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冷卻肉的生產和消費比例將提高、逐漸代替熱鮮肉。是我國肉類食品產業發展的第一大趨勢。冷卻肉是指對嚴格執行檢疫制度屠宰后的畜禽胴體迅速進行冷卻處理,使胴體溫度在24小時內降為0~4℃,并在后續的加工、流通和零售過程中,始終保藏在O~4℃范圍內的鮮肉。發達國家冷卻肉市場占有率達90%以上。
冷卻肉之所以將代替熱鮮肉,主要有這幾方面的原因:1,冷卻肉的生產、貯藏、運輸和銷售均在冷鏈條件下進行,能科學控制溫度,可有效抑制微生物的生長、保障鮮肉食品的衛生質量。2.采用冷卻生產和銷售模式,可有效保留肉食品中的營養和風味成分。3.冷卻肉實行工廠化生產,并采用科學的管理體系。在熱鮮肉的產銷過程中,要對動物活體(活豬、活牛等)進行運輸,但活體運輸會帶來動物疫病傳播、環境污染、動物福利等方面的問題。而冷卻肉采用的是宰后的畜禽胴體的冷鏈運輸,可減少疫病傳播的風險和環境污染,并可提高動物福利。據統計,我國冷卻肉在大城市已占到生鮮豬肉市場份額的25%左右。由于人們對食品安全、營養和風味的關注度越來越高,所以,冷卻肉的市場潛力巨大、前景光明。
傳統肉制品的生產方式將向現代化方向轉變,這是我國肉類食品產業發展的第二大趨勢。我國的傳統肉制品包括腌臘和醬鹵類肉制品等產品,如腌火腿、板鴨、風鵝、鹽水鴨。傳統肉制品的風味獨特,國人十分愛吃這類食品,但目前,我國的很多傳統肉制品仍以作坊方式生產,存在不少問題:不能滿足商品屬性,不能規模化生產,衛生安全性低。為此,科技人員應在以下幾方面加大研發力度:1.研究傳統肉制品的風味形成機理。2.研究影響傳統肉制品品質的工藝,對傳統工藝進行改造。例如,將風鵝的自然風干工藝改為人工風干,可將風干時間縮短50%~70%,從而縮短生產周期、提高生產效率。3.研發新型生產設備。將傳統肉制品的生產方式從手工轉變為機械化,將有利于標準化生產的開展、提高肉制品質量。
隨著現代工藝和設備的應用,中式傳統肉制品的保存和流通條件也得到了改善。在上個世紀九十年代以前,中式傳統肉制品在我國大中城市的市場份額為30%,如今,這一比例已經提高到50%。
低溫肉制品的生產和消費比例將提高。是我國肉類食品產業發展的第三大趨勢。低溫肉制品是指在溫和的加熱環境下生產的肉制品,例如,采用巴氏消毒的溫度(70~80℃)對肉進行加熱處理,這種加熱條件就比較溫和。采用溫和的條件對肉加熱,對肉制品加工所用的原料肉中的營養和風味成分破壞較少,可有效保留肉類食品中的營養和風味物質。在發達國家,肉制品主要是低溫肉制品。目前,我國已經開始生產低溫肉制品,但要保障低溫肉制品的衛生質量,必須要嚴格控制原料肉(生肉)的微生物數量。在正常條件下,剛屠宰的動物深層組織通常是無菌的,但在屠宰和加工過程中,肉的表面會受到微生物的污染。動物體的清潔狀況和屠宰車間的衛生狀況,與原料肉受微生物影響的程度密切相關,肉的初始載菌量越小,以其為原料加工的肉制品的衛生狀況則越容易控制。在衛生狀況良好的條件下屠宰出來的動物的肉,其初始茵落總數可控制在100 efu/cm2。
關鍵詞:食品微生物學;團隊建設;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)17-0014-02
近年來,我國教育部開始鼓勵創新團隊建設,2007年提出了實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見,并要求“加強本科教學團隊建設,重點遴選和建設一批教學質量高、結構合理的教學團隊,建立有效的團隊合作的機制”。教學團隊是建立有效合作機制的有力保證,已經成為教育部在高等學校中實施本科教學質量與教學改革工程的一項重要舉措。因此,自2012年以恚團隊以食品微生物學為核心課程,包括食品生物技術、發酵工藝原理、乳品工藝學、食品衛生檢驗學、分子生物學、釀酒工藝學等課程,組建了食品微生物學系列課程教師創新團隊。團隊以提高人才培養質量為核心,不斷深化教學改革,調整、更新教學內容,提升教學手段,創新人才培養模式,積極探索團隊運行管理模式,在教學改革、課程建設、科學研究、平臺建設等方面取得了初步成效。近年來,吉林農業大學食品科學與工程專業充分認識到加強教學團隊建設的重要意義和作用,在提高教學質量、提升教師素質、進行教育教學改革和“產、學、研”等方面進行了有益探索和實踐,團隊結構明顯優化,團隊成員的教學水平和科研能力明顯提高,尤其是在科研成果轉化為生產力、服務于地方企業方面成果顯著,走出了一條具有高校特色的教學團隊建設新路。
一、團隊建設的目標
以食品微生物學為核心課程,開展與之密切相關的系列課程的教師團隊建設,加強與食品微生物學課程內容相關的專業課教師的溝通與交流,優化課程內容與教學資源,促進教學方法改革;以教學課程為主體,結合科研平臺和科研項目,利用教授課程內容相關性和科研方向一致性條件,利用科研平臺和科研項目團隊優勢加強與團隊成員的溝通與交流,提高教師的科研水平、創新能力,提升教學水平;建設一支教學水平高、科研能力強的高素質師資隊伍,建設教學研究型特色創新團隊,促進我校教學研究型大學師資水平、科研實力和辦學能力提升。
二、團隊建設的內容
1.調整食品微生物系列課程的課程結構。課程是教學內容體系的基本單元,基礎課程建設是教學改革與建設的核心任務。建立食品學科核心專業課程體系,要按照本科人才培養水平評估要求,以就業為導向,深化人才培養模式改革,調整專業課程體系,優化課程設置,更新教學內容,突出學生綜合素質與能力的培養,特別是知識應用能力和動手能力的培養。把拓寬專業口徑與柔性專業方向,加強基礎與強調針對性有機結合起來,著力打造專業品牌,設置與市場對接和具有前瞻性的課程內容,不斷提高人才培養質量。
2.加強教學方法改革。為了培養學生的創新思維和獨立分析問題、解決問題的綜合能力,在教學活動過程中,團隊成員根據課程內容共同研究采用什么樣的教學方法教學更合適。通過共同探討學科研究進展,講授最新研究成果,激發學習興趣,配合具體的案例講解,使學生感受到相關課程在本專業中的重要性。共同研究如何強化實踐教學環節,提高學生科研水平和解決實際問題的能力,進一步加深學生對知識點的理解和掌握。
3.團隊的建設模式研究。以教學課程為主體,結合科研平臺和科研項目,利用教授課程內容相關性條件,加強與食品微生物學課程內容相關的專業課教師的溝通與交流,利用科研平臺和科研項目團隊優勢加強與團隊成員的溝通與交流,建設系列課程教學創新團隊,更好地發揮團隊成員的積極性和主動性。
三、團隊建設方法和實施
1.以吉林省食品加工與食品安全問題為前提,不斷優化授課內容、課程體系。為了提升專業課程設置的合理性,教學團隊先后進行人才培養方案的滾動修改。在修改過程中,團隊教師既加快傳統學科專業的改造與提高,也積極發展新專業,并充分聽取用人單位對學生基本素質與能力的要求,使新的課程培養體系建設保持整體性的同時,兼顧前瞻性與動態性。目前,團隊教師針對課程內容側重于食品精深加工和食品安全檢測技術,增加了食品加工過程中以及貯藏、銷售過程中微生物引起的安全性等內容,同時增加了食品微生物相關的畢業設計內容。
2.通過團隊合作,采用多種教學手段,豐富課堂教學環節。微生物學的研究內容及其廣泛,涉及多個學科,在課堂教學過程中,根據課程組教師的研究方向采用分章節輪流授課的形式,不僅將微生物學知識與教師的科學研究工作聯系起來,將新近的研究成果引入教學,使學生有機會了解學科前沿知識,而且每個教師結合自己具體的科研內容有意識地培養學生的科學態度、科學精神和創新思維。采用討論式、換位教學和啟發式教學方式,促進主動學習;對于學生們容易掌握的部分課程內容,安排學生自學,等等。
3.利用好實踐基地,提高團隊教師理論聯系實際的水平。俗話說“打鐵還要自身硬”,食品微生物學系列課程在生產實踐中應用比較廣泛,為了提高團隊教師教學水平,團隊教師根據課程內容要求,利用學院自有的中試車間和董事會辦學條件,經常進行生產實踐,到相關企業進行生產指導。為企業解決生產實際問題的同時,也提高了自身的理論水平,獲得了第一手的教學素材,使課堂教學更加生動,大大提高了教學效果。團隊教師已經熟練掌握了酸奶發酵工藝、啤酒發酵工藝、乳酸發酵工藝等。
4.加強教學團隊科研能力,科教相長提升教學水平。團隊有資歷的教師有計劃地帶動青年教師開展科學研究,參與或承擔相關科研課題,特別是與教學相關性較大的研究課題,使得年輕教師在科研工作獲得收獲的同時在教學方面也有很大長進,從教學和科研的結合上培養青年教師,從而進一步提高了教學質量。通過平臺建設支撐教學,目前團隊建有吉林省食品生物制造科技創新中心,中心為團隊教師提供了良好的科研條件,向所有團隊教師及其研究生開放使用,有效促進了人才培養。為了激發教師的教學熱情,團隊教師開展了經常性學術活動,每周組織教師進行一次學術報告或讀書報告;利用科研經費為青年教師提供國內外學術會議機會,通過交流,一方面豐富了團隊教師的專業知識與視野,另一方面可提高教師的表達能力,使課堂教學更為生動活潑。
5.加強國內外訪學及學術交流,發揮團隊優勢。通過積極參加國內外訪學和學術交流,跟蹤國內外相關領域的知識、教學方法、教學手段的最新發展,利用團隊優勢,為青年教師提供國際交流途徑及資金等幫助。目前團隊教師有1人獲得日本博士學位,4人到美國進行了為期一年以上的訪問學習,另外1人正在美國訪學。每年平均有3―5人次到國外參加國際學術會議,15―20人次參加國內學術和教學會議并進行學術交流,有效提高了團隊教師的科研及教學水平,充分發揮了團隊的優勢。
四、結束語
通過團隊合作,可以有效調整課程內容,改革教學內容和方法,開發教學資源,促進教學研討和教學經驗交流,推進教學工作的傳幫帶和老中青相結合,可以全面提高教師隊伍整體素質,有效實現了資源整合,保證課程之間教學內容的連貫性和相關性,有利于教學水平提高。食品微生物學課程不僅是食品科學與工程和食品質量與安全專業教學的主要內容,其內容和涉及相關技術廣泛應用于食品相關科研領域。目前團隊成員所承擔的科研項目幾乎都與微生物學內容和相關技術有密切關系。因此,通過教師創新團隊建設有利于培養學科帶頭人、整合科研方向、培育特色學科、促進學科交叉來解決重大科學問題并催生重大科研成果,對于提升教學研究型大學師資水平、科研實力和辦學能力具有戰略性意義。
參考文獻:
[1]王正斌,汪濤.高校教學團隊的內涵及其建設策略探討[J].中國大學教學,2011,(3):75-79.
關鍵詞:食品科學與工程;食品生物技術;教學現狀
1 問題的提出
生物技術是“應用自然科學及工程學的原理,依靠生物催化劑(酶或活細胞)的作用將物料進行加工,以提品或為社會服務”的技術。
生物技術是一門實驗學科,作為世界三大高新技術之一,其飛速發展使其日益滲透到各學科領域及人類生活的各個層面。隨著生物技術在食品工業應用中的日益廣泛和深入,它已逐漸成為提升我國食品工業技術含量、參與市場競爭的重要核心技術。因此,培養既掌握食品工程技術,又能將生物技術熟練應用于食品加工中的復合型高級專業人才,是食品工業發展對專業人才的基本要求。
然而,生物技術在食品科學與工程學科的教學領域中并不是傳統的學科,關于它的教學,我們沒有多少經驗可循。因此,調查食品科學與工程學科生物技術教學現狀對食品學科的發展具有重要的意義;對研究生物技術在食品科學與工程學科的滲透具有一定的學術價值;對了解兄弟院校的教學情況,相互取長補短以指導本專業的教學具有重要的實用價值。
2 食品科學與工程學科生物技術的教學現狀
為了充分調查食品科學與工程學科生物技術的教學現狀,并進一步為本學科課程的設置提供依據,我們以問卷調查的方式收集了全國多所院校本科教學和研究生教學兩個層面的相關資料,進行了較深入的分析研究。
2.1 本科教學
在食品科學與工程學科本科教學課程設置方面,我們調查了江南大學、中國農業大學、中國海洋大學、浙江大學、福州大學、天津科技大學、河南農業大學、西北農林科技大學、常熟理工學院、暨南大學、廣東海洋大學、山東農業大學、山東輕工業學院13所高等院校,統計發現,少數高校除生物化學和微生物學兩門專業基礎課外,沒有設置相關的生物技術課程,如江南大學、山東農業大學等。多數高校設置了相關的生物技術課程,如食品生物技術、食品生物技術導論、食品酶學、發酵食品工藝學等,有的作為選修課,有的作為限選課或必選課。
2.2 研究生教學
在食品科學與工程學科研究生教學課程設置方面,我們調查了江南大學、中國農業大學、東北農業大學、華南理工大學、中國海洋大學、浙江大學、福州大學、天津科技大學、西北農林科技大學、暨南大學、廣東海洋大學、陜西科技大學、山東師范大學、山東農業大學、山東輕工業學院15所高等院校,經調查發現,與本科教育相比,在研究生教育階段,各高校不同程度地加強了學生生物技術知識的學習和技能培養。其中,中國農業大學尤為突出,它將食品生物技術作為一個專業設置在食品科學與工程的一級學科下,分設食品基因工程、食品蛋白質和酶工程、發酵工程、食品微生物學、果蔬生理與分子生物學、葡萄栽培與葡萄酒釀造6個研究方向,所設置的生物技術類課程主要有食品生物技術、高級生物化學、食品生物技術專業Seminar、分子生物學專題等學位課,以及基因工程專題、細胞工程進展、發酵工程專題、食品酶學、高級食品微生物學、發酵食品研究進展、高級葡萄生理與分子生物學(葡萄酒方向必選)、葡萄酒化學進展(葡萄酒方向必選)、果蔬采后生理研究進展(果蔬貯藏方向必選)、蛋白質化學、生化技術、活性酶蛋白凝膠電泳技術、食品微生物實驗新技術等選修課。多數院校在食品科學專業設置了食品生物技術研究方向,如江南大學、華南理工大學、天津科技大學、福州大學、山東師范大學、山東輕工業學院等。多數高校的食品科學專業將食品酶學或食品生物技術(中國農業大學選擇的是食品生物技術研究方法與進展)作為必修課,其他專業或必修或選修,也都設置了食品酶學或食品生物技術課程。也有部分學校設置了其他生物技術課程,如陜西科技大學食品科學專業將現代食品微生物學和現代分子生物學作為學位課。
從學分要求上看,各高校對碩士研究生總學分的要求在30~35分,其中生物技術類課程的學分為4~12分,占總學分的12%~35%。
2.3 理論學習與實驗學時的分配
在同一門生物技術類課程理論學習與實驗課時的學時分配上,各高校之間也存在著很大差別。在本科學習階段,多數院校未設置實驗內容,只有少數院校例外,如浙江大學和山東輕工業學院,兩者都為本科生開設了食品生物技術選修課,共40學時,其中實驗16學時。
在碩士研究生階段,各院校的情況也不盡相同。有的學校只有理論課的學習,而沒有設置實驗環節,如山東農業大學,設置了食品酶學和生物技術在食品工業中的應用兩門生物技術課程,作為專業選修課均為純理論課,各40學時;天津科技大學的食品生物技術為純理論課,共64學時。但多數院校設置了實驗學時,如江南大學設置了4門相關課程,食品酶學學位課63學時,其中實驗27學時;生化分離技術學位課44學時,無實驗內容;食品生物技術選修課30學時,無實驗;細胞與分子生物學實驗技術選修課60學時,其中實驗20學時。還有些院校設置了專門的生物技術實驗課程,如中國海洋大學有專門的食品生物技術實驗課程,34學時,暨南大學有高達72學時的食品生物技術綜合實驗課程。
2.4 實驗內容的設計
各院校對實驗內容的設計差別很大。有些院校在實驗內容的設計上不考慮與食品專業的直接相關性,如中國海洋大學和西北農林科技大學的食品生物技術實驗課,只涉及細胞工程和基因工程兩大實驗內容。有的院校只涉及與食品工程密切相關的生物技術實驗內容,如山東輕工業學院設置與食品工業密切相關的酶工程與發酵工程核心技術作為主要的實驗內容。也有些院校比較全面,如江南大學既涉及作為生物技術本身核心的基因工程實驗內容,又涉及與食品工業密切相關的酶工程內容。而暨南大學食品生物技術綜合實驗則最為全面,既涉及基因工程、細胞工程等生物技術本身的核心實驗內容,又涉及與食品工業密切相關的如α-淀粉酶、果膠酶、過氧化物酶的活力測定等酶工程的內容,以及如腐乳毛坯的制備等發酵工程的實驗內容。
3 結束語
通過對相關高校食品科學與工程學科生物技術教學現狀進行分析和歸納總結,我們可得出以下結論和啟示。
3.1 總體對生物技術重視
近些年來,由于生物技術的發展深刻影響著食品工業技術水平的提升,因此,各高校的食品科學與工程學科普遍重視生物技術的教學,無論在本科學習階段還是在碩士研究生階段都有除生物化學與微生物學兩門專業基礎課以外的生物技術相關課程,這與十幾年前相比有著本質的區別。
3.2 各高校之間的嚴重不平衡性
各高校之間在生物技術課程的設置上,存在著嚴重的不平衡性,這包括所開設的課程、總學時數、實驗學時數以及實驗內容的設計等多個方面。
3.3 本碩學習內容之間的難銜接性
使用酶與電極的結合來測定酶底物的方法首先由Clark等人[1]提出。1967年,第一個葡萄糖氧化電極由Updike和Hicks[2]研制成功,他們使用聚丙烯酰胺固定葡萄糖氧化酶,然后再固定到電極上。葡萄糖電極可以定量測定溶液中葡萄糖的含量,標志著生物傳感器的發展起點,隨后生物傳感器迅速發展,各種不同的酶、微生物和細胞等固定到電極上,這些生物傳感器具有檢測特定底物的功能。現在也開發出了將生物技術與電子技術相結合的新型的生物傳感器。
2生物傳感器的結構和原理
生物傳感器的結構有兩個主要的部分:生物反應元件與信號轉換器。生物反應元件一般是生物活性物質,比如酶和細胞等,這部分的底物特異性決定了生物傳感器的檢測底物;信號轉換器能將生物膜與底物的反應轉化為其他信號,主要有電化學電極、光學檢測元件和熱敏電阻等幾種類型,而且信號強度與被測底物含量成正比,再將信號轉化為人可識別的數字或圖像,便可直觀地了解到所測底物的含量。目前生物傳感器主要以生物膜為感應元件,結合在電極表面,再用半滲透膜將電極和生物包裹起來,與被測溶液隔開。待測溶液中的成分透過半透膜,有選擇性地與膜上的生物元件相結合,產生生化和電化學反應,產生O2、H2、NH4+和CO2等電化學電極能檢測的信號,并轉換為電信號,再經儀表二次放大并輸出,便可測得待測物含量。
3生物傳感器的分類
生物傳感器的分類方法有很多種。按照其感受器中所采用的生命物質分為:微生物傳感器[3~4]、免疫傳感器[5]、組織傳感器、細胞傳感器、酶傳感器和DNA傳感器[6]等;按照傳感器器件檢測的原理分為:熱敏生物傳感器、場效應管生物傳感器、壓電生物傳感器、光學生物傳感器、聲波道生物傳感器、酶電極生物傳感器和介體生物傳感器等;按照生物敏感物質相互作用的類型分為:親和型和代謝型兩種。由于生物反應的特異性,每一種底物便對應一大類生物傳感器。酶電極根據所用的酶膜的不同便有許多種,例如葡萄糖電極、尿素電極、尿酸電極、膽固醇電極、乳酸電極和丙酮酸電極等。而即使所用的生物膜相同,所用的電極和信號轉化器也千差萬別,種類繁多,例如葡萄糖電極中有的采用pH值電極或碘離子電極作為轉換器的電位型葡萄糖電極,也有用氧電極或過氧化氫電極作為轉換器的電流型葡萄糖電極等。總之,由眾多于生物元件和電極的多樣性,生物傳感器種類繁多,使用范圍廣闊,隨著生物傳感器的不斷發展,還有更多的生物膜和電極被開發出來,種類也會指數增長,生物傳感器的應用有巨大的發展前景。
4生物傳感器的特點
(1)底物特異選擇性。由于生物反應底物的專一性,例如酶電極,只對應某一類底物選擇性結合,所以即使被測物中其他物質種類很多,也能精確的測出對應底物物質的含量,受其他因素的影響較小,一般不需要進行樣品的預處理,被測組分分離與檢查同時完成。(2)檢測速度快。檢出時間短,不需要很長的反應時間。(3)靈敏度高。很小量的底物含量也可以被精確的檢測出來,像目前市場上應用的高精度血糖分析儀,其分析精度可以達到0.5%~2.0%,采用就是固定化酶的生物傳感器。(4)體積小。可實現在線連續監測,操作方便、可靠、耗材廉價,便于推廣。
5生物傳感器的在食品工業中的應用
5.1在食品工業中快速檢測與生產監控
與常規的傳感器(比如溫度傳感器、壓力傳感器等)的主要用途相似,不過不是檢測生產溫度或壓力,而是產品或生產過程中某些物質的檢測或監控。日本東洋紡織公司利用氨基酸氧化酶電極檢測蛋白質分解率,以便在生產中控制水解蛋白質反應的分解程度。1993年RaduG.L.等人制備酪蛋白檢測電極,該電極能在9min內檢測出0.1~4.0mg/kg的酪蛋白含量。使用最廣泛的是發明最早的糖類生物傳感器,主要應用于醫療食品及發酵工業中,不僅能測定食品及原料中的單糖含量,雙糖和多糖的也能夠測定[7]。在食品工業中,生物傳感器不僅是一種快速檢測產品含糖量的品質控制方法,更重要的是能對工業生產過程中的中間體進行在線的連續的監控,能在出現問題的開始階段就及時發現并解決。
5.2食品安全
采用微生物傳感器能夠檢測食品中的微生物數量,若是針對特定的微生物還可以檢測出對應菌群,例如大腸桿菌、葡萄糖球菌等的數量,這類傳感器主要作為有害微生物的檢測手段,而傳統的取樣平板培養的方法通常需要24h或更長的培養時間,顯然微生物傳感器更高效快速。韓樹波等人研制成功一種新型伏安型細菌總數生物傳感器,能夠在30min內檢測出樣品中的總菌數量,適于食品、飲料和環境樣品中細菌總數的檢測[7]。美國佐治亞科技大學科學家哈特文發明了一種新的生物傳感器,可同時檢測12種不同的病原體,包括沙門氏菌屬和大腸桿菌等[8]。除了有害微生物外,生物傳感器也應用于食品中有毒物質的檢測,蓖麻毒素、肉毒桿菌毒素B、葡萄球菌毒素和沙蠶毒素的檢測都有生物傳感器的應用[9]。國外采用枯草桿菌制成的微生物傳感器能夠在0.8μg/mL范圍內的檢測出黃曲霉毒素B1[10]。
6存在的問題與前景
雖然生物傳感器有巨大的優勢并已獲得了很大發展,但是目前的生物傳感器還存在諸多不足之處,主要表現在生物傳感器在工作過程中,生物元件可能與某些物質發生的不可逆結合,造成生物活性的降低或喪失,會嚴重影響傳感器的靈敏度和使用壽命。工業生產中高溫高壓的環境也對生物傳感器的使用有很大限制。提高生物元件的使用壽命,擴大其使用環境條件范圍,選擇靈活性強、選擇性高的傳感元件是重要的研究方向。生物傳感器具有高效、靈敏、特異、結構小巧和經濟實用等優點,
早期的研究中以植物內生菌為題報道的絕大部分都是非豆科植物根系內分離到的固氮根瘤菌Frankia屬細菌,宿主植物主要有四川榿木(Alnuscermastogyne)、木麻黃(Casuarinasp)、沙棘(Hippophaesp.)、赤場(Alnussp.)、楊梅(Myricasp.)和胡頹子(Elaeagnussp.)等。此外還有百合科(Liliaceae)百合(Liliumsp.)細胞中的內生菌研究。篇名中第一次出現內生細菌的原著論文是1996年中國農業大學劉云霞等關于水稻內生細菌巨大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium)在水稻內分布的研究[5],以及吳加志等關于Enterobacter,Pseudomonas和Bacillus三屬植物內生細菌在植物病害生物防治潛力方面的研究[6]。受國外植物內生細菌研究的影響,作為植物病害的生防因子,我國棉花、水稻、馬鈴薯等作物的內生細菌首先受到了關注。我國首次正面研究內生真菌的是已故南京農業大學終身教授李揚漢關于麥田有毒雜草毒麥(Loliumtemulentum)中的內生真菌的觀察[4],此后我國內生真菌的研究沉寂了約10年。邱德有等關于紅豆杉內生真菌的先驅性研究開啟我國藥用植物內生真菌研究的火熱時代[3,7-9]。目前,關于藥物開發指向的植物內生微生物及其所產生理活性物質研究,在我國遍及以藥用植物和農用植物為主的數十科野生植物和農作物,連年產出百余篇原著論文和十余篇文獻綜述(圖1)。按現在的趨勢,我國年度發表植物內生真菌相關原著論文將很快會超過兩百,研究的熱潮有增無減,成為植物內生微生物研究中最活躍的領域。植物內生真菌的另一個重要內容——禾本科植物麥角類內生真菌的研究則到甘肅草原生態研究所南志標從新西蘭留學回來后才真正興起。南志標先生回國后在甘肅省自然科學基金和國家人事部歸國留學人員科研啟動資金的資助下,利用執行聯合國糧食計劃署2817項目咨詢任務時從新疆阿勒泰地區采集到的野生植物樣品,首次檢測到我國產布頓大麥草(Hordeumbugdanii)中含有內生真菌,并指出了內生真菌的植株能促使宿主植物總生物量、干物質產量、根重以及分蘗數均有所增加。同時也發現,甘肅省的中華羊茅、紫羊茅和部分雀麥屬植物中不同程度的含有內生菌[10-11]。同時,在美國牧草種子公司的資助下,新疆草原研究所的李寶軍等利用新疆種質資源庫的11種牧草種子進行了內生真菌的檢測,發現醉馬草種子中含有內生真菌[12]。進入21世紀后,關于禾本科植物內生菌的研究有蘭州大學的南志標/李春杰課題組、南開大學的高玉葆/任安芝課題組以及南京農業大學的王志偉/紀燕玲課題組等開展持續性的研究。
2植物內生微生物研究的基本特點
首先應該指出,國際國內植物內生微生物研究最大的特點是其范圍之大、涉及微生物的種類之多樣、功能之繁雜、潛力之廣闊。據現行學術界通用的概念和范疇,只要是有機會在植物體內出現的微生物,幾乎無所不包含在植物內生微生物的范疇之內[13-15]。這個特征決定了植物內生微生物的研究領域是廣闊的,所涉及的學科除生物科學類各基礎學科外,還有農學和林學類各基礎學科、藥物化學、醫學、生物工程、食品保藏與加工等多方面的學科。因此,植物內生微生物的研究適合多領域共同協作,在視角和概念運用等方面出現多元化也是很自然的。第二,植物內生微生物基本功能是多層次的。最基本的層次是微生物本身的顯。這種功能以微生物的分離物為基礎、在人工培養時即得以表達,可通過人工培養以及人工發酵進行研究、挖掘和改良,我國這方面的研究報告最多[16-18]。第二層次是微生物和宿主植物形成共生體(Symbiota)所表現出來的功能。就像絕大多數產毒素的冷季型禾本科植物與其Epichloae類內生真菌的共生體那樣,這種毒素的生產和積累的功能不是植物或微生物單獨所具有的,或者單獨能達到的強度和高度,只有通過宿主植物和內生微生物形成共生體后才體現出來[19-21]。第三層次是內生微生物/宿主植物共生體在不同環境中所表達出來的不同功能或不同程度。上述產毒Epichloae類內生真菌和其宿主植物的共生體也不是在任何時候、任何環境中都能生產和積累毒素,在某種特定的環境條件下生產毒素(多),在另外的條件下則少生產或根本不生產毒素[19,22]。植物生長環境直接介入微生物和宿主植物共生體的生物學特性的表達。這一現象十分符合植物和微生物相互作用的基本規律,可能對利用植物內生微生物的生理活性物質進行生物制藥研究和開發的科研人員也會有積極的啟發。第三,植物內生微生物給人類帶來的影響不全是有益的,有時也會出現有害的一面。從文獻的描述來看,這一點在我國目前僅在少數研究中引起了注意。黑麥草內生真菌、葦狀羊茅內生真菌、瘋草內生真菌等該宿主植物帶來的毒素生產和積累則是最突出的例子。無論是產毒的禾本科植物內生真菌還是瘋草內生真菌,已經被人們發現的這些有害事例已經給社會造成了巨大的損失[19,23]。另外,雖然沒有出現鵝觀草致毒的報道,但從其中的內生真菌中也檢測到了一些毒素生產基因(王志偉等,未發表)。因此,我們有必要對植物內生微生物給人類帶來有害影響也給以足夠的關注。同樣,我們固然可以期望植物內生微生物給宿主植物帶來或加強抗菌作用(Antagonism)、化感作用(Allelopathy)等抑制其它生物生長和發育的功能,在植物抗病、抑制雜草等方面起到一定的正面作用。但另一方面,這些作用是否會導致區域內生物多樣性的降低[24-25],產生新的生態問題?這些都需要今后去認真評價。第四,植物內生微生物的功能一部分可通過生物學/生物化學的特征表現出來,另有一部分功能必須通過生態學的方法才能加以研究和利用。新西蘭在飛機場及其周邊大規模種植產毒素Epichloae類內生真菌和其宿主植物共生體,以此驅避在機場聚集的鳥類(JohnCuradus,私人通信)。這是通過生態學的方法對植物內生微生物的功能加以利用的一個代表性事例。在我國,利用植物內生微生物進行植物病蟲害的生物防治也是這類事例中的典型[25-27]。在這些情況下,內生微生物和其宿主植物的共生體特征的穩定表達就十分重要。一般來說,植物內生微生物作為藥用微生物利用時,微生物本身相對重要一些,而作為農用資源或環境修復手段加以利用時,共生體的特征則往往更加重要。
3我植物內生微生物研究的發展和特點
進入21世紀,特別是近10年來,我國植物內生微生物的研究發展迅猛。據最保守統計,在我國發行雜志上由我國科研人員發表的植物內生微生物的論文(篇名中含有“內生菌”、“內生細菌”或“內生真菌”字樣的論文)在2008年以后每年都超過200篇,2013年論文總數已逼近300(圖1)。考慮篇名中沒有體現出來的論文以及在國外發表的論文,我國科研人員近年來發表的植物內生微生物研究的論文大約每年可達400篇以上。研究領域也全面開花,基本形成了4大板塊、24個分支的局面(表1)。至此,我國已形成了一支隊伍龐大、成果豐碩的科研力量,在國際植物內生微生物研究中占有十分顯要的地位。從整體趨勢來看,我國植物內生微生物研究的特點可概括為“四多四少”。資源探索多、分離培養多、活性檢測和生物功能研究多,基礎性前期工作多;方法研究少、涉及林木少、與宿主的關聯少、實際應用少。特別是以藥物開發為目的的資源探索性研究報告最多,以抗菌、抗腫瘤等指標為主的藥物開發指向的論文大量出現,形成了我國植物內生微生物研究中最耀眼的亮點[17,28-29]。植物內生微生物研究以生理活性檢測以及活性物質探索為主要范式(Paradigm)之一,思路清晰易懂、方法簡單、實施容易,是研究生訓練的好材料。關注我國植物內生微生物論文數量的上升時機,也不難發現其上升趨勢和研究生畢業數量的上升基本同步(圖1)。從論文數量整體來看,從20世紀末開始我國科研人員在本國的科學雜志上(中國學術期刊網絡出版總庫收錄部分,1979-2013年),植物內生微生物的研究有了飛速的發展。在21世紀的第一個10年中,我國關于植物內生微生物研究的突飛猛進,論文數量從2000年的14篇增加到2010年的257篇,翻了18.4倍(圖1);研究對象也從Frankia等非共生固氮根瘤菌為主、加上幾個關于紅豆杉內的紫杉醇生產菌以及冷季型禾本科植物中的麥角菌類真菌等零星報道,發展到包括草本、木本、單子葉、雙子葉以及蕨類等數十科近百屬植物中的微生物;研究方向也增加到包括醫藥、農業、環境、食品等多個領域(表1)。最近幾年來,植物內生微生物相關的論文數量繼續增加、研究范圍繼續擴大,形成了我國微生物學研究中發展最快、研究人員增長和人才積累最快、研究范圍擴大最快的領域。在這個領域中,顯示各種生理活性、具有潛在的藥物開發價值的植物內生真菌以及它們所生產的生理活性物質不斷出現,具有抗病蟲害活性的內生微生物菌株也大量積累,新的微生物物種被相繼提出,并不斷開發出重金屬抗性增強、難降解化合物的分解等新的應用功能。同時,通過參與植物內生微生物研究而得到基本科學訓練的年輕學者也大量進入社會,我國植物內生微生物的研究蘊含著巨大的發展潛力。但是,我國植物微生物研究發展不平衡。在我國的期刊上發表的研究報告主要集中在醫藥方向和農業方向,尤其是以生物醫藥開發為目標的藥用植物內生微生物的論文數量尤為突出[17,28-29]。而在大尺度生態學中十分重要的天然林木以及草原野草中的內生微生物則報道相對較少[12,30-33]。在研究程度上也存在著“初步研究多、深入追究少”的特點。在生物活性和活性物質研究方面,分離和初步鑒定多、周密的分類鑒定少,活性菌株的初級篩選多、達到或接近可應用水平的篩選少,活性檢測和物質初步提純多、化合物純化與鑒定少,發展到后期應用的事例則寥寥無幾,有關生理活性物質生產的基因及其調控的研究則更少[17,29]。在生態學研究方面,也存在微生物的群落結構、生態分布、生活史研究、培養條件的優化等都比較少的傾向[33-36]。此外,微生物的分離技術、培養技術、微生物的消除技術、接種技術等開發還相對薄弱。考慮這些內生微生物的農業應用,能將植物內生微生物進行工具化的上述操作技術也有待于今后進一步開發。因此,我國的植物內生微生物研究的質量進一步提高、應用面繼續擴大、實用性大幅度增加的空間依然很大。
4我植物內生微生物研究的成
4.1醫藥指向的研究
1993年,Strobel等發表了關于紅豆杉內生真菌合成紫杉醇這一發現,在國際上形成了藥用植物內生微生物開發的范式。受此范式影響,我國醫藥指向的植物內生微生物研究以藥用植物為材料居多,尤以紅豆杉類植物、紅樹類植物、鬼臼類植物、石斛等蘭科植物以及銀杏等植物較為常見。紅豆杉屬(Taxus)植物主要有短葉紅豆杉(Taxusbrevifolia)、紅豆杉(T.wallachiana)、南方紅豆杉(T.chinensisvar.mairei)、云南紅豆杉(T.yunnanensis)、東北紅豆杉(T.suspidata)等,我國微生物學工作者從中分離得到了紫杉霉屬(Taxomyces)、鐮孢霉屬(Fusarium)、鏈格孢屬(Alternaria)、擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)、曲霉屬(Aspergillus)等植物內生真菌和內生細菌。從這些微生物中又分別檢測到了抗腫瘤、抗氧化、抗動物病原物、抗病原媒介物、抑制特定酶活性等生物活性,分離到了生物堿類、苯丙素、萜類、醌類、脂類、酮類、酚類、有機酸類、甾體類等活性化合物及其衍生物,其中關于紫杉醇生產的研究報告最多[17,28-29,37-38]。常用的紅樹類植物主要包括生長在包括港澳地區在內的華南沿海的紅海欖(Rhizophorastylosa)、秋茄(Kandeliacandel)、木欖(Bruguieragymnorrhiza)、桐花樹(Aegicerascorniculatum)、白骨壤(Auicenniamarina)、海漆(Excoecariaagallocha)等。我國微生物學工作者從中分離得到了鏈格孢屬(Alternaria)、曲霉屬(Aspergillus)、芽枝霉屬(Cladosporium)、鐮孢霉屬(Fusarium)、擬青霉屬(Paecelomyces)、擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)、青霉(Penicillium)、莖點霉(Phoma)、葉點霉(Phyllosticta)、木霉(Trichoderma)、芽孢桿菌屬(Bacillus)等植物內生真菌和內生細菌[39-41]。從這些微生物中又分別檢測到了抗菌、抗腫瘤、抗氧化等活性,分離到了肽類、多糖類、尿囊素、異香豆素等活性化合物[37,40-42]。小柴科的桃兒七(Sinopodophyllumhexandrum)、八角蓮(Dysasmaversipellis)、南方山荷葉(Diphylleiasinensia)等鬼臼類(Podophylloideae)植物內生微生物中有些菌株能合成具有抗腫瘤活性的鬼臼毒素(Podophyllotoxin);銀杏(Ginkgobiloba)的內生微生物中有些具有明顯的抗氧化作用;夾竹桃科的長春花(Catharanthusroseus)的內生微生物中,鐮孢霉屬(Fusarium)真菌等有些能合成具有明顯的抗癌作用的長春新堿(Vincristine);天麻(Gastrodiaelata)、石斛類植物(Dendrobiumspp.)等蘭科(Orchidaceae)植物中的密環菌屬(Armillaria)、角擔菌屬(Ceratobasidium)、皮傘菌屬(Marasmius)、鐮孢霉屬(Fusarium)、絲核菌屬(Rhizoctonia)等內生真菌也生產多種生理活性物質,獲得了高度的關注[17,29,37]。關于藥用植物的內生微生物及其藥物指向的生理活性物質的研究在我國如火如荼,從各個角度總結出來的綜述也層出不窮[9,37,43-44],在此不一一贅述。但是王劍文,譚仁祥等提出的利用內生菌寡糖誘導黃花蒿(Artemisiaannua)發根(Hairyroot)合成青蒿素(Artemisinin)的研究提示了植物內生微生物利用的一個新方向[45],提示了植物內生微生物的作用并非一定要以微生物為主的思路,喚起我們對內生菌和宿主兩者的相互作用的關注,值得借鑒。
4.2涉農的植物內生微生物研究
【論文摘要】:微生物絮凝劑可以克服無機高分子和合成有機高分子絮凝劑本身固有的缺陷,最終實現無污染排放,因此微生物絮凝劑是最具發展潛力的新型高效環保型絮凝劑。
目前廣泛應用于水處理中的絮凝劑主要有無機高分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑。由于無機絮凝劑一般用量較大且可能對環境產生二次污染,有機高分子絮凝劑的殘留物不易被微生物降解,且其單體具有強烈的神經毒性和"三致"(致畸形、致突變、致癌)效應。而微生物絮凝劑可以克服無機高分子和合成有機高分子絮凝劑本身固有的缺陷,最終實現無污染排放,因此微生物絮凝劑是最具發展潛力的新型高效環保型絮凝劑。
1. 微生物絮凝劑化學組成及微觀結構
微生物絮凝劑是一類由微生物或其分泌物產生的代謝產物,它是利用微生物技術,通過細菌、真菌等微生物發酵、提取、精制而得的,是具有生物分解性和安全性的高效、無毒、無二次污染的水處理劑。
微生物產生的絮凝劑物質為糖蛋白、粘多糖、蛋白質、纖維素、DNA等高分子化合物,相對分子質量在105以上。
2. 微生物絮凝劑的絮凝機理
關于微生物絮凝劑的作用機理目前較為普遍接受的是"橋聯作用"機理。該機理認為,絮凝劑大分子借助離子鍵、氫鍵和范德華力,同時吸引多個膠體顆粒,因而在顆粒中起了"中間橋梁"的作用,形成一種網狀三維結構而沉淀下來。該理論可以解釋大多數微生物絮凝劑引起的絮凝現象,以及一些因素對絮凝的影響。絮凝體的形成是一個復雜的過程,"橋聯"機理并不能解釋所有的現象,絮凝劑的廣譜活性說明它是由多種機理共同起作用。為了更進一步解釋絮凝機理,還需作更深入地研究。
3. 微生物絮凝劑的合成
微生物絮凝劑的合成與微生物代謝活動有關。微生物代謝變緩之后,由于自身的分解才能釋放絮凝劑,形成絮體。最好在細菌對數生長后期或靜止早期收獲微生物絮凝劑,此后,絮凝活性即使不下降也不會再有提高。
4. 影響微生物絮凝劑絮凝效果的因素
同一般的化學絮凝劑一樣,微生物絮凝劑效果的好壞主要受絮凝劑和膠體顆粒的本身特性及反應條件的影響。
⑴ 微生物絮凝劑本身特性的影響
微生物絮凝劑的主要成分中含有親水的活性基團,如氨基、羥基、羧基等,故其絮凝機理與有機高分子絮凝劑(利用其線性分子的特點起到一種粘接架橋作用而使顆粒絮凝)相同。微生物絮凝劑分子量大小對其絮凝效果的影響很大,分子量越大,絮凝效果就越好。當絮凝劑的蛋白質成分降解后,分子量減小,絮凝活性明顯下降。一般線性結構的大分子絮凝劑的絮凝效果較好,如果分子結構是交鏈或支鏈結構,其絮凝效果就差。
⑵ 膠體顆粒表面電荷的影響
由"橋連作用"理論和"電荷中和"理論知絮凝劑大分子借助離子鍵、氫鍵和范德華力同時吸附多個膠體顆粒,在顆粒間產生"架橋"現象,形成一種三維網狀結構而沉淀下來。故膠體顆粒表面電荷對絮凝有重要影響,相反電荷的聚合電解質能減少顆粒表面電荷密度,以至顆粒可以彼此充分緊密接近,使吸引力變得有效。
⑶ 反應條件
微生物絮凝劑的絮凝效果受加樣量、PH值、金屬離子、溫度、攪拌速度、水質等多種反應條件的影響。用自己提取的微生物絮凝劑處理染料廢水時,發現Ca2+有促進絮凝物生成,加大沉降速度的協同作用。也有的文獻中認為體系中鹽的加入會降低微生物的絮凝活性,這可能由于Na+的加入破壞了大分子與膠體之間氫鍵的形成。因絮凝的形成是一個復雜的過程,為了更好地解釋機理,需要對特定絮凝劑和膠體顆粒的組成、結構、電荷、構象及各種反應條件對它們的影響作更深入的研究。
5. 微生物絮凝劑在環境污染治理中的應用及發展前景
與有機高分子絮凝劑相比,微生物絮凝劑具有絮凝范圍廣、活性高、安全無毒、不污染環境等特點,而且作用條件粗放,具有廣譜絮凝活性,因此,可以廣泛用于給水和污水處理中。
⑴ 高濃度有機廢水處理高濃度有機廢水主要包括畜產廢水及其它一些食品加工廠廢水,此類廢水在生化處理之前一般加絮凝等預處理過程。微生物絮凝劑比SPA的絮凝效果更好,還指出如果同時將微生物絮凝劑和少量SPA混合后,對味精廢水的預處理效果可進一步提高,且藥劑的總投加量明顯減少。
⑵ 印染廢水的脫色印染廢水因其色澤深,組分復雜,含有染料、漿料、助劑、纖維、果膠、蠟質、無機鹽等多種物質,仍為國內現行工業廢水治理上的幾大難題之一。其處理難點一是COD高,而B/C值較小,可生化較差;二是色度高且組分復雜。處理印染廢水關鍵在于脫色,在各種處理方法中以絮凝法因其投資費用低、設備占地少、處理容量大、脫色率高而被普遍采用。同聚鐵類絮凝劑類相比微生物絮凝劑不僅具有良好的絮凝沉淀性能,而且具有良好的脫色效果,在印染廢水中有著一般絮凝劑不具有的優勢。
⑶ 高濃度無機物懸浮廢水的處理高濃度無機懸浮廢水是一類不可生化降解的廢水,傳統工藝一般采用化學絮凝及處理法。微生物絮凝劑也可用于高嶺土、泥水漿、粉煤灰等水樣處理中,在試驗中通過用微生物絮凝及處理陶瓷廠廢水,釉藥廢水和坯體廢水。
⑷ 活性污泥處理系統的效率常因污泥的沉降性能變差而降低,在活性污泥中加入微生物絮凝劑時,可使污泥容積指數能很快下降,防止污泥解絮,消除污泥膨脹狀態,從而恢復活性污泥沉降能力,提高整個處理系統的效率。
作為一種新型的絮凝劑,微生物絮凝劑有著良好的應用前景,已廣泛應用于高濃度有機廢水的處理、染料廢水的脫色、活性污泥的處理等廢物處理中,并顯示了強大的生命力。微生物絮凝劑已成為環保中的新研究方向。
參考文獻
[1] 陳堅, 任洪強. 環境生物技術應用與發展, 北京:中國輕工業出版社, 2001.
[2] 莊源蓋. MBF除濁脫色作用的初步研究, 城市環境與城市生態, 1997.
[3] 張本蘭. 新型高效、無毒水處理劑-MBF的開發與應用,工業水處理,1996.
[4] 陶淘, 盧秀清. 冷靜,MBF的研究與應用進展,環境科學進展, 1999.
關鍵詞:乳豬 危害分析 關鍵控制點
HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)概念由Pillsbury公司于1971年首次公開提出,它著眼于加工過程每一階段可能出錯之處,并對其實行有效的控制機制。隨著世界各國對食品安全性的關注日益高漲,HACCP體系管理系統被世界各國認可為一個預防性的食品安全監控系統。我國以生產出口食品為主的企業,絕大部分都已實施HACCP系統管理方案。在豬肉加工行業中,乳豬加工企業中實施HACCP系統管理方案的案例較少,這也阻礙了產品質量的提高和出口的發展。
本研究以某食品出口公司為實施對象,對其乳豬加工過程實施的HACCP系統管理進行研究。以期對其他廠家的HACCP系統的建立具有借鑒意義,同時為促進食品企業的安全與質量管理系統發展、增加企業競爭力、增加出口提供參考。
一、研究對象
以某食品出口公司乳豬生產線為研究對象。
二、結果與分析
1、建立HACCP系統預先步驟
1.1建立HACCP小組公司HACCP小組由總經理、品管人員、生產人員、技術人員、化驗員等組成。
1.2描述產品加工原料乳豬來自企業自己的專業養殖場,經一系列嚴格工序加工而成, 凍乳豬指30日齡左右體重2~6的仔豬,屠宰加工后,冷加工去內臟帶頭、蹄、尾的全豬胴體,經泠浸、凍結后腿深層中心溫度低于-15℃。
1.3凍乳豬產品生產工藝流程圖(見下圖)
2、危害分析與CCP確定
根據HACCP原理對其進行危害分析和關鍵控制點的確定。
2.1宰前檢疫CCP1
該工序存在潛在的生物危害:動物疫病、皮膚/腸道病原菌,依據乳豬生長環境和運輸過程中狀況可以判斷該工序潛在的食品危害是顯著的,通過驗證官方有效證明和隔離可疑病豬觀察等措施防止這種危害。同時,該工序也存在潛在的化學危害:農藥殘留、藥物殘留,依據不同豬源飼料和管理水平差異可以判斷該工序潛在的食品危害是顯著的,通過進行豬源普查、了解飼料和獸藥使用情況來防止這種危害,因此可以確定該工序是關鍵控制點。
2.2掏臟CCP2
該生產過程存在潛在的生物危害:致病菌,依據腸道內容物、淋巴結或組織中的病原菌造成胴體污染情況可判斷該工序潛在的食品危害是顯著的,生產中可以通過沖洗膽污、糞污并標記,降低等級和刀具、手消毒等措施防止這種危害,因此可以確定該工序是關鍵控制點。
2.3宰后檢驗CCP3
該工序存在潛在的生物危害:病變、旋毛蟲。依據淋巴或內臟器官可能存在病變和胴體小、剖檢淋巴疏忽的情況可以判斷該工序潛在的食品危害是顯著的,可以通過逐頭剖檢淋巴結、檢驗內臟、作旋毛蟲檢驗和進行同步對照、初復檢兩級把關等措施防止這種危害。因此可以確定該工序是關鍵控制點。
2.4凍結CCP4
該工序存在潛在的生物危害:微生物。依據不正確的時間、溫度可使產品變質情況可以判斷該工序潛在的食品危害是顯著的,可以通過嚴格按工藝要求操作和溫度不夠通知制冷等措施防止這種危害。因此可以確定該工序是關鍵控制點。
2.5乳豬接收/關養/送宰
該工序存在潛在的生物危害:病原微生物。依據獸醫作宰前檢疫情況可以判斷該工序潛在的食品危害是不顯著的,因此可以確定該工序不是關鍵控制點。
2.6 刺殺/放血、浸燙/打毛、刁肛/開膛、內臟處理、冷浸、裹豬包裝等工序
這些工序存在潛在的生物危害:微生物、致病菌污染。依據生產中衛生ssop控制情況可以判斷這些工序潛在的食品危害是不顯著的,因此可以確定這些工序不是關鍵控制點。
2.7其他工序
其他工序無潛在的危害因素。
三、HACCP計劃表(見表1)
四、HACCP計劃實施成效
實施HACCP計劃后,公司衛生狀況明顯改善,員工衛生、質量意識增強,產品質量趨于穩定,合格率顯著提高。與實施HACCP計劃前相比,產品報廢率大大下降,原料利用率得到顯著提高,企業生產成本降低,產品等級提高,經濟社會效益增加。
參考文獻:
[1]陳宗道,劉金福,陳紹軍.食品質量管理[M].北京:中國農業大學出版社,2003.
[2]李懷林.食品安全控制體系(HACCP)通用教程[M].北京:中國標準出版社,2002.
[3]薩拉•莫蒂默,卡羅爾•華萊士.HACCP與案例分析[M].北京:化學工業出版社,2005.
關鍵詞:雞蛋涂膜保鮮技術機理 現狀 方法
中圖分類號:TS253.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5336(2013)16-0027-02
我國是發展中國家,且是發展中國家中發展較快的之一,在這樣的大好形勢之下,使得我國人民的生活水品得以不斷提高,那么在這樣的形勢下,我國對雞蛋的需求量也必定不斷增大。在以后的中國,雞蛋產品必將成為我國鮮蛋市場的主要方向,雞蛋的涂膜保鮮技術也將會得到廣泛的提高。
1 雞蛋涂膜保鮮技術機理
雞蛋蛋殼表面有七千多個用肉眼看不到的小孔,它起到溝通內部和外部環境的作用,氣孔直徑大小比霉菌、細菌的要大,細菌、霉菌及空氣等都可以通過氣孔進入蛋內,同樣,蛋內的水分和二氧化碳也可以通過氣孔排出。新鮮的雞蛋在產出時,其表面有一層薄膜,這種薄膜是一種膠質性的蛋白質,可以起到堵塞氣孔,保護蛋在短時間內不受細菌和霉菌等微生物的侵害。這種膠質性的蛋白質水解性很好,遇水很快就水解了。在生產生活中,除了一些在較好的籠養環境下產出的蛋表面比較潔凈以外,其他散養或籠養條件較差的雞產出的蛋表面就很臟,有雞糞。表面沒有雞糞較潔凈的蛋被細菌污染的程度較小,而表面有雞糞的蛋被細菌污染的程度就很大了,這樣的蛋一般都不用來作為種用蛋,但是對于一些比較珍惜的禽類產下的蛋,除了沒有受精的蛋,那就沒有不用作種蛋的。用作種蛋,它又被污染,不用作種蛋又太可惜了。要留作種蛋就要對其進行清洗,并且立即對其孵化或是在其表面涂抹一層保護膜,以延長其保鮮期。
在作為禽蛋保護膜中,這保護膜必須具備這樣的條件,首先具備安全無毒無污染可食用的前提,其次是良好的,穩定的,涂膜材料不穿透外膜,保護水量,保護空氣,涂抹材料后蛋和蛋之間不能粘連,并具有易干,無異味,不透明度色彩,低廉的價格,充足的資源,易于使用,并適用于工業生產的特性,安全有效的使蛋的失重率降低,并延長保質期。
作為蛋的保鮮劑主要由涂膜材料和少量助劑組成,后者包括增塑劑、抑菌劑、防腐劑、增強劑劑等,以提高膜的抑菌性、致密性和強度性能。
2 雞蛋涂膜保鮮技術的現狀
國外的禽蛋涂膜保鮮技術的研究進展很快,并趨向于天然、無毒、可食用。國內的研究進展相對就較慢,20世紀50年代初,出現用熟豬油或者用凡士林涂膜雞蛋表面并起到貯藏作用的報道,直到80年代才開始對雞蛋涂膜進行系統的研究。目前用于禽類蛋品保鮮的材料主要有大豆分離蛋白提取物、聚乙烯醇、蜂膠提取物、液體石蠟等。
3 雞蛋涂膜保鮮的方法
3.1 涂膜保鮮—大豆分離蛋白
大豆分離蛋白是以低溫脫溶大豆粕為原料生產的一種全價蛋白類食品添加劑。大豆分離蛋白中蛋白質含量在90%以上,氨基酸種類有近20種,并含有人體必需氨基酸。其營養豐富,不含膽固醇,是植物蛋白中為數不多的可替代動物蛋白的品種之一。
將雞蛋浸入具有一定成膜性的大豆分離蛋白溶液中,一段時間后取出自然晾干,進行儲藏、保鮮,可以取得很好的效果。大豆分離蛋白的濃度直接影響保鮮效果,如果濃度過高,成膜形成較大的氣孔,不能發揮良好的阻氣性效果;若濃度較小,將難以形成氣孔,阻礙雞蛋的長期呼吸。研究表明,質量分數為4%的大豆蛋白分離蛋白溶液將起到最好的保鮮效果。
3.2 涂膜保鮮—聚乙烯醇
具有良好性能的水溶性高分子聚合物之一聚乙烯醇,是通過醋酸乙烯經聚合、醇解而制成,涂膜用于食品,具有良好的安全性。聚乙烯醇具有良好的成膜性,能形成保護外殼的保護膜表,但具有半透性的聚乙烯醇,仍然會有少量的水和氣體滲透,所以它的保鮮效果較差,故它常于其他防腐劑一起使用。
防腐劑可以殺死殼表面細菌,形成膜的聚乙烯醇也可有效防止細菌侵入和防止蛋內的水分蒸發,從而達到保鮮的目的。常用的防腐劑有氫氧化鈣和二醋酸鈉。氫氧化鈣是強堿性的,具有消毒特性,可以殺滅大部分微生物。同時,CO2和氫氧化鈣反應生成的碳酸鈣硬質薄膜,可以防止微生物的侵入和蛋內CO2和水分的流失。雙乙酸鈉作為食品添加劑的新品種,具有高效保鮮,防霉,防腐及增加食物的營養價值等特性,這是一種廣譜,高效,無致癌性,安全的防腐劑。
3.3 涂膜保鮮—蜂膠
蜂膠是蜜蜂從植物采來的樹脂類和蠟類物質,混入其上腭腺、蠟腺的分泌物加工而成的一種具有芳香氣味的膠狀固體物,呈棕黃色或黃褐色塊狀,遇熱變軟,具粘性,它具有很強的抗菌和抗氧化作用。具有良好的成膜性能的蜂膠如蜂膠的酒精或乙醚溶液。有研究表明,蜂膠具有廣譜抗菌效果,在較低濃度時,對雞蛋的常見細菌有較好的抗菌作用。
3.4 涂膜保鮮—液體石蠟
液體石蠟是從原油分餾所得到的無色無味的混合物。液體石蠟也被稱為石蠟油,是一種無味,無色,無毒的油狀液體物質,不溶于水和乙醇,可形成穩定、致密的外膜,具有較強的防水性能,石蠟無需特殊處理就可以作為保鮮劑直接使用。而過程中的問題是難以控制的膜厚度和均勻,尤其是在蛋表面涂抹熱熔的石蠟,然后在常溫下固化后,其性能明顯降低。膜制備時容易產生裂縫或孔洞,可形成微生物侵入的漏洞,并且保鮮膜也大大降低其阻水能力,使石蠟涂層對雞蛋的保鮮性能不穩定。
4 展望
在禽類產蛋的淡旺季,會帶動價格差異,也推動了雞蛋保鮮業一直非常蓬勃發展,并研究取得了一系列成果,極大地促進了禽類養殖業的發展。然而,當今各種保鮮技術仍有不足之處。因此,未來應大力開展研究具有潛力且安全的保鮮劑,或改進現有的保鮮劑,從而提高蛋的保鮮效果。
參考文獻
[1]李寧,李俊,李軍國.雞蛋涂膜保鮮技術研究[J].食品工業科技,2010.
[2]劉會珍,吳薇,高振江.保鮮劑性質對雞蛋保鮮效果的影響[J].中國農業大學學報,2005年05期.
基金項目:國家自然基金項目資助(編號:31271961);中國博士后科學基金項目資助(編號:2012M510910)。
【關鍵詞】農業土壤;放射性污染;修復
0. 前言
放射性核素是能夠發出射線并釋放出能量的元素,在19世紀被居里夫人首先發現。經過一百年的時間,現在放射性核素被廣泛應用于科研、化工、醫療、能源等多個領域,促進了社會科技進步和人類生活發展。但是,放射性元素在為人類服務同時,對自然環境和人類生命健康也產生了一些危害,尤其是放射性物質對農業土壤的污染,已經引起了世界人民的關注。土壤是農業的基礎,從而是社會經濟發展和人類賴以生存的基礎,農業土壤受到放射性污染之后,放射性元素經由物質循環,也會進入到空氣、河流,植物中,對生態系統的穩定、人類的身體健康和生命以及社會經濟的發展都造成了巨大危害。
1. 農業土壤放射性污染源
在進行核試驗時,不可避免的會有一些核元素釋放到外部環境中,這些被釋放出來的核元素便是農業土壤放射性污染的主要來源。核電站或者核能武器發生意外事故而致使核能外泄,都會造成大范圍的農業土壤放射性污染,并且這些放射性物質會長久存留在土壤中,很難治理。而且核子試爆和核化工所排放的廢棄物中也會含有一些核物質,這也是農業土壤中放射性物質的來源之一。鈾是天然的放射性物質,是核燃料的主要組成部分,很多物質中都含有鈾,并且含量很高,例如某些砂巖、水、煤、石油等物質,在開采、使用這些物質的時候,也會有部分鈾流失到土壤中去,造成土壤放射性污染。此外,有些醫療放射性物質也有可能因為意外或者隨著醫院排放的廢物而流入到土壤到中去;有些化肥中也含有放射性物質,如磷肥,因為其原料磷礦石就含有天然放射性物質,這些化肥灑到農田里就會造成農業土壤放射性污染。
2. 農業土壤放射性污染的現狀
(1)農業土壤放射性污染導致了農業生態系統紊亂
土壤遭受放射性污染之后,放射性物質會隨著生態循環進入到生物體內,隨著放射性物質的積累增加,生物體會所受到的放射性輻射也會隨之增加,這會造成生物發生突變甚至死亡。少量的放射性輻射對生態系統的影響表現在:生物物種發生突變,導致生態系統間的正常替生變化;土壤中的微生物發生變異,導致土壤的分解功能發生變化,還有土壤的肥沃程度也會下降;土壤中的放射性物質也轉移到農產品中去,造成農產品的放射性增強,引發食品安全危機;物質循環會使土壤中的放射性物質流入到大氣和河流中,造成環境的放射性污染擴大。大量的放射性輻射會給生物帶來不可逆轉的傷害甚至導致生物死亡。
(2)土壤放射性污染導致土壤中的生物種群和生物群落發生變化
一個生物群落里,生物的種間關系主要有合作、共棲、共生、競爭、寄生、捕食等形式,所以土壤中的各類生物的生存相互影響、彼此息息相關。不同種類的生物對于土壤的放射性污染適應能力不同,有些種類的生物在較低的放射性輻射之下就會發生變異甚至死亡,而有些生物種類可以在較高的放射性輻射下保持不變。而且,由于物種間相互影響,所以當土壤中的一些物種發生變化時,土壤中其他的物種也會隨之發生變化,甚至引起生物群落的變化。此外,土壤中的生物種群也會發生變化,如種群內的性別比例發生變化、年齡組成發生變化等。
(3)土壤放射性污染物對人體造成了極大危害
土壤在被放射性物質污染之后,人體受到的外部放射性輻射增加,而且土壤中的放射性物質會隨著呼吸、食物等進入到人體中,并在人體體內留存積累下來,使人體內的放射性輻射也增加。放射性輻射對人體的傷害巨大,導致人體毛發脫落、貧血、白細胞減少、出現腫瘤甚至癌變等。
3. 農業土壤放射性污染的生物修復
由上文分析可知,農業土壤的放射性污染會對農業生態系統的穩定和人類的生命健康造成極大傷害。并且農業土壤一旦受到放射性污染,這種污染就會長期存在,因為土壤自身對放射性物質的分解及其緩慢。所以,土壤放射性污染的治理是目前重要的研究方向。在處理農業土壤的放射性污染時,也可以選擇化學方式,但是這種方式的成本高昂、設備技術要求高,所以適用性不強,但是處理放射性污染較嚴重的土壤時必須采用這種方式。對于一般的農業土壤放射性污染,都可以采用生物修復的方式。
(1)植物修復
植物修復,是指植物可以吸收土壤中的放射性物質內、阻擋部分放射性輻射以及阻礙放射性物質的傳播。植物通過根系或者枝葉將土壤中的部分放射性物質吸收進植物體內,從而土壤中的放射性污染物就減少了,并且不同的植物,吸收放射性物質的能力不同,要選擇植株較高的物種。植物密集的枝葉也可以阻擋放射性輻射并粘附空氣中的放射性物質顆粒,所以要選擇高復集性的植物種類。
最常用、效果最好的植物修復技術是在放射性物質被植物吸收或者萃取到其地上部位的時候就收割掉、并進行處理。此外,植物修復技術也包括植物蒸發技術和植物固化技術,前者是指通過植物的蒸騰作用將放射性物質蒸發進入空氣中,后者是指將土壤中的放射性物質固定在制定位置,但是這兩種技術方法都不能從根本上將放射性物質處理掉。
(2)微生物修復
有些種類的微生物可以吸收或吸附并分解放射性污染物,所以微生物修復也是處理農業土壤放射性污染的方法之一。微生物雖然很“微小”,但是它們單位質量下的表體面積很大,并且微生物的數量巨大,所以采用微生物修復的方式可以有效解決土壤的放射性污染問題。但是,微生物修復方法容易造成土壤變質從而使土壤遭受其他污染。
4. 結束語
農業是人類生產、社會經濟發展的基礎,農業土壤遭到放射性污染,對于農業生態系統和人類都會造成巨大危害。所以,我們要重視農業土壤放射性污染的來源分析、治理方法研究。在修復遭受放射性污染的農業土壤時,要綜合考慮可操作性、經濟成本、治理效果等因素,盡量采用操作簡單、適用性強、成本低、治理效果較好的生物修復方法。但是,生物修復方法也存在有缺陷,需要我們進一步的研究改正。
參考文獻: