當前，食品加工企業(yè)處于快速發(fā)展的階段，食品安全事件時有發(fā)生。在這種情況下，乳制品加工企業(yè)要保持良性發(fā)展，就必須通過技術(shù)和質(zhì)量提升企業(yè)的核心競爭力。先進的生物技術(shù)應(yīng)用于乳制品生產(chǎn)、加工、檢測，成為乳制品加工企業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型的重點。
1 乳制品加工中生物技術(shù)概述
為了獲得更加新鮮、美味和營養(yǎng)的乳制品，生物技術(shù)在乳制品加工中的應(yīng)用日益廣泛。生物技術(shù)主要類型有：發(fā)酵工程、酶工程、細胞工程、基因工程和生化工程等。生物技術(shù)獨特的保鮮功能在乳制品生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，主要是利用天然或者人工控制的微生物菌群，以保鮮菌群及其產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)為主，具有良好的抑菌作用，可以有效延長乳制品的貨架期，具體方式有：(1)添加發(fā)酵液；(2)添加繁殖快和產(chǎn)生抗菌物質(zhì)的菌株；(3)添加純化的抗菌物質(zhì)；(4)添加嗜溫乳酸菌作為安全的溫度保護劑。以酶工程技術(shù)為例，在嬰兒配方奶粉中添加卵清溶菌酶，能夠有效防止嬰兒腸道感染，可以補充牛奶中有益成分不足的欠缺。牛奶在經(jīng)過乳糖酶工藝處理之后，可以將其中所含無甜味、難以消化吸收、飲后容易產(chǎn)生腹瀉、腹痛的乳糖成分，分解成為易于吸收的有益物質(zhì)。并且，乳制品生產(chǎn)應(yīng)用生物技術(shù)，能夠提高乳制品的色、香、味、形等品質(zhì)，尤其在安全和衛(wèi)生方面均取得重大進展。生物技術(shù)可以提高乳制品的風(fēng)味和純度，可以減少乳制品中有害物質(zhì)，是保證乳制品質(zhì)量的技術(shù)之一。
2 乳制品加工中生物技術(shù)的應(yīng)用
2.1 微膠囊技術(shù)的應(yīng)用
微膠囊技術(shù)采用特殊處理方法，利用天然或者合成的高分子材料包裹住固體、液體或者氣體物質(zhì)，制作成具有保護和控釋效果、帶有囊壁的微膠囊，形成保存或阻隔其他物質(zhì)的微粒。微膠囊技術(shù)具有控制釋放、抑制揮發(fā)損失、保護敏感成分、增溶和改善乳化分散、改變形態(tài)、掩蓋不良氣味等方面的作用。微膠囊技術(shù)可以改變物質(zhì)的形態(tài)，融合其中含有不相溶的成分，可以隔離活性物質(zhì)保護敏感成分，阻斷乳品與空氣的接觸降低揮發(fā)性，也可以使多種化學(xué)添加劑的毒性降低等，成為乳制品高新技術(shù)研究應(yīng)用的重點。
微膠囊技術(shù)可以包裹容易氧化變質(zhì)的植物油，避免不飽和脂肪酸與外界環(huán)境、空氣接觸，延緩氧化和防止酸敗。在牛奶生產(chǎn)中，食品添加劑會產(chǎn)生難聞、不穩(wěn)定、不易分解的氣味，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。但是當這些添加劑與微膠囊化技術(shù)相互結(jié)合時，可以提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，使產(chǎn)品具有獨特的口感，無味、無色、泡沫均勻、風(fēng)味好、保質(zhì)期長。用這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品有果味樂粉、攪打奶粉等。微膠囊生物技術(shù)既不會影響到乳制品的營養(yǎng)價值，還可以有效防止氧化腐敗變質(zhì)、增強乳制品具備良好感官性質(zhì)的作用。
2.2 膜分離技術(shù)的應(yīng)用
我國膜分離技術(shù)已有30多年的應(yīng)用和發(fā)展史，膜分離技術(shù)有較多的優(yōu)點，例如：環(huán)境污染小、不用使用任何添加劑、可以有效避免產(chǎn)品受到熱破壞，并且生產(chǎn)時消耗的能量較低。很多乳品企業(yè)在原料乳加工中應(yīng)用膜分離技術(shù)，主要是去除掉原料乳中的微生物、孢子與病毒等，并將物料進行濃縮或分離，達到濃縮、清潔的良好效果。
在牛奶生產(chǎn)中，膜分離技術(shù)可以調(diào)節(jié)各種化學(xué)物質(zhì)的成分，適合不同類型的奶制品，提高奶制品的品質(zhì)。該技術(shù)應(yīng)用最多的領(lǐng)域是乳糖水解工藝，該工藝將乳清中的乙酸和乳酸結(jié)合在一起，從而使整個酸奶生產(chǎn)過程得到最佳控制，以及維護產(chǎn)品質(zhì)量和性能。此外，隨著現(xiàn)代乳制品生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提升，新技術(shù)在牛奶加工和生產(chǎn)中的應(yīng)用必須嚴格符合國家標準，如果乳制品中含有大量“苯丙氨酸”，對人腦的損害很大，會影響到人的智力水平。利用膜分離技術(shù)的特殊分解能力，可以去除乳制品中的“苯丙氨酸”，使乳制品生產(chǎn)更加安全。
2.3 人造奶生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用
近年來，人造奶生產(chǎn)技術(shù)研究進展迅速，人造奶主要分為兩大類：微生物發(fā)酵奶、細胞分泌奶。微生物發(fā)酵奶是利用合成生物學(xué)手段構(gòu)建出一個酵母細胞工廠，盡管酵母細胞會“聰明”地生產(chǎn)特定乳蛋白，但卻無法同時生產(chǎn)出多種乳成分，而由美國某公司開發(fā)的“細胞分泌奶”，很好地解決了這個問題。細胞分泌奶將具有泌乳功能的乳腺上皮細胞進行體外培養(yǎng)，待細胞擴增后，轉(zhuǎn)移到生物反應(yīng)器中，乳腺上皮細胞在生物反應(yīng)器的3D結(jié)構(gòu)周圍排列成一層，形成類似于生理學(xué)上的“乳房”，給這些細胞“喂食”母體血液中的營養(yǎng)物質(zhì)，保證奶制品中的某些元素被控制在一定的量，具有催乳作用，會誘導(dǎo)細胞產(chǎn)出乳汁，并率先運用于“人造母乳”，提升乳制品的營養(yǎng)價值。
3 乳制品加工中生物技術(shù)應(yīng)用的問題
個別乳制品生產(chǎn)企業(yè)出于追求經(jīng)濟利益的考量，在應(yīng)用生物技術(shù)加工乳制品過程中，會添加進去一些無益、甚至有害的微生物，這種行為是乳制品食品安全問題的主因。針對我國乳品安全事件的一系列調(diào)查表明，絕大多數(shù)乳品安全事件基本上是由于微生物污染或致病菌所引起。我國乳制品生產(chǎn)安全防控中，病原菌檢測品種有沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等病原菌。一旦乳制品中存在這些致病菌時，人體食用這類乳制品之后就會出現(xiàn)各種不適的狀況。如果病菌或者有害微生物的含量超標嚴重，會對食用者的身體健康造成危害，不僅破壞乳制品生產(chǎn)企業(yè)形象，更會帶來嚴重的社會負面影響。為此，加強乳制品生產(chǎn)中有害微生物檢測，已經(jīng)成為乳制品生產(chǎn)企業(yè)和食品安全管理機構(gòu)的重點工作。
4 生物技術(shù)改進乳制品加工的對策
4.1 加強微生物溯源技術(shù)推廣
乳制品中的水分和各類營養(yǎng)物質(zhì)給微生物繁殖提供了豐富的養(yǎng)料和良好的生長環(huán)境。為最大程度保證乳產(chǎn)品不受到有害微生物的污染，不能僅僅依賴終端產(chǎn)品檢驗，在生產(chǎn)過程中進行微生物控制十分必要。比如：科學(xué)有效的生物工藝設(shè)計能夠消除微生物隱患的加工生產(chǎn)工藝；對生產(chǎn)環(huán)境和原輔料進行標準化控制，能夠消除微生物隱患；包裝和溫度控制能夠保護產(chǎn)品質(zhì)量等。通過微生物污染事件的溯源，找到可能存在的污染源、徹底阻斷傳播途徑、關(guān)鍵控制點，針對生產(chǎn)過程及時采取各種預(yù)防和糾正措施，可以有效避免因批量生產(chǎn)不合格產(chǎn)品而造成的經(jīng)濟損失，降低企業(yè)成本。與此同時，微生物溯源技術(shù)的應(yīng)用，可以有效避免產(chǎn)品召回和產(chǎn)生社會不良影響。
4.2 應(yīng)用殺菌技術(shù)避免微生物污染
在乳制品制作工藝過程中，為了提高液體乳的外觀、營養(yǎng)價值及保存時間，滅菌是關(guān)鍵步驟。乳制品生產(chǎn)殺菌的主要目的是滅殺乳制品中的微生物或其孢芽，延長乳制品保質(zhì)期，確保乳制品質(zhì)量安全。微生物污染是引起乳制品變質(zhì)的主要原因，除了乳制品原料的污染，生產(chǎn)加工的各個環(huán)節(jié)，如過濾、濃縮、發(fā)酵、包裝等環(huán)節(jié)中的微生物污染是罪魁禍首。所有接觸到乳制品的容器設(shè)備、管道、工具、包裝材料等都要進行徹底滅菌，防治微生物的污染。目前，以過氧化氫·銀離子為主要成分的消毒殺菌劑，是一種高效方便的設(shè)備及管道殺菌劑。該殺菌技術(shù)應(yīng)用于乳制品生產(chǎn)設(shè)備消毒，具有眾多的優(yōu)點：無色、無味、無毒、無殘留、無腐蝕性，對人體無害，可以完全融于水，沒有抗藥性，不會受到水的PH值、溫度（0℃～95℃之間）變化影響，有著較大范圍的應(yīng)用空間。
4.3 強化質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)控制功能
乳品中有害微生物的檢測技術(shù)發(fā)展很快，目前有微生物學(xué)檢測技術(shù)、生物電化學(xué)檢測技術(shù)、免疫學(xué)檢測技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等檢測技術(shù)。隨著乳制品微生物檢測技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)了現(xiàn)場檢測和在線檢測。以酸奶制品生產(chǎn)為例，在酸奶發(fā)酵過程中，產(chǎn)品質(zhì)量受溫度、p H值和濕度等參數(shù)的影響很大，統(tǒng)計和完成生產(chǎn)需求各項指標是一項復(fù)雜的任務(wù)。用于生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，可以對生產(chǎn)信號和設(shè)備溫度進行連續(xù)、自動的監(jiān)控，產(chǎn)生的信息用于各項指標監(jiān)測并做出準確判斷，并將其輸送到信號接收區(qū)。通過在酸奶生產(chǎn)線和設(shè)備上安裝各種控制裝置，可以很好地控制每次測量的準確性，從而使整個酸奶過程得到最佳維護。在乳制品生產(chǎn)中，加工生產(chǎn)設(shè)備的良好運行環(huán)境是保障乳制品生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵，具備自動檢測系統(tǒng)的機械設(shè)備運行，也為優(yōu)化乳制品生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，對于乳制品的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)性能都有很大程度的提升。因此，今后加強乳制品的生產(chǎn)、儲存和質(zhì)量監(jiān)控手段的研發(fā)和應(yīng)用也極其重要。
5 結(jié)語
營養(yǎng)豐富的乳制品在人們?nèi)粘Ｉ钪芯哂兄匾牡匚?。全世界對乳制品的需求在快速增長，各國也在不斷研發(fā)新的乳制品生產(chǎn)、儲存和質(zhì)量檢測技術(shù)。最近幾年，全球各大乳企已將成熟的生物技術(shù)應(yīng)用于乳制品生產(chǎn)中，主要是應(yīng)用工程菌生產(chǎn)特殊的酶系、應(yīng)用基因工技術(shù)改造菌種微生物、應(yīng)用生物技術(shù)生產(chǎn)免疫乳等多個方面。未來，生物技術(shù)不但可以開發(fā)出新的食物資源生產(chǎn)途徑，而且對于提高食品的品質(zhì)有著重大意義。
