生命體經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的進(jìn)化,已經(jīng)形成了一整套極其完善的利用食材制造其所需營(yíng)養(yǎng)素的技術(shù),許多生命活動(dòng)與現(xiàn)有食品加工的單元操作有著異曲同工的效果。利用仿生學(xué)原理,向生命體學(xué)習(xí),進(jìn)行食品加工的理論與技術(shù)創(chuàng)新,正逐漸得到國(guó)內(nèi)外食品加工技術(shù)研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。分析了人們受人體感官、食物消化、養(yǎng)分吸收、生物合成、生物材料、生物機(jī)構(gòu)、生物成型的啟示,進(jìn)行食品加工技術(shù)創(chuàng)新的研究案例。從3個(gè)方面概括了未來(lái)食品工業(yè)仿生化發(fā)展的主要任務(wù):1)重新認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)。突破長(zhǎng)期以來(lái)基于健康和生產(chǎn)（生長(zhǎng)）的需要進(jìn)行生命科學(xué)研究的局限性,建議從生命體制造其正常生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)素的角度,重新研究生命活動(dòng),重新認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象。2)深化已啟動(dòng)的仿生研究工作。根據(jù)對(duì)生命活動(dòng)重新研究的結(jié)果,進(jìn)一步對(duì)已經(jīng)啟動(dòng)的仿生技術(shù)進(jìn)行深入研究,挖掘新的創(chuàng)意。3)開(kāi)拓新的仿生技術(shù)方法。通過(guò)比對(duì),尋找動(dòng)物、植物和微生物中與食品加工技術(shù)有對(duì)應(yīng)關(guān)系的生命活動(dòng),開(kāi)拓從未觸及的仿生研究領(lǐng)域,推動(dòng)食品領(lǐng)域的原始創(chuàng)新。著重強(qiáng)調(diào)了"食品工程仿生學(xué)"學(xué)科建設(shè)的重要意義。 

【文章來(lái)源】：食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,38(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

搖接近真實(shí)動(dòng)態(tài)的體外人胃系統(tǒng)1.固定板;2.保溫?zé)?3.食道

已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn)[46]。2013年,科學(xué)家們通過(guò)生產(chǎn)世界上第一個(gè)體外肉類漢堡,在體外肉類生產(chǎn)領(lǐng)域跨越了一大步,漢堡包含五盎司的體外肉餡餅[47]。2016年2月,Mem鄄phisMeats研制出全球首個(gè)人造牛肉丸(圖4),2018年共募得1700萬(wàn)美元,投資者包括比爾·蓋茨以及嘉吉公司等大型農(nóng)業(yè)公司[48]。2019年11月21日,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)周光宏教授團(tuán)隊(duì)宣布生產(chǎn)出我國(guó)第1塊肌肉干細(xì)胞培養(yǎng)肉(圖5)[49],構(gòu)建出了培養(yǎng)肉制備技術(shù)研究的基本路線[50]。圖4搖MemphisMeats研制出的全球首個(gè)人造牛肉丸[48]Fig.4搖Thefirstman鄄madebeefballsinworlddevelopedbyMemphisMeats[48]搖1郾5搖生物材料的啟示動(dòng)物和植物的體表和體內(nèi),由于材料的特殊性,表現(xiàn)出許多非常特別的功能特性,其中非光滑表面受到各國(guó)多個(gè)領(lǐng)域科學(xué)家的高度關(guān)注。由于動(dòng)物和植物的體表結(jié)構(gòu)獨(dú)特的非光滑表面,使其呈現(xiàn)出非常好的降阻、自潔特性[51-54],例如:蚯蚓、穿山甲等土壤動(dòng)物可以輕松地從堅(jiān)硬的土壤中鉆出,荷葉表面的灰塵在雨水沖洗后潔凈圖5搖我國(guó)第一塊肌肉干細(xì)胞培養(yǎng)肉Fig.5搖ThefirstculturemeatwithmusclestemcellinChina搖如新。降阻和自潔功能在食品機(jī)械中有廣泛的需求,例如:各種刀具在切制塊狀食品,攪拌器在攪拌液體食品時(shí),食品的黏附性大大增加了剪切和攪拌的阻力;食品的黏附性也大幅度增加了食品器具、裝備表面清洗的難度。受生物材料的啟發(fā),吉林大學(xué)任露泉院士課題組成功完成了“仿生不粘炊具的研究冶[55]。仿生不粘炊具表面采用非光滑幾何和化學(xué)復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),非光滑?

。圖4搖MemphisMeats研制出的全球首個(gè)人造牛肉丸[48]Fig.4搖Thefirstman鄄madebeefballsinworlddevelopedbyMemphisMeats[48]搖1郾5搖生物材料的啟示動(dòng)物和植物的體表和體內(nèi),由于材料的特殊性,表現(xiàn)出許多非常特別的功能特性,其中非光滑表面受到各國(guó)多個(gè)領(lǐng)域科學(xué)家的高度關(guān)注。由于動(dòng)物和植物的體表結(jié)構(gòu)獨(dú)特的非光滑表面,使其呈現(xiàn)出非常好的降阻、自潔特性[51-54],例如:蚯蚓、穿山甲等土壤動(dòng)物可以輕松地從堅(jiān)硬的土壤中鉆出,荷葉表面的灰塵在雨水沖洗后潔凈圖5搖我國(guó)第一塊肌肉干細(xì)胞培養(yǎng)肉Fig.5搖ThefirstculturemeatwithmusclestemcellinChina搖如新。降阻和自潔功能在食品機(jī)械中有廣泛的需求,例如:各種刀具在切制塊狀食品,攪拌器在攪拌液體食品時(shí),食品的黏附性大大增加了剪切和攪拌的阻力;食品的黏附性也大幅度增加了食品器具、裝備表面清洗的難度。受生物材料的啟發(fā),吉林大學(xué)任露泉院士課題組成功完成了“仿生不粘炊具的研究冶[55]。仿生不粘炊具表面采用非光滑幾何和化學(xué)復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),非光滑形態(tài)一方面能有效地減少鍋體表面與黏濕性食物的接觸面積,從而減少發(fā)生化學(xué)吸附點(diǎn)的數(shù)量;另一方面破壞了水膜的連續(xù)性,使其表面與黏濕性食物表面間存在空氣膜,從而達(dá)到不粘的效果。通過(guò)表面改性,進(jìn)一步降低了金屬鍋體表面的表面張力,并提高了其憎水性能。研制開(kāi)發(fā)的仿生不粘鍋,與傳統(tǒng)的裸露鋁鍋、不銹鋼鍋比較,不糊、易潔,具有優(yōu)良的減粘、防粘性能;與特富龍不粘鍋比較,不粘性能相近,耐磨性、耐高溫性能和環(huán)保性能優(yōu)于特富龍不粘鍋。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]食品工程仿生學(xué)及其研究框架[J]. 馬海樂(lè).  中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]培養(yǎng)肉的研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)[J]. 周光宏,丁世杰,徐幸蓮.  中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2020(05)
[3]中國(guó)食品科技:從2020到2035[J]. 陳堅(jiān).  中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2019(12)
[4]仿生增材制造[J]. 周偉民,夏張文,王涵,閔國(guó)全.  微納電子技術(shù). 2018(06)
[5]酶解-膜分離耦合制備葵花籽粕抗氧化肽的研究[J]. 孫玲,邢政,廖國(guó)艷,侯小珊,何榮海,馬海樂(lè).  食品工業(yè). 2018(04)
[6]仿生嗅覺(jué)和味覺(jué)傳感技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王平,莊柳靜,秦臻,張斌,高克強(qiáng).  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2017(12)
[7]比爾蓋茨投資“人造肉”[J].   中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè). 2017(35)
[8]基于機(jī)器視覺(jué)的鴨蛋新鮮度檢測(cè)[J]. 王巧華,王彩云,馬美湖.  中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2017(08)
[9]老年飲食障礙與老年食品:食品工業(yè)的挑戰(zhàn)與機(jī)遇[J]. 陳建設(shè),呂治宏.  食品科學(xué). 2015(21)
[10]基于葉脈分枝結(jié)構(gòu)的飛機(jī)蓋板結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)[J]. 劉良寶,陳五一.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)

碩士論文
[1]可延展關(guān)節(jié)的軟體外骨骼手指及其制備的研究[D]. 韓旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]仿生不粘鍋粘附性能的研究[D]. 葛亮.吉林大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3310027