最終產(chǎn)品是否摻假,檢測谷物、堅果、牛奶中所含的微量毒素,如黃曲霉素等。利用核酸聚合酶連鎖反映(PCR)技術(shù)可以迅速擴增DNA和RNA片斷,使其達到能夠檢測出的數(shù)量。這種方法可用于檢測食品中微量的細菌或病毒的污染等。
310生物技術(shù)常用的某些高新技術(shù)可用于食品工業(yè)
如微膠囊技術(shù)、膜分離技術(shù)、二氧化碳超臨界萃取技術(shù)、生物活性和芬香成份分離技術(shù)、超高溫瞬時殺菌技術(shù)(VHT)、高精度分析技術(shù)(高壓液相色譜、原子吸收光譜、離子交換色譜、氣相色譜等),以及真空冷凍干燥技術(shù)、高壓食品加工技術(shù),超微粉碎技術(shù)等,也廣泛用于食品工業(yè)。
在我國食品工業(yè)中,食品添加劑任重而道遠,要運用生物技術(shù)高新技術(shù),開發(fā)更多的新型食品添加劑,趕上國際先進水平,縮短與發(fā)達國家的差距,為發(fā)展我國食品工業(yè)做出新貢獻。據(jù)專家預(yù)測:我國以農(nóng)業(yè)食品為主體的格局將很快過渡為以工業(yè)食品為主體的結(jié)構(gòu),生物技術(shù)對整個食品體系的滲透面將越來越寬,相信不久的將來,生物技術(shù)必能克服種種技術(shù)困難和經(jīng)濟困難,為食品工業(yè)的發(fā)展,開拓更加廣闊的前景。