211世纪粮油食品科技发展的方向
粮油是人类的主要食品,是食品工业的基础原料。确保供给,改良质量,提高人类营养与健康水平仍是21世纪食品科技研究的主题。
1 确保供给,依托农业科技革命
根据中国的现状和饮食习惯,21世纪谷物在我国人民的饮食结构中仍将占主要的地位。“我国人均占有食粮250~400千克为温饱标准,400~600千克为小康标准。2000年我国人口将接近13亿,食粮总产量须到达5.2亿吨才能保持400千克的水平。”据有关资料报导:“预计到2030年,我国人口到达16亿左右的峰值,按人均占有400千克的粮食安全低限计算,食粮总产量必须到达6.4亿吨以上。”据预算,要在稳定解决温饱的基础上,满足城乡居民食品多样化的消费需求,今后30年内食粮生产能力要提高1.5~2亿吨,食粮单产必须以年均1.4以上的速度递增,到2030年要比目前单产水平提高55~60,到2040年,食粮需在45年内翻一番才能解决吃饭问题。
在世界新技术革命浪潮的推动下,农业加快了科技革命的进程。本世纪中叶农业高速发展的同时,生物科学和技术取得了新的重大突破。50年代遗传物质脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现和DNA重组成功,首创了分子生物学和生物技术的新纪元;计算机和信息技术的运用推行,对农业科技和各种传统产业发展带来深入的影响;新材料与新能源、航空与航天和自动控制等现代技术也带动了农业的技术进步,农业已跨入了以生物技术和信息技术为主体的新科技革命的进程。科技是第一生产力,它势必推动农业生产的快速发展。农业是从事生物性生产的产业,生产的原材料即是生物体本身,因此育种技术占有重要的地位。近半个世纪以来,发达国家的许多大田作物,如玉米和小麦都大幅度增产。而在诸多的增产因素中,品种改进是决定性的,其比重占一半以上。我国在提高农作物产量的诸项技术措施中,良种的贡献率也约占30左右。
与传统的育种方法相比,基因工程育种具有明显优势,通过基因工程有可能把许多农作物的优秀品质都通过基因来表达,乃至把固氮、抗病的基因也转移进去,从而大大减少农药化肥对环境的污染破坏,这类优越性是传统方法所望尘莫及的。转基因植物从1986年进入大田实验以来,到1993年已超过1000种,到21世纪它将成为农业育种的主要方式。通过生物技术培养的优良、高产、抗逆性好的优秀作物品种将在下个世纪取得大面积推行,从而大幅度提高农作物的产量和质量。世界农产品产量增长的80~90将来自生物技术与其他技术措施。目前,细胞和胚胎工程育种,份子标记技术,转基因技术等已趋成熟和在动植物育种中得到运用。季产吨粮的“超级稻”,日增产1千克的“超级猪”等预计下世纪初能够实现。
2 推动主食品工业,改良产品质量
从勤俭食粮,节约能源,改良品质,提高经济效益,减轻家务劳动等方面要求,每日三餐加工方式需改革,谷物通过工业化加工,制造每日三餐主食品进入家庭,是21世纪我国食粮加工业的重点和方向。因此,谷物的烘焙食品、蒸煮食品、煎炸食品、膨化食品、冷冻食品和方便食品将会得到快速发展。高新技术也相应会越来越多的向这1开发的食品领域渗透。据有关资料介绍:当今方便面是消费食品市场中增长最快速的行业之一,据估计全球方便面总产量1996年增至400亿包,近几年,销售量每一年以10~15治疗白癜风的特效药的速度递增,预计到2000年,全球方便面总销售量将到达700亿包左右,成为世界销量最大的方便食品之一。我国目前方便面年总产量为120亿包,人年均消费为10包,与其他东南亚国家和地区比较(韩国人均消费88包,58包,新加坡27包,泰国12包,我国台湾38包)数量还很小,说明未白癜风治疗最好医院来市场开发潜力很大。另外,我国的挂面是家庭常备食品,年产量也仅为200万吨左右,按12亿人口平均,人均年消费16.7千克。随着市场的开放与企业的竟争,大大地激起了加工技术和设备的革新,产品质量的改进与提高。方便面汤料开发就含括着多种的高新技术如升华干燥技术、酶法蛋白水解技术、微胶囊包埋技术、电机一体化包装与自动化监控技术、品质改进技术等,这些高新技术都是随产品生产的工业化和规模化而得到了开发运用。
中国的烘焙业近几年来走上了稳步发展的轨道。消费市场正在不断扩大,年产量到达50万吨,人均年消费量仅为0.4千克。和国外一些国家比较(如人均消费7千克,德国80千克,法国64千克)相差甚远。中国面粉作为食品消费方式除面条外,主要是馒头、花卷、烙饼、饺子等。近几年推动主食品的工业化,带动了面制食品机械的发展、速冷装备的推行和酶制品、酵母制品和发酵技术和设备的生产。但是,对谷物蒸煮技术和蒸煮制品工业化设备的研究还大大落后于生产和未来发展的需要,21世纪的我国的谷物科学,如何从我国传统食品工业动身,从运用基础到加工设备以致工程设计、产业化,建起自已的技术体系尚是有待我国的谷物食品科学工作者去奋力开辟的。
另外,国外的早饭食品非常丰富。其中近年发展较快的是谷物的挤压食品、休闲食品。美国20世纪90年代以来,谷物挤压食品休闲食品市场年销售额到达57.2亿美元,人均年消费量达2.6千克;年产量46.2万吨,人均年消费量为3.85千克。
挤压属于一种新兴的食品加工技术。挤压机有效地将电能、机械能转化成热能,使物料在挤压进程到达一次完成加工中复杂的物理、化学、生物反应,使终究产品在质构、理化特性、营养功能上产生质的变化。我国近代挤压食品和休闲食品生产起源于1970年左右,当时从、欧洲引进了一批螺杆挤压式直接膨化装备,建成了50条左右的生产线,同时引进油炸土豆片装备30余条,构成了一定开发范围。经近30年的探索,目前在广东,福建,北京,上海,天津,江苏等地发展构成了一定范围,产品逐步深入内地。高质量的产品多为合资企业生产。据有关报导,近几年销售额为人民币6亿元左右,膨化食品年产量约2万吨,发展速度不能令人满意。随着时期的发展,社会的进步,人民生活质量的提高,谷物挤压食品、休闲食品势必进入人们的的家庭,有些食品行家认为它将成为21世纪的热门产品。作为中国传统的早饭食品如何成为工业化产品进入家庭餐桌,亦是21世纪谷物科学研究的1大任务。
3 开发谷物副产品中功能性成份,提高人的营养与健康水平
随着人们生活水平的提高,营养不均衡,环境污染,化学物质的滥用,以致心血管病、糖尿病、癌症等已构成对人类的重大威逼,食品营养与安全已是21世纪生命科学与食品科学共同关注的课题。另外,我国又由于经济发展不平衡,自然条件差异明显,部份贫困地区人民营养不良,蛋白供给不足,食品中某些人体必要元素缺少(如缺碘、缺硒、缺铁)以致有的地方病流行(大脖子、大关节、佝偻病)。再有,饮食结构不合理,偏食,以致在不同人群中贫血、骨质疏松、生长发育不良也相当普遍。因此,功能性谷物食品、绿色食品、营养强化食品、营养配餐的研究开发显得非常突出。目前已揭露出的从谷物资源中开发的9大类活性物资如:活性多糖(膳食纤维),功能性甜味剂(低聚糖、多元糖醇),功能性油脂(油脂替代品、磷脂和胆碱),自由基清除剂,维生素A,E,C,微量活性元素,肽和氨基酸,黄酮类化合物等,上百个品种的开发,投放市场,显现出广阔的前景。它们未来随着科学技术的进步,特别是生物技术的推行运用,在质量或数量上将提高到一个新的水平。
在推动规模化生产和资源综合利用条件下,尽可能采取高新技术,确保在粮油加工中,食粮油料的有效成分不失去活性,不产生变性,尚有赖于利用生物技术及其他技术(如超临界萃取,微波干燥,超高压灭菌,超细粉碎,份子精馏,反渗透超滤膜分离,微胶囊包埋技术)进行加工、转化、分解、分离等处理,以得到高价值的功能性产品。
纵览上述三个方面,21世纪粮油食品产业的发展,有赖于科学技术的进步;有赖于农业、加工业和流通业的协调发展;有赖于农业育种、食品加工、食品营养、市场营销多学科合作,共同努力,更好地解决我国未来16亿人口的吃饭问题。