生命體經(jīng)過漫長的進化,已經(jīng)形成了一整套極其完善的利用食材制造其所需營養(yǎng)素的技術(shù),許多生命活動與現(xiàn)有食品加工的單元操作有著異曲同工的效果。利用仿生學原理,向生命體學習,進行食品加工的理論與技術(shù)創(chuàng)新,正逐漸得到國內(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、生物機構(gòu)、生物成型的啟示,進行食品加工技術(shù)創(chuàng)新的研究案例。從3個方面概括了未來食品工業(yè)仿生化發(fā)展的主要任務(wù):1)重新認識生命活動。突破長期以來基于健康和生產(chǎn)（生長）的需要進行生命科學研究的局限性,建議從生命體制造其正常生長所需營養(yǎng)素的角度,重新研究生命活動,重新認識生命現(xiàn)象。2)深化已啟動的仿生研究工作。根據(jù)對生命活動重新研究的結(jié)果,進一步對已經(jīng)啟動的仿生技術(shù)進行深入研究,挖掘新的創(chuàng)意。3)開拓新的仿生技術(shù)方法。通過比對,尋找動物、植物和微生物中與食品加工技術(shù)有對應(yīng)關(guān)系的生命活動,開拓從未觸及的仿生研究領(lǐng)域,推動食品領(lǐng)域的原始創(chuàng)新。著重強調(diào)了"食品工程仿生學"學科建設(shè)的重要意義。 

【文章來源】：食品科學技術(shù)學報. 2020,38(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

搖接近真實動態(tài)的體外人胃系統(tǒng)1.固定板;2.保溫燈;3.食道

已成為國際上的研究熱點[46]。2013年,科學家們通過生產(chǎn)世界上第一個體外肉類漢堡,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研制出全球首個人造牛肉丸(圖4),2018年共募得1700萬美元,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)大學周光宏教授團隊宣布生產(chǎn)出我國第1塊肌肉干細胞培養(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多個領(lǐng)域科學家的高度關(guān)注。由于動物和植物的體表結(jié)構(gòu)獨特的非光滑表面,使其呈現(xiàn)出非常好的降阻、自潔特性[51-54],例如:蚯蚓、穿山甲等土壤動物可以輕松地從堅硬的土壤中鉆出,荷葉表面的灰塵在雨水沖洗后潔凈圖5搖我國第一塊肌肉干細胞培養(yǎng)肉Fig.5搖ThefirstculturemeatwithmusclestemcellinChina搖如新。降阻和自潔功能在食品機械中有廣泛的需求,例如:各種刀具在切制塊狀食品,攪拌器在攪拌液體食品時,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復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計,非光滑?

。圖4搖MemphisMeats研制出的全球首個人造牛肉丸[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多個領(lǐng)域科學家的高度關(guān)注。由于動物和植物的體表結(jié)構(gòu)獨特的非光滑表面,使其呈現(xiàn)出非常好的降阻、自潔特性[51-54],例如:蚯蚓、穿山甲等土壤動物可以輕松地從堅硬的土壤中鉆出,荷葉表面的灰塵在雨水沖洗后潔凈圖5搖我國第一塊肌肉干細胞培養(yǎng)肉Fig.5搖ThefirstculturemeatwithmusclestemcellinChina搖如新。降阻和自潔功能在食品機械中有廣泛的需求,例如:各種刀具在切制塊狀食品,攪拌器在攪拌液體食品時,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復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計,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)生化學吸附點的數(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,從而達到不粘的效果。通過表面改性,進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】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3310027