時間：2023-08-09 17:18:05
序論：在您撰寫食品工業研究時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
1.1基因工程
基因工程是基于分子遺傳學的理論建立的,又叫做DNA重組技術。對于來源不同的基因,基因工程根據預先設計的藍圖,借助于分子及微生物學,按照現代化的方式,實現雜種DNA分子的體外構建,通過活細胞的有效導入,完成生物遺傳特性的全新轉變,從而達到獲得新品種的目的。在現代生物技術發展中,基因工程是關鍵組成,食品的包裝、保藏等多個環節,都可以將該技術應用其中,實現包裝材料的改變,達到降低食品生產成本的目的。同時,將基因工程應用于食品貯藏中,既是一種貯運方式的創新,也能獲得食物貯藏期的有效延長。以延熟番茄為例,該種食物的生產就應用到了轉基因技術,以調控乙烯合成途徑這一辦法來使乙烯的合成得到有效抑制,達到番茄延遲成熟、貯藏期延長的效果。
1.2細胞工程
細胞工程中涉及多項生物學理論,既包括現代細胞生物學,也包括發育、遺傳學,更對分子生物學方法進行了運用。作為一種生物工程技術,細胞工程基于人們的需求,按照預先的設計,實施細胞層次的遺傳操作,對細胞內含物進行重組,對細胞結構進行重組,從而實現生物功能以及生物結構的科學轉變。通俗來講,細胞工程主要是完成新物種的快速繁殖,在實現這一目標的過程中,有效應用了組織培養、細胞培養等生物學辦法,引入了基因移植技術、核質移植技術等多項技術。作為一種科學研究辦法,生物工程的多個領域都可以看到細胞工程的滲入。在食品工業發展中,細胞工程更是得到了廣泛的科學利用。
1.3酶工程
在生物技術中,酶工程也是不可缺少的一種技術,主要實現的是物質轉化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反應器內,利用酶的這一作用,就可以實現物質的轉化。
1.4發酵工程
在生物技術組成中,發酵工程同樣是不可缺少的。在發酵工程中,借助現代工程技術辦法,通過對微生物特定功能的科學利用,實現對某一生產環節的有效控制,或是就此產生一種新的需求物質。
2生物技術在食品工業中的應用分析
2.1肉類食品中的生物技術
在肉類食品生產中,通過生物技術的科學應用,既可以施行對肉類食物資源的有效改造,又能夠實現對肉類傳統加工工藝的創新,從而使肉制品功能得到進一步增加、肉類加工深度得到更大提升,推動肉類生產的產業化發展。
2.2果蔬保鮮中的生物技術
現階段,在果蔬保鮮技術中應用較為廣泛的就是化學殺菌劑以及冷藏的處理方式了,然而,這樣做也存在著很大的弊端。一方面,使用化學殺菌劑,果蔬中的殘留會對食用者的健康造成一定威脅;另一方面,化學殺菌劑的長期使用,植物病原菌也會出現抗藥性。鑒于此,需要用另一種果蔬保鮮處理方式來取代現在應用較為廣泛的化學殺菌劑,而且,新的果蔬保鮮處理還最好是對人體健康沒有毒害威脅的,同時又具有高效防腐效用的,生物保鮮技術就能夠很好的滿足這一要求,國內外都加強了對這一保鮮技術的研究。據相關研究顯示,茄子保鮮中應用木霉發酵液能達到極好的保鮮效果。實驗發現,在20℃至25℃的貯藏溫度范圍內,茄子果實如果被木霉發酵液處理,可以保鮮貯藏長達20天。
2.3飲品中的生物技術
在飲品生產中應用生物技術,不僅可以使飲品的風味得到有效改變,也會使飲品品質發生變化,對于產品質量的提升發揮著良好的效果。因此,在飲品產業發展中,生物技術的應用是非常廣的。據相關研究發現,在南瓜汁乳酸發酵飲料生產中,以5%的乳酸菌接種量1:1.75的南瓜漿和水配比,分別向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,給以40℃以及8小時的發酵條件,由此得到的飲品,不僅可以保持穩定的外觀,還有著酸甜適中的獨特口感,深受大眾歡迎。
2.4食品添加劑中的生物技術
當前,科技術發展日新月異,在食品添加劑生產中,生物技術發揮著無可替代的作用,成為新型生產技術。在各種食品添加劑生產中,如何更好利用生物技術,成為國際研究熱點。國內這方面的研究,也取得了一定成績。比如在牛奶生產中,尤其是在雙乙酸奶味香精生產中,可利用雙乙酸乳酸乳桿菌進行發酵。向發酵液中,添加一定量的CuS04,可增加雙乙酸活性,而添加一定量的0.1%檸檬酸鈉,可抑制雙乙酸還原酶。因此,制備的奶味香料,具有雙乙酸的純正奶油香味。
2.5食品包裝中的生物技術
現階段,在食品工業發展中,食品包裝也更多的應用到了生物技術。而且,在包裝食品毒理檢測以及食品的防腐方面,生物技術應用也取得了效果。
2.6食品檢測中的生物技術
評價食品品質、開展食品質量監督、實施食品生產監控、加強食品研究等,在食品檢驗的多個環節,生物技術檢測都得到了較好的應用。尤其是在食品衛生檢測環節,生物技術的應用為提升食品質量做出了重要貢獻。比如,對于蔬菜食品,可以通過免疫分析、活體生物分析等生物技術辦法來檢測藥物殘留。同時,在藥物殘留檢測環節,利用生物芯片技術也能獲得準確的結論。再如,對于食品中是否含有病毒污染的檢測,通過核酸聚合酶連鎖反應這一生物技術,可以在短時間內擴增DNA和RN斷,從而獲得需要的檢測數量。除此之外,將基因工程應用于食品檢測,通過DNA指紋技術,食品原料是否摻假就可以準確的鑒定出來。而且,通過DNA指紋技術,也能判斷出牛奶飲品中是否含有微量毒素。
3生物技術應用于食品工業的前景展望
在高新技術中,生物技術雖然興起沒有多長時間,但卻在社會生產發展的多個領域得到了越來越廣泛的應用。對于全球性重點關注的問題,如能源問題、污染問題、糧食問題等,都可以通過生物技術的應用得到科學的解決?？梢哉f,生物技術出現而帶來的種種經濟、社會效益是無法預估的。而隨著生物技術的繼續發展,將其運用于食品工業,也必然會出現更加廣闊的發展空間。
4結語
蜂巢中含有蜜蜂及其分泌物，包括蜂子的繭衣、蜂蜜、花粉、蜂王漿、蜂膠、蜂蠟等，其含量和組分隨產地、生產季節和貯存時間不同而存有較大的差異。劉元錦等對意大利蜂巢進行了生藥學鑒定，測得實驗所用蜂巢的蜂膠含量為0.9%，含蜂蠟量為25.0%[1]。劉小敏等對蜂巢進行分析發現蜂巢含有蜂蠟、樹脂、油脂、色素、鞣質、糖類、有機酸、脂肪酸以及甙類等成分，并經原子吸收光譜測得巢脾含有鐵、鈣、銅、鉀、鈷等微量元素[3-4]。羅岳雄等采用復式提取法對蜂巢中的氨基酸提取并測定，結果發現蜂巢提取液中氨基酸含量十分豐富，總含量達22.62mg/g，為蜂蜜（5.7mg/g）的3.97倍，且含有藥理作用很強的?；撬幔骄窟_0.154mg/g，約為蜂蜜（0.044mg/g）的3.5倍。此外發現蜂巢的貯放時間、保存方法和提取時的溫度條件對蜂巢氨基酸提取均有影響，深色的老蜂巢氨基酸含量高，高的提取溫度對蜂巢中的氨基酸有破壞作用[6]。閆亞美等對意大利蜜蜂巢脾水蒸氣蒸餾所得揮發油組成成分進行了分析鑒定，共鑒定出4-羥基-4-甲基-2-戊酮、苯酚、2-甲基-1-庚烯、2，3-二氫-苯并呋喃、2，4-二叔丁基苯酚等49種化合物[5]。葛英等認為黃酮是蜂巢的主要營養成分之一，用70%乙醇浸漬7d后黃酮含量達到0.7887%[7]。耿文奎等研究證明大鼠的LD50>15000mg/kg,屬無毒級，可以作為食品的原料[2]。
2蜂巢在食品工業中的應用
蜂巢長期以來主要作為中藥，近年來對蜂巢的藥理藥效學研究較多，主要包括抗氧化、增強免疫力、抗炎、祛風鎮痛、抑菌殺蟲、降血脂、降血壓、抗腫瘤等[4-5，8-10]。蜂巢營養豐富，是一種具有良好前景的天然食療佳品。2.1蜂蠟在食品中的應用蜂巢中的蜂蠟含量較大，約為25%。蜂蠟是約兩周齡工蜂的蠟腺分泌出來的一種液體，化學成分主要為高級脂肪酸與一元醇合成的脂肪酸酯，遇空氣變冷凝結成鱗片狀，再由這些鱗片聚合而成。蜂蠟的顏色隨著蜂種、加工技術、蜜源及巢脾的新舊而不同，主要成分有：酸類、游離脂肪酸、游離脂肪醇和碳水化合物，還有類胡蘿卜素、VA、芳香物質等[11]。過去人們主要利用蜂蠟制作蠟燭、藥丸外殼及雕塑材料。隨著對蜂蠟理化性質的深入了解，蜂蠟提取制品逐漸被廣泛應用于機械、電子、光學儀器、醫藥和化妝品方面。當今人們開始將蜂蠟作為食品涂料、包裝和外衣，以及口香糖咀嚼劑及增香劑載體等，而且蜂蠟在果蔬保鮮等食品加工制造方面也有十分誘人的應用前景。尹晴紅等探索了粗蜂蠟提純和脫色的有效方法，結果顯示在100g粗蜂蠟中加入1.5mL30%的H2O2或者H2SO4，反應溫度95℃，150r/min轉速下攪拌10min，可以得到色澤淺、黃度值較低的最為理想的純蜂蠟[12]。鄭云等采用殼聚糖蜂蠟復合膜對冷凍黃桃片生理和品質影響進行研究，發現殼聚糖蜂蠟復合膜抑制了PPO活性和膜透性的增加，降低了果肉褐變、汁液流失和VC損失[13-14]。蜂蠟中還有豐富的二十八烷醇，它是一種世界公認的、天然的抗疲勞物質，具有增進體能、提高人體耐力、改進新陳代謝、減少必要的需氧量及刺激性激素等多種功能[15-18]。此外，人們對二十八醇的毒性進行了專門研究，通過急性毒性試驗證實白鼠LD50=18000mg/kg（白鼠口服），安全性比食鹽高（食鹽LD50=3000mg/kg），可應用于功能性食品、各種營養補助品、醫藥、化妝品中[12]。唐翠芳等以蜂蠟為原料，提取其中的二十八烷醇，研究得到高純度二十八烷醇的制備工藝方法[12-13]。2.2蜂巢食品的加工蜂巢除去蜂蠟后，其殘渣的水溶液含有豐富的氨基酸等營養成分。許多的研究機構和企業立足養蜂的生產、保健品的加工及其市場需求，在傳統食品、保健品生產加工技術的基礎上進行蜂巢新產品的研制。根據蜂巢的藥理作用和生產技術的特點，研制出蜂巢茶、蜂巢樂、蜂巢精膏、蜂巢粉膠囊等產品。除蠟老蜂巢沖泡飲品是以老蜂巢為原料除去蜂蠟后僅保留蜂膠和蜂繭衣后的產品，該種產品的特點是除蠟完全、口感好，并且很好的保留了老蜂巢中有效的水溶性成分，因此能夠更容易被消費者接受，風味更加悅人爽口，產品性質穩定[19]。蜂巢茶是將蜂巢脾經低溫提取、過濾分離蜂蠟、汁和片的混合粉碎、烘干等一系列工藝制備而成，還可根據需要適量加入刺五加成分。此飲品的生產工藝能夠避免巢礎中石蠟混入天然蜂巢中，同時保持了蜂巢中的功效成分及含量，不添加任何化學防腐劑，為純天然飲品[20]。蜂巢蜜是由8％~10％的中華蜜蜂巢脾浸提液和90％~92％的純正蜂蜜制成。中華蜜蜂巢脾浸提液由40%的蜂巢脾加上90%的水，經過慢火煲24h，冷卻隔渣，再煲24h后，濃縮至8%～10%，即為中華蜜蜂巢脾浸提液，加入純正蜂蜜絲攪拌均勻后，即制得蜂巢蜜。它是一種對治療鼻炎方面的疾病有顯著療效的產品，適合平常的醫療保健和癥狀不明顯的鼻炎的治療[21]。這些產品提供了對人類具有藥物療效的保健食品，使蜂巢的加工利用從整體向微觀，從粗放簡單向精細復雜發展，突破了傳統的加工技術利用途徑，并且蜂巢茶、蜂巢樂、蜂巢精膏、蜂巢粉膠囊等產品突破了國內現有的蜂巢制品，還促使蜂巢生產加工技術的配套發展，同時也為現在的飲料市場增加了新的品種與利用方向。
3展望
對蜂巢食品加工的研究目前還停留在初步研究階段，很多研究還不系統。主要表現在：
（1）蜂巢中功效成分的研究還不夠系統深入。目前大多認為蜂巢中的功效成分為黃酮類物質，然而蜂巢是許多天然成分的混合物，成分變化較大，更容易受到環境因素影響?，F階段對蜂巢認識多在功效上，對水提液或者乙醇提后液進行某一功效如抗炎抑菌，抗病毒，抑制腫瘤等的研究，還沒有對蜂巢中有效成分與功效之間進行系統研究。具體哪種或哪些成分在起作用還不甚明確，即各種功效作用的物質基礎還沒有確切深入的研究。
（2）食品加工新技術在蜂巢加工中的應用較少。目前蜂巢的加工主要采用水提取和乙醇提取等傳統的加工技術。蜂巢加工結合食品行業的高新技術，如超臨界CO2萃取技術、亞臨界水萃取技術、超聲輔助萃取、微波輔助萃取技術、微膠囊造粒技術、納米膠囊技術等，將有利于提高蜂巢食品的提取率和質量。
漂燙是果蔬工業化生產中一個重要的工序，其主要目的是使造成顏色、風味和質地變化的酶系統失活，如過氧化酶、多酚氧化酶、脂肪氧合酶和果膠酶［2］。傳統漂燙方法為熱水處理和蒸氣漂燙，這些常規漂燙方法漂燙時間較長，造成產品營養成分和風味物質大量流失。而微波漂燙具有熱穿透力強，加熱速度快、營養物質損失少、能耗低和易于控制等優點而被廣泛研究和應用。Ponne等［3］對菠菜葉的不同漂燙方法進行了研究。試驗結果表明，微波－蒸氣漂燙的菜葉具有更好的質構，VC含量最高。與熱水和蒸氣漂燙相比，微波－蒸氣漂燙明顯改善了產品質量，這個結果與Dorantes－Alverez等的報道［4］相一致。而Devece等［5］認為，微波漂燙整塊水果或蔬菜時，由于物料體積較大，加熱不均勻，導致物料表面過熱，因此微波不適合于大塊物料的漂燙。微波漂燙在玉米保鮮方面也有相關報道。李清明等［6］利用微波漂燙技術對甜玉米進行保鮮研究。試驗結果顯示，通過微波熱燙處理后玉米籽粒中的可溶性糖和VC含量顯著高于水煮和蒸氣處理的產品，但微波熱燙處理過程中易導致玉米籽粒失水，出現籽粒松散的現象。黃葦等［7］對微波－沸水結合滅菌和高溫滅菌在軟罐頭玉米穗加工中的應用進行了比較。結果表明，采用微波－沸水結合滅菌的甜玉米軟罐頭，其色澤比經121℃高溫滅菌效果好；在常溫貯藏過程中，其明亮度、色澤、總糖等指標均可達到顯著水平。大量研究［2－3，7］表明，微波結合水或蒸氣漂燙預處理具有更好的經濟性，這是因為低成本的水或蒸氣用于產品最初的升溫，而使用成本較高的微波能完成產品內部的漂燙。目前，微波輔助漂燙在小規模生產中已初見成效，但是控制微波均勻性仍是設計大型微波漂燙設備的一個巨大挑戰，還需要大量研究以探索新方法，確保加工過程具有良好的重復性和溫度的均一性。
2微波輔助干燥
微波干燥時，微波能透射到物料內部被水分吸收，將微波能轉化為熱能，使得物料內外同時升溫。微波干燥具有干燥速度快、均勻加熱等優點，但成本較高，因而還要結合其它干燥方法。微波輔助干燥是將微波能應用于不同干燥階段，為其它干燥方法提供熱量。微波輔助干燥可以較好地阻止熱量散失，充分干燥物料，因而可以有效節約能源；進而避免單純微波干燥造成的表面過硬、局部過熱等現象。20世紀60年代中期，首次提出微波輔助干燥技術。利用微波與空氣對流干燥物料，不僅可以獲得較好的產品質量，且干燥耗能和加工時間也大大減少［8］。目前，微波輔助干燥技術憑借其產品質量穩定的優勢獲得相關企業的大量關注，特別是在國外，微波輔助干燥在食品、藥品的干燥研究上已取得了一定的成果，且一些成果已成功的應用于工業化生產中。目前，中國關于微波輔助干燥技術的研究也日益增加。微波可以和多種干燥方法聯合使用，微波－熱風干燥和微波真空干燥應用較普遍［9］。在工業化生產中，隧道式微波－熱風干燥主要用于意大利面食、餅干及油煎土豆片的終端去濕處理［10］。Altan等［11］對微波輔助氣流干燥意大利通心粉進行了研究。結果表明，微波與熱風干燥相結合不僅縮短了干燥時間，而且改善了通心粉的質構特性及烹飪特性。農業部南京農機化研究所的張曉辛等［12］分別對的微波干燥、熱風干燥及微波－熱風組合干燥的方法、工藝、結果進行了研究。結果發現，純微波干燥由于干燥時間短，瞬間產熱量大，導致溫度過高，無法連續作業，難以確保產品質量；純氣流干燥時間為6h；而利用微波－熱風組合干燥技術可使干燥時間縮短至4h內，且干燥后的花朵整齊，色、味、形基本不變。章斌等［13］應用微波－熱風聯合干燥方式探討香蕉片聯合干燥過程中熱風溫度、風速、干燥轉換點的物料含水率、微波功率對干燥速率的影響；并以成品色差L值、復水率、VC含量、質構和復水率為指標，對聯合干燥、熱風干燥和真空冷凍干燥的產品進行比較。結果表明，熱風－微波聯合干燥方式的干燥速率快，能耗低，產品品質與真空冷凍干燥的產品相近。微波真空干燥產品可以降低加工過程中的熱量及氧化對產品品質的影響。美國加州州立大學［14］將微波真空干燥技術用于生產脫水葡萄。試驗發現，微波真空干燥技術能很好地保持新鮮葡萄的風味和色澤，且葡萄外形也不萎縮，新鮮葡萄的折干率為25％。Lin等［2］比較了微波真空干燥、熱風干燥對胡蘿卜片的脫水效果。與熱風干燥相比，微波真空干燥產品有較高的復水性，較高的α胡蘿卜素和Vc含量，密度低，質地松軟。Yongsawatdigal等［15］也證明了微波真空干燥的越橘比氣流干燥的顏色和質地都好。綜上所述，中國在微波干燥技術的研究方面雖然取得了不少成果，但微波干燥技術在食品工業的應用研究領域較窄，微波復合干燥技術的研究有待于拓展，與微波干燥技術配套的設備開發尚需加強。
3微波輔助烘焙
烘焙是一個傳熱和傳質同時進行的復雜過程。在食品的烘焙過程中，發生了一系列的物理和化學反應，包括淀粉凝膠化，蛋白質變性，二氧化碳從發酵物中釋放，體積膨脹，水分蒸發，外殼形成以及褐變反應等。而微波加熱速度快，烘焙反應不能充分完成，無法形成棕褐色表面及外殼。為獲得與傳統烘焙相同質量的產品，微波輔助產品的開發是非常必要的。在20世紀90年代初期，APVBaker開發了一種用于后烘焙的微波傳統烤爐，以替代無線電射頻加熱［16］。這種多媒爐不僅可以獲得傳統烘焙方法的高質量產品，同時還具有微波技術所擁有的烘焙時間短和利于過程控制的優點。微波加熱與鹵光燈加熱相結合也是一種常用的微波輔助烘焙方法。鹵光燈－微波聯合爐同時具有鹵光燈加熱產品的棕褐色及松脆的優點和微波加熱節省時間的優點。據了解，這項技術已成功用于面包的烘焙領域，而且與傳統烘焙方法相比，烘焙時間縮短75％。試驗表明，微波條件是影響產品硬度和重量損失的主要原因［17］。Demirekler等［18］認為，在使用鹵光燈－微波聯合爐烘焙面包的過程中，可以通過保持爐內的濕度來降低烘焙面包的硬度。鹵光燈功率為50％～75％和微波功率20％的條件下，烘焙5min的面包可以獲得與傳統烘焙面包（顏色、質構特性、體積和孔隙度等方面）相近的質量。目前，利用鹵光燈－微波聯合爐烘焙面包已初見成效，但這種爐應用于其他烘焙產品的工藝還有待于進一步研究。另外，微波輔助烘焙產品的質地仍需改善，因此對微波作用下食品不同成分的相互作用的研究是十分必要的，這將為改善微波烘焙產品的品質提供依據。
4微波輔助萃取
微波萃取又叫微波輔助萃取，是一種非常具有發展潛力的新型萃取技術，即利用微波能加熱與樣品相接觸的溶劑，將所需化合物從樣品基體中分離出來并進入溶劑，是在傳統萃取工藝的基礎上強化傳熱、傳質的一個過程?？s短提取時間是將微波引入提取系統的優點之一。BrachetA［19］從可可葉中提取可卡因和苯甲酰芽子堿，考察了微波功率、照射時間、提取溶劑、粒徑等參數對提取率的影響。結果表明，所得提取率與傳統方法相當，且提取物的質量優于傳統方法，微波浸提時間僅為30s。彭應兵等［20］以乙醇溶液為提取劑，采用微波輔助法提取茶籽殼中的茶皂素，分別考察了乙醇濃度、微波功率、固液比、提取時間對提取效果的影響，并通過正交試驗優化了工藝參數：乙醇濃度50％、微波功率400W、固液體積比1∶3（m∶V）、反應時間8min，所提產率達12．16％。微波萃取系統的缺點是不易自動化，缺乏與其他儀器在線聯機的可能性，如果在儀器設計方面取得突破，將微波萃取系統與檢測儀器聯機會獲得更強大的生命力［21］。
5微波輔助解凍
微波解凍是利用電磁波通過波導直接處理產品。微波解凍可以避免傳統方法在長時間解凍過程中的汁液流失和表層污染，同時提高了場地和設備的利用率［22］。對于有包裝的物料，微波調溫可以在不拆除包裝的條件下進行，不僅簡化了操作，而且降低了對環境衛生的要求。若采用微波技術將整塊凍物料完全解凍，物料表層吸收了大量的微波能，部分冰迅速融化成水，導致表面溫度迅速升高，出現局部過熱現象，而大部分還處于凍結狀態，無法實現均勻解凍。所以，要進行完全解凍，應結合其它工藝來實現［2］。微波應用于冷凍食品的解凍工藝可分為調溫和融化兩種。調溫一般是指冷藏的食品解凍時，從較低的溫度調到正好略低于水的冰點，即－4～－2℃。此時，物料處于固態，易于切片、切丁或進行其它加工。在選擇工業化解凍和回溫系統時，必須在解凍溫度、產品表面和微生物控制以及諸如廢棄物的排放和各系統的運行資金等問題之間尋求一個平衡點。在這些因素中，解凍時間是主要標準，它常常決定了系統的最終選擇［2］。Virtanen等［23］聯合利用微波能和不同環境溫度的冷空氣解決微波輔助解凍過程中的縮短解凍時間和避免熱失控問題。微波動力采用“開”和“關”循環進行，利用兩種溫度控制方案維持基于冷點和熱點間的預設溫度梯度。結果表明，微波解凍時間比空氣解凍縮短了7倍。盡管利用微波加熱冷凍食品是一種快速的解凍方法，但其因熱不穩定性而受到限制。這種熱不穩定性主要發生在產品表面，已經有人嘗試解凍過程中采用氣流或液氮冷卻。雖然試驗上取得了成功，但成本較高，無法實現工業化生產。
熱成像技術在食品工業中的研究現狀
1熱成像技術在熱處理中的應用
溫度的控制、監測不僅是預煮、熱燙、消毒等食品加工前處理過程中的重要控制因素，也影響著食品貯藏運銷過程中的其他方面。食品工業中傳統的溫度控制采用熱電偶、溫度計、熱電阻等接觸式的方法，近年來，包括熱成像技術在內的一些無觸點式測量方法和成像技術也以其高頻率和高分辨率的優點得到廣泛應用［7］。熱處理有助于多種食品風味物質的形成，增加食品的安全性，延長貨架期［8］。過度地加熱會引起食品組織損傷，而熱量不足會導致受熱不均或殺菌不徹底。與傳統熱處理方式相比，熱成像技術對于殺菌處理中的熱量遷移和受熱均衡意義重大，并且有高速、無損和防止交叉感染的優點。Samuel等［9］研發了一種高溫恒熱蒸汽殺菌系統，采用表面熱殺菌的方式有效減少了物料內部受熱、損傷程度。該系統基于熱成像技術，結合蒸汽噴射、電力蒸汽干燥等原理，使用溫度監控器實時、獨立、分段、精確地控制加工過程中各個階段的溫度。結果表明該系統能夠有效降低胡蘿卜貯藏期間核盤菌引發的軟腐病發病率，減少其60%～80%具有植物毒性的顏色變化。熱成像技術有助于加強控制食品表面的冷熱循環［10－11］，可以用于即食食品質量安全控制以及食品表面溫度的在線檢測［12－13］。Ibarra等［14］依據雞胸肉的表面溫度和加熱時間構建統計學模型，借助熱成像技術測溫后進一步估算出雞肉蒸煮后的內部溫度。此外，該技術可以用于微波加熱過程的設計［15］以及不同種類食品微波加熱模式的區分［16］。在另一項相似的研究里，該技術被用于確定黑麥、燕麥微波加熱時的過冷點和過熱點［17］。熱成像技術還可以改善水果熱消耗、提升其質量品質。Fito等［18］通過測定柑橘在失水過程中的溫度分布研究其脫水動力學，繼而確定水果的最終干燥點，建立其在線質量控制系統。此外，熱成像技術可以檢測食品的加熱效率、通風情況、空氣條件和制冷效果，追蹤食品生產中的潛在空氣污染源等［19］。
2熱成像技術在果蔬采后質量控制方面的應用
機械損傷引起的表觀受損、微生物侵染和加速成熟往往會影響采后果蔬的品質，造成較大的經濟損失。傳統方法中的目測法等人工評價方法耗時長、易受到人體疲勞的影響，而光譜成像、熱成像等無損檢測技術在采后果蔬質量控制方面發展快速［20－22］。目前，熱成像技術在機械傷的客觀量化方面嶄露頭角，該方法借助樣品之間熱擴散系數的差異，利用不同損傷程度的樣品對于溫度的差異性響應進行檢測。自然對流的方式在1980年已經被用于蘋果機械傷隨溫度變化的研究［23］。在一項最近的研究中，Varith等［24］將有機械傷的蘋果藏于26℃、空氣濕度50%的環境下48h，然后用熱成像技術分別觀察熱處理和冷卻過程中蘋果的溫度變化，判定具有機械傷的個體，該技術與高光譜技術聯用可有效檢測果實的早期機械傷［25］。結果表明受損組織與正常組織在30～180s內至少存在1～2℃的溫差，機械傷檢出率為100%，該方法可廣泛應用于果蔬的機械分選。貯藏前后的冷卻速率、表面溫度可以用于評價蘋果的表面質量和蠟質層結構，研究發現不同品種的冷卻速率有顯著區別，這與其蠟質層結構相關，但是該指標在貯藏期間卻并無顯著差異［26］。熱成像技術不僅可以用于檢測采后果蔬的機械傷，還可以用于其生理病害的檢測?！八牟 笔翘O果生理病害中的一種，病果內部組織呈水漬狀，果肉為半透明，輕病果的外表不易識別，必須剖開后才見到病變。Baranowski等［27］將1.5℃下貯藏的水果樣品移至20℃環境中(溫差18.5℃)，升溫20min，通過升溫速率的差異判定果實是否感染水心病。研究發現，預處理時增加溫差可以縮短水心病害的觀察時間。一項西紅柿輕微組織軟化的研究分別比較了1℃冷卻90min、70℃烘箱加熱1～2min、微波加熱7～15s三種不同方式在檢測機械傷時的處理效果;結果表明微波加熱15s后可以有效區分出被檢測物體細微的機械傷［28］。果蔬成熟度的評估在采摘前后都是很關鍵的步驟，Bulanon等［29］研究了柑橘樹冠、果實的熱量瞬時變化，將熱成像技術用于柑橘成熟度的檢測。該研究使用紅外照相機24h循環監測樹冠，測定其表面溫度、環境溫度和相對濕度，再以上述測定數據結合果實的熱輻射系數(估值0.9)來補償熱力圖像。分析結果表明樹冠和果實的溫差在下午四點至午夜時間段內較大，可通過測量果實在該時段的溫差而區分其成熟度。此外，利用熱成像技術可以非傾入、無損傷地觀測植株各個器官的生長狀況及水分含量［30－31］，為研究大型苗木種群提供一個全新的視角。
3熱成像技術在谷物質量安全評估上的應用
病蟲害、微生物侵染是影響谷物質量安全的重要因素，食品在貨架期和貯藏期內的病蟲害檢測至關重要，這不僅與食品安全規范相關，也關系著人們谷物消費的健康、滿意度。傳統用于檢查糧食病蟲害的方法有手工挑選、篩分等，由于谷物籽粒數量大、體積小、許多特征肉眼難以發覺，人工檢測方法操作繁瑣、效率低、主觀性強、誤差較大，難以準確判斷侵染昆蟲的具體生長時期［32］，熱成像技術的出現和發展可以有效解決此類問題。利用熱成像技術可以檢測出谷物中胚后發育階段的昆蟲，原理是該時期的昆蟲呼吸作用生熱，與谷物形成溫度差異［33－34］。該技術在谷物病蟲害侵染鑒別方面效果良好，但在識別昆蟲的生長階段方面效果相對較差［35］。Manickavasagan等［36］研究了受銹赤扁谷盜侵染小麥的溫度分布圖，觀察到小麥的溫度曲線與侵染昆蟲的呼吸作用相關，該研究結果可進一步應用于谷物的在線連續檢測。此外，熱成像技術在小麥的分級和品種鑒別中體現出較高的辨別力，這是傳統方法中僅憑外觀檢測手段很難達到的［37－38］。
4熱成像技術在異物檢測方面的應用
異物檢測是食品質量安全檢測中的一個重要方面，最常見的手段為目測法，但限制因素較多。常見的物理篩選手段有篩分、沉降、篩選、過濾和重力法等，金屬探測器、X－射線、光學傳感、超聲波法等精密儀器系統也常被用于異物檢測［39］，上述方法都無法依據大小、形狀檢測出所有的異物。熱成像技術通過熱力性質的差異區分食品和異物，該技術在異物檢測方面是一種輔助方法，是光學和機械法的補充檢測手段，檢測效果與被測食品的物理性質、組成和圖像的噪音有關［40］。Ginesu等［41］使用熱感攝像機成功檢測出食品中的異物，如腐爛的堅果、貝殼、小石子等，證實了熱成像技術在該檢測領域的有效性。
熱成像技術的前景展望
近年來,咸陽市食品工業總產值以年均遞增10%以上的速度持續快速發展。目前已發展成為門類比較齊全,既能滿足消費者多種需求、又具有一定競爭能力的產業。作為咸陽市傳統支柱產業食品工業，當前正處于戰略機遇期，既面臨繼續保持快速發展的重大機遇，也面臨加快轉變發展方式、保證食品安全等重大挑戰和壓力。從總體上說，食品工業已成為全市國民經濟的重要組成部分，取得了較大成就，發展速度逐年加快。2011年，全市工業支柱產業共完成總產值1632.3億元，比上年增長32.3%，其中食品工業實現產值236.8億元，增速為37%，分別位居支柱產業的第三位和第二位，并涌現了一批在省內外影響較大的食品企業，有力地推動了全市產業經濟的發展。
2食品工業發展中面臨的問題與挑戰
2.1產業結構不盡合理從行業結構上看,加工方式粗放、精深加工少、產品附加值，特殊人群食用的食品發展不夠；從產品結構看產品品種花色少、檔次低、包裝差,產品更新換代慢,產品結構不能完全適應市場需求變化。2.2食品企業總體規模小,生產聚集度低，產業鏈條短咸陽市食品工業中中小型企業比重較大，處于食品行業中的主導地位，在總體的經濟發展中，很難形成規模經濟，缺乏明星企業。2.3食品工業技術相對薄弱，科技項目研發匱乏咸陽市食品科技力量整體基礎薄弱。從事食品工業的科技人員數量只占咸陽市總科技人員的9%，且都集中在食品加工業和食品制造業。2.4食品安全檢測體系有待完善現有的檢測人員大多專業知識和技術水平較低，因此，食品安全檢測水平偏低，部分監管機構尤其是基層的檢驗設備，裝備落后監管技術力量薄弱。
3促進食品工業優化升級對策建議
1．1氧氣脫除型
氧氣可以引起食物成分中油脂、維生素和色素等氧化，霉菌和好氧菌的增殖以及昆蟲的生長。真空包裝或氮氣包裝是有效地排除包裝頂隙中氧氣的包裝方法，但不能完全徹底地除去氧氣，仍有少量的氧氣(0．1%～2%)殘留在包裝內。此外，對于儲存過程中通過包裝薄膜滲透進入的氧氣，這類方法無法去除。為了最大限度地減少包裝中的氧氣，需要使用氧氣脫除劑，簡稱脫氧劑。它是一種能與氧氣反應從而去除氧氣的化學物質，或是一種能催化某些反應從而去除包裝袋中氧氣的酶，可以避免氧氣引起食物腐敗和品質劣變?？箟难帷㈣F粉、不飽和脂肪酸和生物酶等常用作氧氣脫除劑［2—3］。含鐵的氧氣清除劑可以極大地降低包裝頂隙中的氧氣含量，使氧氣質量分數低于0．01%［4］。Berenzon等人［5］研究了脫氧劑對密封包裝餅干貨架期的影響，結果表明脫氧劑能明顯降低乙醇的質量分數，推遲過氧化值的上升時間，明顯延遲氧化引起的脂肪酸敗時間。
1．2二氧化碳釋放/清除型包裝
牛奶、禽肉、鮮肉、草莓等新鮮食品需要在高質量分數的二氧化碳中儲藏，因為高質量分數的二氧化碳可以抑制食物表面微生物的生長，抑制果蔬的呼吸作用，對保持食品的品質、延長貨架期非常重要。Schirmer等人［6］將肉桂醛、乙酸、檸檬酸等和二氧化碳氣體聯合使用，對大馬哈魚進行保鮮，取得了良好的效果。亞硫酸鹽脫氧劑與碳酸氫鈉、檸檬酸的混合物或亞硫酸鹽脫氧劑與碳酸氫鈉、抗壞血酸的混合物，可以制成小袋置于食品包裝內，用來產生二氧化碳。水果儲存時，高質量分數的CO2會促使水果進行無氧呼吸，積累不良產物，降低水果品質，同時也會促進厭氧菌的生長繁殖［7］?？究Х榷埂⑴莶说仍趦Σ剡^程中會產生大量的二氧化碳，會導致漲袋或裂袋。因此需要使用二氧化碳脫除劑。降低二氧化碳的質量分數可以使用能與二氧化碳反應的化學試劑，如氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合物，氧化鈣和硅膠的混合物，也可以使用物理吸附的方式，如使用活性炭或沸石等物質。
1．3濕度調節型
餅干等干燥易碎的食品在高濕度條件下會受潮軟化，使品質劣變。一些鮮活食品(如果蔬等)在儲存過程中由于呼吸作用會產生水蒸氣冷凝在食品表面，從而滋生大量微生物。干燥劑可以吸收食品包裝中的過量水分，維持穩定的相對濕度，保證濕敏食品的品質。常用的干燥劑有硅膠、粘土、保濕鹽、丙二醇等［8］。Mahajan等人［9］研制了一種由山梨糖醇、斑脫土和CaCl2組成的干燥劑，三者的質量比為5∶11∶4，這種干燥劑吸濕緩慢，具有較強的持水能力，可用于新鮮果蔬的保藏。
1．4乙烯吸收型
乙烯作為一種植物成熟激素，對新鮮水果和蔬菜有多種生理作用，可以促進呼吸作用，引起水果的成熟、衰老、軟化;可以促進葉綠素的降解，從而導致綠色植物組織變黃，以及引起果蔬采后各種異常的生理變化等［10］。乙烯可以被多種物質吸收或吸附，如活性炭、硅膠、硅藻土、鋁硅酸鹽、分子篩等［11］。許多氧化劑(如重鉻酸鉀、高錳酸鉀)已被添加到吸附劑內來脫除吸附的乙烯。乙烯可以被高錳酸鉀氧化成二氧化碳和水，許多乙烯脫除劑都以高錳酸鉀為基礎材料，將其吸附到表面積巨大的載體上使用，如鹽類、硅膠、活性炭等。
1．5抗菌型
抗菌包裝是指能夠殺死或者抑制污染食品的腐敗菌和致病菌的包裝，通過在包裝系統里增加抗菌成分，使其具有抗菌功能，能夠有效地提高食品的貨架壽命?？咕鷦┘尤牖钚园b中的形式有［12］:將具有揮發性的抗菌物質置于小袋中并放入包裝內;將抗菌物質直接加入到高分子聚合物中;將抗菌物質涂抹在高分子聚合物的表面;使抗菌物質通過化學鍵固定在聚合物表面;使用某些具有抑菌活性的高分子聚合物?？梢杂迷诎b材料中的抗菌劑:有機酸(乙酸、丙酸、苯甲酸、山梨酸酯等)、細菌素(乳酸鏈球菌素、乳酸菌細菌素等)、酶(溶菌酶、葡萄糖氧化酶)、殺真菌劑(苯菌靈、抑霉唑等)、天然抗菌劑(丁香提取物、肉桂醛等)、陰離子等［13］。李俠等人［14］在聚丙烯薄膜中加入酸鹽玻璃載銀作為抗菌劑，加入抗菌粉體(0．002%)后，抗菌率可以達到99%，而且抗菌活性持久。Gucbilmez等人［15］通過將EDTA和溶菌酶加入玉米蛋白膜中，使其對大腸桿菌具有有效的抗菌活性。由于殼聚糖及其衍生物本身具有抗菌活性，殼聚糖涂膜已經在肉類及果蔬的保鮮上得到了廣泛的應用［16］。
2智能包裝
智能包裝是指能監測并指示包裝內部食品周圍環境變化的包裝技術［1］，它可以提供食品在存儲和運輸過程中的相關質量信息。智能包裝根據功能可以分為時間溫度指示卡、新鮮度指示卡、泄露指示卡、病原體指示卡、生物傳感器等。安裝在包裝外部的指示卡屬于外用指示卡(時間－溫度指示卡)，安裝在包裝內部(如放置于包裝的頂隙內、貼在瓶蓋內)的指示卡屬于內用指示卡(泄漏指示卡、新鮮度指示卡、病原體指示卡)。通過智能包裝可以獲取諸如新鮮度、微生物污染、溫度變化、包裝完整性等產品信息。
2．1時間溫度指示卡
時間溫度指示卡可以記錄食品在不同溫度下所經歷時間的長短(溫度歷史)，并通過其顏色變化向消費者傳遞包裝食品的貨架期相關信息［17］。時間溫度指示卡的原理主要基于酶促反應、擴散、化學反應等，通常以機械變形或顏色變化的形式表現為可目測響應?，F在商業上應用的主要有VISAB，LifelinesFresh-nessMonitor和3MMonitorMark等3種時間溫度指示卡。VITSAB是一種酶型指示卡，其工作原理是底物經過酶促反應導致pH值降低，從而引起顏色的變化。LifelinesFreshnessMonitor是建立在聚合反應基礎上的指示產品［18］。3MMonitorMark指示卡基于脂質擴散原理。
2．2泄漏指示卡
包裝的密封性是保持無菌食品和自發氣調包裝食品等產品品質的必要條件。泄漏指示卡可以指示包裝在整個流通過程中的完整性。無呼吸作用食品的氣調包裝特點是較低質量分數的氧氣(2%)和高質量分數的二氧化碳(20%～80%)，泄漏會導致氧氣質量分數的增加和二氧化碳質量分數的降低，泄漏指示卡通常貼在包裝的內側，可以提供包裝內這2種氣體的質量分數信息，從而指示包裝的完整性。2．2．1氧氣指示卡氧氣指示卡分為2類:可視化氧氣指示卡、不可視氧氣指示卡。典型的可視氧指示卡包括一種具有氧化還原作用的染料、一種還原化合物和一種堿性物質。當指示卡上的氧化還原染料被氧化時，可以觀察到染料顏色的變化。指示卡上最常用的染料是亞甲基藍，其還原態呈白色，氧化態呈藍色。指示卡中還原性化合物的作用是還原染料，使之在包裝過程中一直處于還原態;堿性物質的作用是保持pH值大于7，防止染料的氧化速度過快［19］。指示卡可以做成片狀，可以作為印刷涂層，也可以軋制成聚合膜。Ahvenainen等人［20—21］將這種指示器用來作為自發氣調包裝的碎牛排和碎披薩的泄漏指示器。基于酶反應的氧氣指示卡也有報道［22—23］。非可視化氧氣指示卡含有能發熒光的內置體系，同時通過配置外部設備檢測熒光強度來測定包裝內的氧氣質量分數。與可視化的氧氣指示器相比，它能更客觀，更準確地反映氧氣的質量分數。TNO開發了光學氧氣傳感法，將熒光猝滅在特殊處理的染料上，染料受脈沖激活后，會發出強度跟氧氣質量分數成正比的熒光，這種方法對氧氣非常敏感，可在不到1s時間內完成測定［24］。2．2．2二氧化碳指示卡在MAP中，高質量分數的二氧化碳作為保護氣被廣泛應用，在包裝后的一定階段，二氧化碳質量分數顯著降低是包裝泄漏的明顯特征。作為漏洞指示卡二氧化碳并不可靠，因為在包裝泄漏時微生物的增殖會產生二氧化碳，可能會導致二氧化碳的質量分數降低不顯著。由于二氧化碳的聚集可以當做微生物生長的標志，二氧化碳指示卡也可以作為指示食品新鮮度的指示物質。Balderson和Whitwood［25］制作了一個可用在氣調包裝中的可逆二氧化碳指示器，指示器由5條指示帶組成，每個色帶都由指示陰離子和親脂性的有機四元陽離子構成的二氧化碳靈敏指示材料組成。當二氧化碳低于某個限度時，指示帶顏色就會發生變化，二氧化碳濃度靠一個或多個指示帶的顏色變化來指示。Nopwinyuwong［26］用一種基于pH染色原理的二氧化碳指示劑，來實時監控中等濕度下保存的甜點的新鮮度。這個指示器對作為腐敗代謝物的二氧化碳質量分數有可視的顏色變化，而且二氧化碳的變化與甜點中微生物的生長模式有很好的相關性。Hong等人［27］將基于pH染色原理的二氧化碳指示卡用于指示韓國泡菜后熟的程度。
2．3新鮮度指示卡
泄漏指示卡可以提供包裝完整性信息，時間溫度指示卡可以提品的時間溫度記錄，而新鮮度指示卡可以直接提品品質的信息。食品中腐敗微生物的代謝會產生許多代謝產物，如有機酸、乙醇、揮發性含氮化合物、生物胺、二氧化碳、含硫化合物等。大量不同概念的新鮮度指示卡是基于腐敗微生物的代謝產物會引起指示標簽變色的原理。2．3．1pH值敏感指示卡這種指示卡大多是基于pH染色液的應用，當遇到腐敗過程產生的揮發性化合物時，pH染色液的顏色會發生變化。配制pH染色液的試劑有溴百里香酚藍［28］、溴甲酚紫、溴甲酚綠、甲酚紅和茜素［29］等。用來作為pH敏感型指示劑的目標分子，除了二氧化碳外，適用的還有SO2，NH4，揮發性胺和有機酸［29］。2．3．2對揮發性物質或氣體敏感的指示卡Miller等人設計了一種指示海產品新鮮度的指示卡，它可以與揮發胺反應同時產生顏色變化。利用硫化氫與血紅蛋白反應制作的新鮮度指示卡已經被用于指示MAP包裝家禽肉的品質。
2．4病原體指示卡
新鮮度指示卡用來檢測腐敗微生物導致的食品品質劣變，病原體指示卡用來檢測食品中的特定污染物(某些致病菌和毒素)。ToxinAlert公司生產的Tox-inGuard體系就是一種病原體指示卡，它可以通過固定的抗體來檢測病原體(沙門氏菌、彎曲桿菌、大腸桿菌O157和李斯特菌)。另一種應用于商業體系的FoodSentinelSystem同樣基于免疫反應，用于檢測特定的微生物，如沙門氏菌書、李斯特菌、大腸桿菌。反應發生在條形碼內，當遇到特定的微生物時條形碼就會變得模糊不清［33］。
2．5生物傳感器
生物傳感器是一種微型的分析裝置，能夠檢測、記錄、傳遞特定生物反應的信息［34］。這些裝置由生物部分和物理部分組成，生物部分可與特定分析物反應，物理部分可將生物信號轉換為物理信號。物理信號可以用多種方法檢測，如安培計、電位計、光學或者測熱量的方法。Okuma等人［35］將腐胺氧化酶反應器與氫過氧化物電極電流計組合在一起，測定家禽肉中二元胺的增加量。Frebort等人［36］設計一種基于分光光度法的體系來測定虹鱒魚中的組胺。
2．6射頻識別技術
射頻識別(RFID)是一種非接觸式無線數據通信形式，它由射頻識別標簽和識別器組成，標簽會對從識別器天線發出的信號進行響應，并將它的信息通過無線電波反饋給識別器。標簽通常內置芯片，編有特定信息的程序，用來識別和跟蹤。它給食品的生產、運輸、銷售提供了很多的益處，這些益處包括可溯性強，便于存貨管理，節約勞動力成本，提升食品質量安全等［37］。射頻識別標簽可攜帶簡單的信息，例如用來追溯產品用的識別碼，也可以攜帶復雜的信息，例如溫度、相對濕度數據、營養信息、烹飪說明等。當貼有標簽的物品經過識別器時，標簽上的數據被解碼并傳送到計算機上進行處理。射頻識別標簽與條形碼相比，它可以嵌入包裝或者容器內部，因此不用擔心數據被篡改。射頻識別標簽提供一種非接觸的，在視距之外傳輸信息的方式，而且傳輸信號能夠穿透包括生物質在內的非金屬材料，因為它可以唯一地識別這個物品，增加了這種技術用于召回物品的可能性［38］。RFID標簽可以分為2種，一種是由電池供電，有效距離約為50m;另一種由識別器提供能量，有效距離約為5m。一般的RFID標簽頻率從低頻到高頻，以及微波頻率。低頻標簽更便宜，耗能更少，能夠更好地穿透非金屬材料。
3存在的問題及展望
1食品工業廢水處理工藝現狀
目前，國內外對于食品工業廢水的處理過程中主要采用的是生物處理工藝，其中主要包括有好氧生物處理工藝、厭氧生物處理工藝，以及由好氧生物處理工藝與厭氧生物處理工藝相結合的處理工藝。在好氧生物處理工藝方面，主要有活性污泥法（目前實際應用較為廣泛的主要有SBR法）和生物膜法（具有代表性的是曝氣生物濾池法）。由于厭氧生物處理工藝相較于好氧生物處理工藝無論在后期的運行管理費用還是前期的基建投資方面的費用都有較大優勢，其中比較具有典型的處理工藝有厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）工藝、第三代厭氧處理工藝———厭氧內循環反應器（IC）被廣泛應用到了食品工業廢水處理中。此外，厭氧生物處理工藝在處理食品工業廢水方面具有良好的處理效果[1]。
2各種工藝特點及應用效果分析
目前國內外，食品工業廢水的處理以生物處理[2]為主。在實際中運用較廣，技術較為成熟的主要有厭氧接觸法、厭氧污泥床法、淺層曝氣、延時曝氣、曝氣沉淀池法等等。
2.1好氧生物處理工藝
好氧生物處理是在不斷供氧的環境中，利用好氧微生物來氧化有機物。在好氧過程中，微生物對復雜的有機物進行分解，一部分被轉化為穩定的無機物CO2、H2O和NH3，一部分則由微生物合成為新細胞，最后去除污水中的有機物。
2.1.1SBR法，即間歇式活性污泥系統（又叫序批式間歇活性污泥法）。SBR法目前在國內外應用較為廣泛，生物反應池中集中了生物降解過程、沉淀過程以及污泥回流功能為一體，這種工藝比較簡單，它是在以前間歇式活性污泥工藝基礎上發展來的一種新工藝，采用SBR法處理廢水的運行過程一般包括了進水、充氧曝氣、靜止沉淀、排水和排泥五個步驟。與連續性活性污泥工藝相比，該工藝具有的有點主要有：曝氣池兼具二沉池的功能，不設二沉池，也沒有污泥回流設備，系統結構簡單，易于管理；耐沖擊負荷，一般無需設置調節池；反應推動力大，較為簡便的得到優質出水水質；污泥沉淀性能好，SVI值較低，便于自控運行，后期維護管理也較為簡便。居華[3]通過SBR法在醬油、醬菜食品廢水處理中的應用研究后得出，原廢水CODcr在2000mg/L～4000mg/L范圍內，經SBR法處理后出水水質得到了二級標準，去除率達96%以上，沒有出現污泥膨脹現象，而且操作管理方便，占地面積小，運行的費用也低。
2.1.2BAF法，即曝氣生物濾池法。這種工藝最早可以追溯上個世紀80年代，是由歐美等國家應用和發展起來的，大連馬欄河污水處理廠是我國最早采用BAF工藝。該工藝是在生物接觸工藝基礎上，在濾池中填裝陶粒、石英砂等粒狀填料，以填料及其附著生產生物膜為介質，發揮生物的代謝功能，通過物理過濾功能，發揮膜和填料的截留吸附作用從而實現污染物的高效處理。廖艷[4]等采用混凝—ABR與曝氣生物濾池（BAF）聯合處理工藝，對某市肉聯廠高濃度廢水化學需氧量和氨氮的去除研究后發現，化學需氧量和氨氮的去除效果從原水時的1500mg/L～4500mg/L、30mg/L～85mg/L，經處理后出水COD＜100mg/L，氨氮＜50mg/L，達到了國家一、二級排放標準，取得良好的環境和社會效益。
2.1.3MBR法，即膜生物反應器法。是上個世紀90年代逐漸發展起來的一種廢水處理技術，該工藝是將膜組件替代傳統的二沉池，實現固相和液相分離。其實質是把細菌和微生物以生物膜的方式附著在固體表面上，以污水中的有機物為營養物進行新陳代謝和生長繁殖，從而達到實現凈化污水的效果。該工藝具有較強的抗沖擊力，對水質和水量變化具有較強適應性；污泥產量較低且沉降性能優，易于固液分離；對于低濃度污水也可以進行處理，在正常運行時可以把原水中的BOD5由20mg/L～30mg/L降至5mg/L～10mg/L；運行費用也不高，管理方便。張亮平，王峰[5]以MBR在湖北某食品廠廢水處理中的應用為例進行研究后發現，采用MBR-活性炭-殺菌聯合工藝，出水COD和BOD的去除率達到了99%以上，系統工藝能耗低，運行穩定。
2.2厭氧生物處理工藝
在食品廢水處理過程中，厭氧處理法與好氧處理法相比由于產生的污泥少，動力流耗小，管理簡便，既能節能又能降低成本，逐漸在高濃度有機廢水行業———食品工業廣泛推崇。
2.2.1UASB法，即升流式厭氧污泥床法。該種工藝是由高活性厭氧菌體構成的粒狀污泥，在UASB裝置內隨上升的氣流呈向上流動的狀態。處理效率高、性能可靠、能耗低，也不需要填料和載體，運行成本低等優點，既可以處理高負荷廢水，也不會產生堵塞等優點。也是當前應用最為廣泛的高速反應器之一。王煒，何好啟[6]研究發現，食品廢水經由UASB+接觸氧化法工藝處置后，CODcr、BOD5、SS和植物油由原水濃度的1170mg/L、570mg/L、600mg/L、150mg/L，處置后的效果為60.2mg/L、15.5mg/L、40mg/L和3mg/L，出水水質達到了《污水綜合排放標準》中的一級標準，且工程的經濟運行效益也良好，總運行費用約為0.54元/m3，工藝占地小，處理成本低，運行方式靈活，值得推廣。
2.2.2EGSB反應器，即膨脹顆粒污泥床反應器。該工藝是在UASB基礎上發展起來的一種新厭氧工藝，與UASB工藝相比，EGSB增加了出水的回流，提升了反應器中水流的速度，其速度可以達到5m/h～10m/h，比UASB的0.6m/h～0.9m/h高出近10倍。李克勛[7]等以天津某淀粉廠采用EGSB處理淀粉廢水為例，EGSB的厭氧反應器對COD的去除率超過了85%，出水水質達到了國家一級排放標準，大量有機物被去除，后續單元的處理壓力被減輕，此外，厭氧反應器的介入使用，可以產生沼氣作為能源進行二次利用，降低運行費用（總運轉費用為0.73元/m3•d），具有良好的環境效益和社會效益。
2.2.3ASBR法，即厭氧序批式活性污泥法。ASBR厭氧序批式活性污泥法最早誕生于上世紀90年代的美國，是在SBR基礎上發展起來的，該工藝的顯著特點是以序批間歇運行，按次序分為進水、反應、沉淀和排水四個步驟，與連續流厭氧反應器相比，該工藝由于不需要大阻力的配水系統，因此極大地減少了系統的能耗，也不會產生斷流和短流，運行靈活，抗擊能力較強，實現厭氧功能，也同時兼有了SBR的優點。
3厭氧生物處理工藝優勢分析
