时间：2023-08-09 17:18:05
序论：在您撰写食品工业研究时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
1.1基因工程
基因工程是基于分子遗传学的理论建立的,又叫做DNA重组技术。对于来源不同的基因,基因工程根据预先设计的蓝图,借助于分子及微生物学,按照现代化的方式,实现杂种DNA分子的体外构建,通过活细胞的有效导入,完成生物遗传特性的全新转变,从而达到获得新品种的目的。在现代生物技术发展中,基因工程是关键组成,食品的包装、保藏等多个环节,都可以将该技术应用其中,实现包装材料的改变,达到降低食品生产成本的目的。同时,将基因工程应用于食品贮藏中,既是一种贮运方式的创新,也能获得食物贮藏期的有效延长。以延熟番茄为例,该种食物的生产就应用到了转基因技术,以调控乙烯合成途径这一办法来使乙烯的合成得到有效抑制,达到番茄延迟成熟、贮藏期延长的效果。
1.2细胞工程
细胞工程中涉及多项生物学理论,既包括现代细胞生物学,也包括发育、遗传学,更对分子生物学方法进行了运用。作为一种生物工程技术,细胞工程基于人们的需求,按照预先的设计,实施细胞层次的遗传操作,对细胞内含物进行重组,对细胞结构进行重组,从而实现生物功能以及生物结构的科学转变。通俗来讲,细胞工程主要是完成新物种的快速繁殖,在实现这一目标的过程中,有效应用了组织培养、细胞培养等生物学办法,引入了基因移植技术、核质移植技术等多项技术。作为一种科学研究办法,生物工程的多个领域都可以看到细胞工程的渗入。在食品工业发展中,细胞工程更是得到了广泛的科学利用。
1.3酶工程
在生物技术中,酶工程也是不可缺少的一种技术,主要实现的是物质转化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反应器内,利用酶的这一作用,就可以实现物质的转化。
1.4发酵工程
在生物技术组成中,发酵工程同样是不可缺少的。在发酵工程中,借助现代工程技术办法,通过对微生物特定功能的科学利用,实现对某一生产环节的有效控制,或是就此产生一种新的需求物质。
2生物技术在食品工业中的应用分析
2.1肉类食品中的生物技术
在肉类食品生产中,通过生物技术的科学应用,既可以施行对肉类食物资源的有效改造,又能够实现对肉类传统加工工艺的创新,从而使肉制品功能得到进一步增加、肉类加工深度得到更大提升,推动肉类生产的产业化发展。
2.2果蔬保鲜中的生物技术
现阶段,在果蔬保鲜技术中应用较为广泛的就是化学杀菌剂以及冷藏的处理方式了,然而,这样做也存在着很大的弊端。一方面,使用化学杀菌剂,果蔬中的残留会对食用者的健康造成一定威胁;另一方面,化学杀菌剂的长期使用,植物病原菌也会出现抗药性。鉴于此,需要用另一种果蔬保鲜处理方式来取代现在应用较为广泛的化学杀菌剂,而且,新的果蔬保鲜处理还最好是对人体健康没有毒害威胁的,同时又具有高效防腐效用的,生物保鲜技术就能够很好的满足这一要求,国内外都加强了对这一保鲜技术的研究。据相关研究显示,茄子保鲜中应用木霉发酵液能达到极好的保鲜效果。实验发现,在20℃至25℃的贮藏温度范围内,茄子果实如果被木霉发酵液处理,可以保鲜贮藏长达20天。
2.3饮品中的生物技术
在饮品生产中应用生物技术,不仅可以使饮品的风味得到有效改变,也会使饮品品质发生变化,对于产品质量的提升发挥着良好的效果。因此,在饮品产业发展中,生物技术的应用是非常广的。据相关研究发现,在南瓜汁乳酸发酵饮料生产中,以5%的乳酸菌接种量1:1.75的南瓜浆和水配比,分别向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,给以40℃以及8小时的发酵条件,由此得到的饮品,不仅可以保持稳定的外观,还有着酸甜适中的独特口感,深受大众欢迎。
2.4食品添加剂中的生物技术
当前,科技术发展日新月异,在食品添加剂生产中,生物技术发挥着无可替代的作用,成为新型生产技术。在各种食品添加剂生产中,如何更好利用生物技术,成为国际研究热点。国内这方面的研究,也取得了一定成绩。比如在牛奶生产中,尤其是在双乙酸奶味香精生产中,可利用双乙酸乳酸乳杆菌进行发酵。向发酵液中,添加一定量的CuS04,可增加双乙酸活性,而添加一定量的0.1%柠檬酸钠,可抑制双乙酸还原酶。因此,制备的奶味香料,具有双乙酸的纯正奶油香味。
2.5食品包装中的生物技术
现阶段,在食品工业发展中,食品包装也更多的应用到了生物技术。而且,在包装食品毒理检测以及食品的防腐方面,生物技术应用也取得了效果。
2.6食品检测中的生物技术
评价食品品质、开展食品质量监督、实施食品生产监控、加强食品研究等,在食品检验的多个环节,生物技术检测都得到了较好的应用。尤其是在食品卫生检测环节,生物技术的应用为提升食品质量做出了重要贡献。比如,对于蔬菜食品,可以通过免疫分析、活体生物分析等生物技术办法来检测药物残留。同时,在药物残留检测环节,利用生物芯片技术也能获得准确的结论。再如,对于食品中是否含有病毒污染的检测,通过核酸聚合酶连锁反应这一生物技术,可以在短时间内扩增DNA和RN断,从而获得需要的检测数量。除此之外,将基因工程应用于食品检测,通过DNA指纹技术,食品原料是否掺假就可以准确的鉴定出来。而且,通过DNA指纹技术,也能判断出牛奶饮品中是否含有微量毒素。
3生物技术应用于食品工业的前景展望
在高新技术中,生物技术虽然兴起没有多长时间,但却在社会生产发展的多个领域得到了越来越广泛的应用。对于全球性重点关注的问题,如能源问题、污染问题、粮食问题等,都可以通过生物技术的应用得到科学的解决。可以说,生物技术出现而带来的种种经济、社会效益是无法预估的。而随着生物技术的继续发展,将其运用于食品工业,也必然会出现更加广阔的发展空间。
4结语
蜂巢中含有蜜蜂及其分泌物，包括蜂子的茧衣、蜂蜜、花粉、蜂王浆、蜂胶、蜂蜡等，其含量和组分随产地、生产季节和贮存时间不同而存有较大的差异。刘元锦等对意大利蜂巢进行了生药学鉴定，测得实验所用蜂巢的蜂胶含量为0.9%，含蜂蜡量为25.0%[1]。刘小敏等对蜂巢进行分析发现蜂巢含有蜂蜡、树脂、油脂、色素、鞣质、糖类、有机酸、脂肪酸以及甙类等成分，并经原子吸收光谱测得巢脾含有铁、钙、铜、钾、钴等微量元素[3-4]。罗岳雄等采用复式提取法对蜂巢中的氨基酸提取并测定，结果发现蜂巢提取液中氨基酸含量十分丰富，总含量达22.62mg/g，为蜂蜜（5.7mg/g）的3.97倍，且含有药理作用很强的牛磺酸，平均含量达0.154mg/g，约为蜂蜜（0.044mg/g）的3.5倍。此外发现蜂巢的贮放时间、保存方法和提取时的温度条件对蜂巢氨基酸提取均有影响，深色的老蜂巢氨基酸含量高，高的提取温度对蜂巢中的氨基酸有破坏作用[6]。闫亚美等对意大利蜜蜂巢脾水蒸气蒸馏所得挥发油组成成分进行了分析鉴定，共鉴定出4-羟基-4-甲基-2-戊酮、苯酚、2-甲基-1-庚烯、2，3-二氢-苯并呋喃、2，4-二叔丁基苯酚等49种化合物[5]。葛英等认为黄酮是蜂巢的主要营养成分之一，用70%乙醇浸渍7d后黄酮含量达到0.7887%[7]。耿文奎等研究证明大鼠的LD50>15000mg/kg,属无毒级，可以作为食品的原料[2]。
2蜂巢在食品工业中的应用
蜂巢长期以来主要作为中药，近年来对蜂巢的药理药效学研究较多，主要包括抗氧化、增强免疫力、抗炎、祛风镇痛、抑菌杀虫、降血脂、降血压、抗肿瘤等[4-5，8-10]。蜂巢营养丰富，是一种具有良好前景的天然食疗佳品。2.1蜂蜡在食品中的应用蜂巢中的蜂蜡含量较大，约为25%。蜂蜡是约两周龄工蜂的蜡腺分泌出来的一种液体，化学成分主要为高级脂肪酸与一元醇合成的脂肪酸酯，遇空气变冷凝结成鳞片状，再由这些鳞片聚合而成。蜂蜡的颜色随着蜂种、加工技术、蜜源及巢脾的新旧而不同，主要成分有：酸类、游离脂肪酸、游离脂肪醇和碳水化合物，还有类胡萝卜素、VA、芳香物质等[11]。过去人们主要利用蜂蜡制作蜡烛、药丸外壳及雕塑材料。随着对蜂蜡理化性质的深入了解，蜂蜡提取制品逐渐被广泛应用于机械、电子、光学仪器、医药和化妆品方面。当今人们开始将蜂蜡作为食品涂料、包装和外衣，以及口香糖咀嚼剂及增香剂载体等，而且蜂蜡在果蔬保鲜等食品加工制造方面也有十分诱人的应用前景。尹晴红等探索了粗蜂蜡提纯和脱色的有效方法，结果显示在100g粗蜂蜡中加入1.5mL30%的H2O2或者H2SO4，反应温度95℃，150r/min转速下搅拌10min，可以得到色泽浅、黄度值较低的最为理想的纯蜂蜡[12]。郑云等采用壳聚糖蜂蜡复合膜对冷冻黄桃片生理和品质影响进行研究，发现壳聚糖蜂蜡复合膜抑制了PPO活性和膜透性的增加，降低了果肉褐变、汁液流失和VC损失[13-14]。蜂蜡中还有丰富的二十八烷醇，它是一种世界公认的、天然的抗疲劳物质，具有增进体能、提高人体耐力、改进新陈代谢、减少必要的需氧量及刺激性激素等多种功能[15-18]。此外，人们对二十八醇的毒性进行了专门研究，通过急性毒性试验证实白鼠LD50=18000mg/kg（白鼠口服），安全性比食盐高（食盐LD50=3000mg/kg），可应用于功能性食品、各种营养补助品、医药、化妆品中[12]。唐翠芳等以蜂蜡为原料，提取其中的二十八烷醇，研究得到高纯度二十八烷醇的制备工艺方法[12-13]。2.2蜂巢食品的加工蜂巢除去蜂蜡后，其残渣的水溶液含有丰富的氨基酸等营养成分。许多的研究机构和企业立足养蜂的生产、保健品的加工及其市场需求，在传统食品、保健品生产加工技术的基础上进行蜂巢新产品的研制。根据蜂巢的药理作用和生产技术的特点，研制出蜂巢茶、蜂巢乐、蜂巢精膏、蜂巢粉胶囊等产品。除蜡老蜂巢冲泡饮品是以老蜂巢为原料除去蜂蜡后仅保留蜂胶和蜂茧衣后的产品，该种产品的特点是除蜡完全、口感好，并且很好的保留了老蜂巢中有效的水溶性成分，因此能够更容易被消费者接受，风味更加悦人爽口，产品性质稳定[19]。蜂巢茶是将蜂巢脾经低温提取、过滤分离蜂蜡、汁和片的混合粉碎、烘干等一系列工艺制备而成，还可根据需要适量加入刺五加成分。此饮品的生产工艺能够避免巢础中石蜡混入天然蜂巢中，同时保持了蜂巢中的功效成分及含量，不添加任何化学防腐剂，为纯天然饮品[20]。蜂巢蜜是由8％~10％的中华蜜蜂巢脾浸提液和90％~92％的纯正蜂蜜制成。中华蜜蜂巢脾浸提液由40%的蜂巢脾加上90%的水，经过慢火煲24h，冷却隔渣，再煲24h后，浓缩至8%～10%，即为中华蜜蜂巢脾浸提液，加入纯正蜂蜜丝搅拌均匀后，即制得蜂巢蜜。它是一种对治疗鼻炎方面的疾病有显著疗效的产品，适合平常的医疗保健和症状不明显的鼻炎的治疗[21]。这些产品提供了对人类具有药物疗效的保健食品，使蜂巢的加工利用从整体向微观，从粗放简单向精细复杂发展，突破了传统的加工技术利用途径，并且蜂巢茶、蜂巢乐、蜂巢精膏、蜂巢粉胶囊等产品突破了国内现有的蜂巢制品，还促使蜂巢生产加工技术的配套发展，同时也为现在的饮料市场增加了新的品种与利用方向。
3展望
对蜂巢食品加工的研究目前还停留在初步研究阶段，很多研究还不系统。主要表现在：
（1）蜂巢中功效成分的研究还不够系统深入。目前大多认为蜂巢中的功效成分为黄酮类物质，然而蜂巢是许多天然成分的混合物，成分变化较大，更容易受到环境因素影响。现阶段对蜂巢认识多在功效上，对水提液或者乙醇提后液进行某一功效如抗炎抑菌，抗病毒，抑制肿瘤等的研究，还没有对蜂巢中有效成分与功效之间进行系统研究。具体哪种或哪些成分在起作用还不甚明确，即各种功效作用的物质基础还没有确切深入的研究。
（2）食品加工新技术在蜂巢加工中的应用较少。目前蜂巢的加工主要采用水提取和乙醇提取等传统的加工技术。蜂巢加工结合食品行业的高新技术，如超临界CO2萃取技术、亚临界水萃取技术、超声辅助萃取、微波辅助萃取技术、微胶囊造粒技术、纳米胶囊技术等，将有利于提高蜂巢食品的提取率和质量。
漂烫是果蔬工业化生产中一个重要的工序，其主要目的是使造成颜色、风味和质地变化的酶系统失活，如过氧化酶、多酚氧化酶、脂肪氧合酶和果胶酶［2］。传统漂烫方法为热水处理和蒸气漂烫，这些常规漂烫方法漂烫时间较长，造成产品营养成分和风味物质大量流失。而微波漂烫具有热穿透力强，加热速度快、营养物质损失少、能耗低和易于控制等优点而被广泛研究和应用。Ponne等［3］对菠菜叶的不同漂烫方法进行了研究。试验结果表明，微波－蒸气漂烫的菜叶具有更好的质构，VC含量最高。与热水和蒸气漂烫相比，微波－蒸气漂烫明显改善了产品质量，这个结果与Dorantes－Alverez等的报道［4］相一致。而Devece等［5］认为，微波漂烫整块水果或蔬菜时，由于物料体积较大，加热不均匀，导致物料表面过热，因此微波不适合于大块物料的漂烫。微波漂烫在玉米保鲜方面也有相关报道。李清明等［6］利用微波漂烫技术对甜玉米进行保鲜研究。试验结果显示，通过微波热烫处理后玉米籽粒中的可溶性糖和VC含量显著高于水煮和蒸气处理的产品，但微波热烫处理过程中易导致玉米籽粒失水，出现籽粒松散的现象。黄苇等［7］对微波－沸水结合灭菌和高温灭菌在软罐头玉米穗加工中的应用进行了比较。结果表明，采用微波－沸水结合灭菌的甜玉米软罐头，其色泽比经121℃高温灭菌效果好；在常温贮藏过程中，其明亮度、色泽、总糖等指标均可达到显著水平。大量研究［2－3，7］表明，微波结合水或蒸气漂烫预处理具有更好的经济性，这是因为低成本的水或蒸气用于产品最初的升温，而使用成本较高的微波能完成产品内部的漂烫。目前，微波辅助漂烫在小规模生产中已初见成效，但是控制微波均匀性仍是设计大型微波漂烫设备的一个巨大挑战，还需要大量研究以探索新方法，确保加工过程具有良好的重复性和温度的均一性。
2微波辅助干燥
微波干燥时，微波能透射到物料内部被水分吸收，将微波能转化为热能，使得物料内外同时升温。微波干燥具有干燥速度快、均匀加热等优点，但成本较高，因而还要结合其它干燥方法。微波辅助干燥是将微波能应用于不同干燥阶段，为其它干燥方法提供热量。微波辅助干燥可以较好地阻止热量散失，充分干燥物料，因而可以有效节约能源；进而避免单纯微波干燥造成的表面过硬、局部过热等现象。20世纪60年代中期，首次提出微波辅助干燥技术。利用微波与空气对流干燥物料，不仅可以获得较好的产品质量，且干燥耗能和加工时间也大大减少［8］。目前，微波辅助干燥技术凭借其产品质量稳定的优势获得相关企业的大量关注，特别是在国外，微波辅助干燥在食品、药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应用于工业化生产中。目前，中国关于微波辅助干燥技术的研究也日益增加。微波可以和多种干燥方法联合使用，微波－热风干燥和微波真空干燥应用较普遍［9］。在工业化生产中，隧道式微波－热风干燥主要用于意大利面食、饼干及油煎土豆片的终端去湿处理［10］。Altan等［11］对微波辅助气流干燥意大利通心粉进行了研究。结果表明，微波与热风干燥相结合不仅缩短了干燥时间，而且改善了通心粉的质构特性及烹饪特性。农业部南京农机化研究所的张晓辛等［12］分别对的微波干燥、热风干燥及微波－热风组合干燥的方法、工艺、结果进行了研究。结果发现，纯微波干燥由于干燥时间短，瞬间产热量大，导致温度过高，无法连续作业，难以确保产品质量；纯气流干燥时间为6h；而利用微波－热风组合干燥技术可使干燥时间缩短至4h内，且干燥后的花朵整齐，色、味、形基本不变。章斌等［13］应用微波－热风联合干燥方式探讨香蕉片联合干燥过程中热风温度、风速、干燥转换点的物料含水率、微波功率对干燥速率的影响；并以成品色差L值、复水率、VC含量、质构和复水率为指标，对联合干燥、热风干燥和真空冷冻干燥的产品进行比较。结果表明，热风－微波联合干燥方式的干燥速率快，能耗低，产品品质与真空冷冻干燥的产品相近。微波真空干燥产品可以降低加工过程中的热量及氧化对产品品质的影响。美国加州州立大学［14］将微波真空干燥技术用于生产脱水葡萄。试验发现，微波真空干燥技术能很好地保持新鲜葡萄的风味和色泽，且葡萄外形也不萎缩，新鲜葡萄的折干率为25％。Lin等［2］比较了微波真空干燥、热风干燥对胡萝卜片的脱水效果。与热风干燥相比，微波真空干燥产品有较高的复水性，较高的α胡萝卜素和Vc含量，密度低，质地松软。Yongsawatdigal等［15］也证明了微波真空干燥的越橘比气流干燥的颜色和质地都好。综上所述，中国在微波干燥技术的研究方面虽然取得了不少成果，但微波干燥技术在食品工业的应用研究领域较窄，微波复合干燥技术的研究有待于拓展，与微波干燥技术配套的设备开发尚需加强。
3微波辅助烘焙
烘焙是一个传热和传质同时进行的复杂过程。在食品的烘焙过程中，发生了一系列的物理和化学反应，包括淀粉凝胶化，蛋白质变性，二氧化碳从发酵物中释放，体积膨胀，水分蒸发，外壳形成以及褐变反应等。而微波加热速度快，烘焙反应不能充分完成，无法形成棕褐色表面及外壳。为获得与传统烘焙相同质量的产品，微波辅助产品的开发是非常必要的。在20世纪90年代初期，APVBaker开发了一种用于后烘焙的微波传统烤炉，以替代无线电射频加热［16］。这种多媒炉不仅可以获得传统烘焙方法的高质量产品，同时还具有微波技术所拥有的烘焙时间短和利于过程控制的优点。微波加热与卤光灯加热相结合也是一种常用的微波辅助烘焙方法。卤光灯－微波联合炉同时具有卤光灯加热产品的棕褐色及松脆的优点和微波加热节省时间的优点。据了解，这项技术已成功用于面包的烘焙领域，而且与传统烘焙方法相比，烘焙时间缩短75％。试验表明，微波条件是影响产品硬度和重量损失的主要原因［17］。Demirekler等［18］认为，在使用卤光灯－微波联合炉烘焙面包的过程中，可以通过保持炉内的湿度来降低烘焙面包的硬度。卤光灯功率为50％～75％和微波功率20％的条件下，烘焙5min的面包可以获得与传统烘焙面包（颜色、质构特性、体积和孔隙度等方面）相近的质量。目前，利用卤光灯－微波联合炉烘焙面包已初见成效，但这种炉应用于其他烘焙产品的工艺还有待于进一步研究。另外，微波辅助烘焙产品的质地仍需改善，因此对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，这将为改善微波烘焙产品的品质提供依据。
4微波辅助萃取
微波萃取又叫微波辅助萃取，是一种非常具有发展潜力的新型萃取技术，即利用微波能加热与样品相接触的溶剂，将所需化合物从样品基体中分离出来并进入溶剂，是在传统萃取工艺的基础上强化传热、传质的一个过程。缩短提取时间是将微波引入提取系统的优点之一。BrachetA［19］从可可叶中提取可卡因和苯甲酰芽子碱，考察了微波功率、照射时间、提取溶剂、粒径等参数对提取率的影响。结果表明，所得提取率与传统方法相当，且提取物的质量优于传统方法，微波浸提时间仅为30s。彭应兵等［20］以乙醇溶液为提取剂，采用微波辅助法提取茶籽壳中的茶皂素，分别考察了乙醇浓度、微波功率、固液比、提取时间对提取效果的影响，并通过正交试验优化了工艺参数：乙醇浓度50％、微波功率400W、固液体积比1∶3（m∶V）、反应时间8min，所提产率达12．16％。微波萃取系统的缺点是不易自动化，缺乏与其他仪器在线联机的可能性，如果在仪器设计方面取得突破，将微波萃取系统与检测仪器联机会获得更强大的生命力［21］。
5微波辅助解冻
微波解冻是利用电磁波通过波导直接处理产品。微波解冻可以避免传统方法在长时间解冻过程中的汁液流失和表层污染，同时提高了场地和设备的利用率［22］。对于有包装的物料，微波调温可以在不拆除包装的条件下进行，不仅简化了操作，而且降低了对环境卫生的要求。若采用微波技术将整块冻物料完全解冻，物料表层吸收了大量的微波能，部分冰迅速融化成水，导致表面温度迅速升高，出现局部过热现象，而大部分还处于冻结状态，无法实现均匀解冻。所以，要进行完全解冻，应结合其它工艺来实现［2］。微波应用于冷冻食品的解冻工艺可分为调温和融化两种。调温一般是指冷藏的食品解冻时，从较低的温度调到正好略低于水的冰点，即－4～－2℃。此时，物料处于固态，易于切片、切丁或进行其它加工。在选择工业化解冻和回温系统时，必须在解冻温度、产品表面和微生物控制以及诸如废弃物的排放和各系统的运行资金等问题之间寻求一个平衡点。在这些因素中，解冻时间是主要标准，它常常决定了系统的最终选择［2］。Virtanen等［23］联合利用微波能和不同环境温度的冷空气解决微波辅助解冻过程中的缩短解冻时间和避免热失控问题。微波动力采用“开”和“关”循环进行，利用两种温度控制方案维持基于冷点和热点间的预设温度梯度。结果表明，微波解冻时间比空气解冻缩短了7倍。尽管利用微波加热冷冻食品是一种快速的解冻方法，但其因热不稳定性而受到限制。这种热不稳定性主要发生在产品表面，已经有人尝试解冻过程中采用气流或液氮冷却。虽然试验上取得了成功，但成本较高，无法实现工业化生产。
热成像技术在食品工业中的研究现状
1热成像技术在热处理中的应用
温度的控制、监测不仅是预煮、热烫、消毒等食品加工前处理过程中的重要控制因素，也影响着食品贮藏运销过程中的其他方面。食品工业中传统的温度控制采用热电偶、温度计、热电阻等接触式的方法，近年来，包括热成像技术在内的一些无触点式测量方法和成像技术也以其高频率和高分辨率的优点得到广泛应用［7］。热处理有助于多种食品风味物质的形成，增加食品的安全性，延长货架期［8］。过度地加热会引起食品组织损伤，而热量不足会导致受热不均或杀菌不彻底。与传统热处理方式相比，热成像技术对于杀菌处理中的热量迁移和受热均衡意义重大，并且有高速、无损和防止交叉感染的优点。Samuel等［9］研发了一种高温恒热蒸汽杀菌系统，采用表面热杀菌的方式有效减少了物料内部受热、损伤程度。该系统基于热成像技术，结合蒸汽喷射、电力蒸汽干燥等原理，使用温度监控器实时、独立、分段、精确地控制加工过程中各个阶段的温度。结果表明该系统能够有效降低胡萝卜贮藏期间核盘菌引发的软腐病发病率，减少其60%～80%具有植物毒性的颜色变化。热成像技术有助于加强控制食品表面的冷热循环［10－11］，可以用于即食食品质量安全控制以及食品表面温度的在线检测［12－13］。Ibarra等［14］依据鸡胸肉的表面温度和加热时间构建统计学模型，借助热成像技术测温后进一步估算出鸡肉蒸煮后的内部温度。此外，该技术可以用于微波加热过程的设计［15］以及不同种类食品微波加热模式的区分［16］。在另一项相似的研究里，该技术被用于确定黑麦、燕麦微波加热时的过冷点和过热点［17］。热成像技术还可以改善水果热消耗、提升其质量品质。Fito等［18］通过测定柑橘在失水过程中的温度分布研究其脱水动力学，继而确定水果的最终干燥点，建立其在线质量控制系统。此外，热成像技术可以检测食品的加热效率、通风情况、空气条件和制冷效果，追踪食品生产中的潜在空气污染源等［19］。
2热成像技术在果蔬采后质量控制方面的应用
机械损伤引起的表观受损、微生物侵染和加速成熟往往会影响采后果蔬的品质，造成较大的经济损失。传统方法中的目测法等人工评价方法耗时长、易受到人体疲劳的影响，而光谱成像、热成像等无损检测技术在采后果蔬质量控制方面发展快速［20－22］。目前，热成像技术在机械伤的客观量化方面崭露头角，该方法借助样品之间热扩散系数的差异，利用不同损伤程度的样品对于温度的差异性响应进行检测。自然对流的方式在1980年已经被用于苹果机械伤随温度变化的研究［23］。在一项最近的研究中，Varith等［24］将有机械伤的苹果藏于26℃、空气湿度50%的环境下48h，然后用热成像技术分别观察热处理和冷却过程中苹果的温度变化，判定具有机械伤的个体，该技术与高光谱技术联用可有效检测果实的早期机械伤［25］。结果表明受损组织与正常组织在30～180s内至少存在1～2℃的温差，机械伤检出率为100%，该方法可广泛应用于果蔬的机械分选。贮藏前后的冷却速率、表面温度可以用于评价苹果的表面质量和蜡质层结构，研究发现不同品种的冷却速率有显著区别，这与其蜡质层结构相关，但是该指标在贮藏期间却并无显著差异［26］。热成像技术不仅可以用于检测采后果蔬的机械伤，还可以用于其生理病害的检测。“水心病”是苹果生理病害中的一种，病果内部组织呈水渍状，果肉为半透明，轻病果的外表不易识别，必须剖开后才见到病变。Baranowski等［27］将1.5℃下贮藏的水果样品移至20℃环境中(温差18.5℃)，升温20min，通过升温速率的差异判定果实是否感染水心病。研究发现，预处理时增加温差可以缩短水心病害的观察时间。一项西红柿轻微组织软化的研究分别比较了1℃冷却90min、70℃烘箱加热1～2min、微波加热7～15s三种不同方式在检测机械伤时的处理效果;结果表明微波加热15s后可以有效区分出被检测物体细微的机械伤［28］。果蔬成熟度的评估在采摘前后都是很关键的步骤，Bulanon等［29］研究了柑橘树冠、果实的热量瞬时变化，将热成像技术用于柑橘成熟度的检测。该研究使用红外照相机24h循环监测树冠，测定其表面温度、环境温度和相对湿度，再以上述测定数据结合果实的热辐射系数(估值0.9)来补偿热力图像。分析结果表明树冠和果实的温差在下午四点至午夜时间段内较大，可通过测量果实在该时段的温差而区分其成熟度。此外，利用热成像技术可以非倾入、无损伤地观测植株各个器官的生长状况及水分含量［30－31］，为研究大型苗木种群提供一个全新的视角。
3热成像技术在谷物质量安全评估上的应用
病虫害、微生物侵染是影响谷物质量安全的重要因素，食品在货架期和贮藏期内的病虫害检测至关重要，这不仅与食品安全规范相关，也关系着人们谷物消费的健康、满意度。传统用于检查粮食病虫害的方法有手工挑选、筛分等，由于谷物籽粒数量大、体积小、许多特征肉眼难以发觉，人工检测方法操作繁琐、效率低、主观性强、误差较大，难以准确判断侵染昆虫的具体生长时期［32］，热成像技术的出现和发展可以有效解决此类问题。利用热成像技术可以检测出谷物中胚后发育阶段的昆虫，原理是该时期的昆虫呼吸作用生热，与谷物形成温度差异［33－34］。该技术在谷物病虫害侵染鉴别方面效果良好，但在识别昆虫的生长阶段方面效果相对较差［35］。Manickavasagan等［36］研究了受锈赤扁谷盗侵染小麦的温度分布图，观察到小麦的温度曲线与侵染昆虫的呼吸作用相关，该研究结果可进一步应用于谷物的在线连续检测。此外，热成像技术在小麦的分级和品种鉴别中体现出较高的辨别力，这是传统方法中仅凭外观检测手段很难达到的［37－38］。
4热成像技术在异物检测方面的应用
异物检测是食品质量安全检测中的一个重要方面，最常见的手段为目测法，但限制因素较多。常见的物理筛选手段有筛分、沉降、筛选、过滤和重力法等，金属探测器、X－射线、光学传感、超声波法等精密仪器系统也常被用于异物检测［39］，上述方法都无法依据大小、形状检测出所有的异物。热成像技术通过热力性质的差异区分食品和异物，该技术在异物检测方面是一种辅助方法，是光学和机械法的补充检测手段，检测效果与被测食品的物理性质、组成和图像的噪音有关［40］。Ginesu等［41］使用热感摄像机成功检测出食品中的异物，如腐烂的坚果、贝壳、小石子等，证实了热成像技术在该检测领域的有效性。
热成像技术的前景展望
近年来,咸阳市食品工业总产值以年均递增10%以上的速度持续快速发展。目前已发展成为门类比较齐全,既能满足消费者多种需求、又具有一定竞争能力的产业。作为咸阳市传统支柱产业食品工业，当前正处于战略机遇期，既面临继续保持快速发展的重大机遇，也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。从总体上说，食品工业已成为全市国民经济的重要组成部分，取得了较大成就，发展速度逐年加快。2011年，全市工业支柱产业共完成总产值1632.3亿元，比上年增长32.3%，其中食品工业实现产值236.8亿元，增速为37%，分别位居支柱产业的第三位和第二位，并涌现了一批在省内外影响较大的食品企业，有力地推动了全市产业经济的发展。
2食品工业发展中面临的问题与挑战
2.1产业结构不尽合理从行业结构上看,加工方式粗放、精深加工少、产品附加值，特殊人群食用的食品发展不够；从产品结构看产品品种花色少、档次低、包装差,产品更新换代慢,产品结构不能完全适应市场需求变化。2.2食品企业总体规模小,生产聚集度低，产业链条短咸阳市食品工业中中小型企业比重较大，处于食品行业中的主导地位，在总体的经济发展中，很难形成规模经济，缺乏明星企业。2.3食品工业技术相对薄弱，科技项目研发匮乏咸阳市食品科技力量整体基础薄弱。从事食品工业的科技人员数量只占咸阳市总科技人员的9%，且都集中在食品加工业和食品制造业。2.4食品安全检测体系有待完善现有的检测人员大多专业知识和技术水平较低，因此，食品安全检测水平偏低，部分监管机构尤其是基层的检验设备，装备落后监管技术力量薄弱。
3促进食品工业优化升级对策建议
1．1氧气脱除型
氧气可以引起食物成分中油脂、维生素和色素等氧化，霉菌和好氧菌的增殖以及昆虫的生长。真空包装或氮气包装是有效地排除包装顶隙中氧气的包装方法，但不能完全彻底地除去氧气，仍有少量的氧气(0．1%～2%)残留在包装内。此外，对于储存过程中通过包装薄膜渗透进入的氧气，这类方法无法去除。为了最大限度地减少包装中的氧气，需要使用氧气脱除剂，简称脱氧剂。它是一种能与氧气反应从而去除氧气的化学物质，或是一种能催化某些反应从而去除包装袋中氧气的酶，可以避免氧气引起食物腐败和品质劣变。抗坏血酸、铁粉、不饱和脂肪酸和生物酶等常用作氧气脱除剂［2—3］。含铁的氧气清除剂可以极大地降低包装顶隙中的氧气含量，使氧气质量分数低于0．01%［4］。Berenzon等人［5］研究了脱氧剂对密封包装饼干货架期的影响，结果表明脱氧剂能明显降低乙醇的质量分数，推迟过氧化值的上升时间，明显延迟氧化引起的脂肪酸败时间。
1．2二氧化碳释放/清除型包装
牛奶、禽肉、鲜肉、草莓等新鲜食品需要在高质量分数的二氧化碳中储藏，因为高质量分数的二氧化碳可以抑制食物表面微生物的生长，抑制果蔬的呼吸作用，对保持食品的品质、延长货架期非常重要。Schirmer等人［6］将肉桂醛、乙酸、柠檬酸等和二氧化碳气体联合使用，对大马哈鱼进行保鲜，取得了良好的效果。亚硫酸盐脱氧剂与碳酸氢钠、柠檬酸的混合物或亚硫酸盐脱氧剂与碳酸氢钠、抗坏血酸的混合物，可以制成小袋置于食品包装内，用来产生二氧化碳。水果储存时，高质量分数的CO2会促使水果进行无氧呼吸，积累不良产物，降低水果品质，同时也会促进厌氧菌的生长繁殖［7］。烤咖啡豆、泡菜等在储藏过程中会产生大量的二氧化碳，会导致涨袋或裂袋。因此需要使用二氧化碳脱除剂。降低二氧化碳的质量分数可以使用能与二氧化碳反应的化学试剂，如氢氧化钠和氢氧化钙的混合物，氧化钙和硅胶的混合物，也可以使用物理吸附的方式，如使用活性炭或沸石等物质。
1．3湿度调节型
饼干等干燥易碎的食品在高湿度条件下会受潮软化，使品质劣变。一些鲜活食品(如果蔬等)在储存过程中由于呼吸作用会产生水蒸气冷凝在食品表面，从而滋生大量微生物。干燥剂可以吸收食品包装中的过量水分，维持稳定的相对湿度，保证湿敏食品的品质。常用的干燥剂有硅胶、粘土、保湿盐、丙二醇等［8］。Mahajan等人［9］研制了一种由山梨糖醇、斑脱土和CaCl2组成的干燥剂，三者的质量比为5∶11∶4，这种干燥剂吸湿缓慢，具有较强的持水能力，可用于新鲜果蔬的保藏。
1．4乙烯吸收型
乙烯作为一种植物成熟激素，对新鲜水果和蔬菜有多种生理作用，可以促进呼吸作用，引起水果的成熟、衰老、软化;可以促进叶绿素的降解，从而导致绿色植物组织变黄，以及引起果蔬采后各种异常的生理变化等［10］。乙烯可以被多种物质吸收或吸附，如活性炭、硅胶、硅藻土、铝硅酸盐、分子筛等［11］。许多氧化剂(如重铬酸钾、高锰酸钾)已被添加到吸附剂内来脱除吸附的乙烯。乙烯可以被高锰酸钾氧化成二氧化碳和水，许多乙烯脱除剂都以高锰酸钾为基础材料，将其吸附到表面积巨大的载体上使用，如盐类、硅胶、活性炭等。
1．5抗菌型
抗菌包装是指能够杀死或者抑制污染食品的腐败菌和致病菌的包装，通过在包装系统里增加抗菌成分，使其具有抗菌功能，能够有效地提高食品的货架寿命。抗菌剂加入活性包装中的形式有［12］:将具有挥发性的抗菌物质置于小袋中并放入包装内;将抗菌物质直接加入到高分子聚合物中;将抗菌物质涂抹在高分子聚合物的表面;使抗菌物质通过化学键固定在聚合物表面;使用某些具有抑菌活性的高分子聚合物。可以用在包装材料中的抗菌剂:有机酸(乙酸、丙酸、苯甲酸、山梨酸酯等)、细菌素(乳酸链球菌素、乳酸菌细菌素等)、酶(溶菌酶、葡萄糖氧化酶)、杀真菌剂(苯菌灵、抑霉唑等)、天然抗菌剂(丁香提取物、肉桂醛等)、阴离子等［13］。李侠等人［14］在聚丙烯薄膜中加入酸盐玻璃载银作为抗菌剂，加入抗菌粉体(0．002%)后，抗菌率可以达到99%，而且抗菌活性持久。Gucbilmez等人［15］通过将EDTA和溶菌酶加入玉米蛋白膜中，使其对大肠杆菌具有有效的抗菌活性。由于壳聚糖及其衍生物本身具有抗菌活性，壳聚糖涂膜已经在肉类及果蔬的保鲜上得到了广泛的应用［16］。
2智能包装
智能包装是指能监测并指示包装内部食品周围环境变化的包装技术［1］，它可以提供食品在存储和运输过程中的相关质量信息。智能包装根据功能可以分为时间温度指示卡、新鲜度指示卡、泄露指示卡、病原体指示卡、生物传感器等。安装在包装外部的指示卡属于外用指示卡(时间－温度指示卡)，安装在包装内部(如放置于包装的顶隙内、贴在瓶盖内)的指示卡属于内用指示卡(泄漏指示卡、新鲜度指示卡、病原体指示卡)。通过智能包装可以获取诸如新鲜度、微生物污染、温度变化、包装完整性等产品信息。
2．1时间温度指示卡
时间温度指示卡可以记录食品在不同温度下所经历时间的长短(温度历史)，并通过其颜色变化向消费者传递包装食品的货架期相关信息［17］。时间温度指示卡的原理主要基于酶促反应、扩散、化学反应等，通常以机械变形或颜色变化的形式表现为可目测响应。现在商业上应用的主要有VISAB，LifelinesFresh-nessMonitor和3MMonitorMark等3种时间温度指示卡。VITSAB是一种酶型指示卡，其工作原理是底物经过酶促反应导致pH值降低，从而引起颜色的变化。LifelinesFreshnessMonitor是建立在聚合反应基础上的指示产品［18］。3MMonitorMark指示卡基于脂质扩散原理。
2．2泄漏指示卡
包装的密封性是保持无菌食品和自发气调包装食品等产品品质的必要条件。泄漏指示卡可以指示包装在整个流通过程中的完整性。无呼吸作用食品的气调包装特点是较低质量分数的氧气(2%)和高质量分数的二氧化碳(20%～80%)，泄漏会导致氧气质量分数的增加和二氧化碳质量分数的降低，泄漏指示卡通常贴在包装的内侧，可以提供包装内这2种气体的质量分数信息，从而指示包装的完整性。2．2．1氧气指示卡氧气指示卡分为2类:可视化氧气指示卡、不可视氧气指示卡。典型的可视氧指示卡包括一种具有氧化还原作用的染料、一种还原化合物和一种碱性物质。当指示卡上的氧化还原染料被氧化时，可以观察到染料颜色的变化。指示卡上最常用的染料是亚甲基蓝，其还原态呈白色，氧化态呈蓝色。指示卡中还原性化合物的作用是还原染料，使之在包装过程中一直处于还原态;碱性物质的作用是保持pH值大于7，防止染料的氧化速度过快［19］。指示卡可以做成片状，可以作为印刷涂层，也可以轧制成聚合膜。Ahvenainen等人［20—21］将这种指示器用来作为自发气调包装的碎牛排和碎披萨的泄漏指示器。基于酶反应的氧气指示卡也有报道［22—23］。非可视化氧气指示卡含有能发荧光的内置体系，同时通过配置外部设备检测荧光强度来测定包装内的氧气质量分数。与可视化的氧气指示器相比，它能更客观，更准确地反映氧气的质量分数。TNO开发了光学氧气传感法，将荧光猝灭在特殊处理的染料上，染料受脉冲激活后，会发出强度跟氧气质量分数成正比的荧光，这种方法对氧气非常敏感，可在不到1s时间内完成测定［24］。2．2．2二氧化碳指示卡在MAP中，高质量分数的二氧化碳作为保护气被广泛应用，在包装后的一定阶段，二氧化碳质量分数显著降低是包装泄漏的明显特征。作为漏洞指示卡二氧化碳并不可靠，因为在包装泄漏时微生物的增殖会产生二氧化碳，可能会导致二氧化碳的质量分数降低不显著。由于二氧化碳的聚集可以当做微生物生长的标志，二氧化碳指示卡也可以作为指示食品新鲜度的指示物质。Balderson和Whitwood［25］制作了一个可用在气调包装中的可逆二氧化碳指示器，指示器由5条指示带组成，每个色带都由指示阴离子和亲脂性的有机四元阳离子构成的二氧化碳灵敏指示材料组成。当二氧化碳低于某个限度时，指示带颜色就会发生变化，二氧化碳浓度靠一个或多个指示带的颜色变化来指示。Nopwinyuwong［26］用一种基于pH染色原理的二氧化碳指示剂，来实时监控中等湿度下保存的甜点的新鲜度。这个指示器对作为腐败代谢物的二氧化碳质量分数有可视的颜色变化，而且二氧化碳的变化与甜点中微生物的生长模式有很好的相关性。Hong等人［27］将基于pH染色原理的二氧化碳指示卡用于指示韩国泡菜后熟的程度。
2．3新鲜度指示卡
泄漏指示卡可以提供包装完整性信息，时间温度指示卡可以提品的时间温度记录，而新鲜度指示卡可以直接提品品质的信息。食品中腐败微生物的代谢会产生许多代谢产物，如有机酸、乙醇、挥发性含氮化合物、生物胺、二氧化碳、含硫化合物等。大量不同概念的新鲜度指示卡是基于腐败微生物的代谢产物会引起指示标签变色的原理。2．3．1pH值敏感指示卡这种指示卡大多是基于pH染色液的应用，当遇到腐败过程产生的挥发性化合物时，pH染色液的颜色会发生变化。配制pH染色液的试剂有溴百里香酚蓝［28］、溴甲酚紫、溴甲酚绿、甲酚红和茜素［29］等。用来作为pH敏感型指示剂的目标分子，除了二氧化碳外，适用的还有SO2，NH4，挥发性胺和有机酸［29］。2．3．2对挥发性物质或气体敏感的指示卡Miller等人设计了一种指示海产品新鲜度的指示卡，它可以与挥发胺反应同时产生颜色变化。利用硫化氢与血红蛋白反应制作的新鲜度指示卡已经被用于指示MAP包装家禽肉的品质。
2．4病原体指示卡
新鲜度指示卡用来检测腐败微生物导致的食品品质劣变，病原体指示卡用来检测食品中的特定污染物(某些致病菌和毒素)。ToxinAlert公司生产的Tox-inGuard体系就是一种病原体指示卡，它可以通过固定的抗体来检测病原体(沙门氏菌、弯曲杆菌、大肠杆菌O157和李斯特菌)。另一种应用于商业体系的FoodSentinelSystem同样基于免疫反应，用于检测特定的微生物，如沙门氏菌书、李斯特菌、大肠杆菌。反应发生在条形码内，当遇到特定的微生物时条形码就会变得模糊不清［33］。
2．5生物传感器
生物传感器是一种微型的分析装置，能够检测、记录、传递特定生物反应的信息［34］。这些装置由生物部分和物理部分组成，生物部分可与特定分析物反应，物理部分可将生物信号转换为物理信号。物理信号可以用多种方法检测，如安培计、电位计、光学或者测热量的方法。Okuma等人［35］将腐胺氧化酶反应器与氢过氧化物电极电流计组合在一起，测定家禽肉中二元胺的增加量。Frebort等人［36］设计一种基于分光光度法的体系来测定虹鳟鱼中的组胺。
2．6射频识别技术
射频识别(RFID)是一种非接触式无线数据通信形式，它由射频识别标签和识别器组成，标签会对从识别器天线发出的信号进行响应，并将它的信息通过无线电波反馈给识别器。标签通常内置芯片，编有特定信息的程序，用来识别和跟踪。它给食品的生产、运输、销售提供了很多的益处，这些益处包括可溯性强，便于存货管理，节约劳动力成本，提升食品质量安全等［37］。射频识别标签可携带简单的信息，例如用来追溯产品用的识别码，也可以携带复杂的信息，例如温度、相对湿度数据、营养信息、烹饪说明等。当贴有标签的物品经过识别器时，标签上的数据被解码并传送到计算机上进行处理。射频识别标签与条形码相比，它可以嵌入包装或者容器内部，因此不用担心数据被篡改。射频识别标签提供一种非接触的，在视距之外传输信息的方式，而且传输信号能够穿透包括生物质在内的非金属材料，因为它可以唯一地识别这个物品，增加了这种技术用于召回物品的可能性［38］。RFID标签可以分为2种，一种是由电池供电，有效距离约为50m;另一种由识别器提供能量，有效距离约为5m。一般的RFID标签频率从低频到高频，以及微波频率。低频标签更便宜，耗能更少，能够更好地穿透非金属材料。
3存在的问题及展望
1食品工业废水处理工艺现状
目前，国内外对于食品工业废水的处理过程中主要采用的是生物处理工艺，其中主要包括有好氧生物处理工艺、厌氧生物处理工艺，以及由好氧生物处理工艺与厌氧生物处理工艺相结合的处理工艺。在好氧生物处理工艺方面，主要有活性污泥法（目前实际应用较为广泛的主要有SBR法）和生物膜法（具有代表性的是曝气生物滤池法）。由于厌氧生物处理工艺相较于好氧生物处理工艺无论在后期的运行管理费用还是前期的基建投资方面的费用都有较大优势，其中比较具有典型的处理工艺有厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）工艺、第三代厌氧处理工艺———厌氧内循环反应器（IC）被广泛应用到了食品工业废水处理中。此外，厌氧生物处理工艺在处理食品工业废水方面具有良好的处理效果[1]。
2各种工艺特点及应用效果分析
目前国内外，食品工业废水的处理以生物处理[2]为主。在实际中运用较广，技术较为成熟的主要有厌氧接触法、厌氧污泥床法、浅层曝气、延时曝气、曝气沉淀池法等等。
2.1好氧生物处理工艺
好氧生物处理是在不断供氧的环境中，利用好氧微生物来氧化有机物。在好氧过程中，微生物对复杂的有机物进行分解，一部分被转化为稳定的无机物CO2、H2O和NH3，一部分则由微生物合成为新细胞，最后去除污水中的有机物。
2.1.1SBR法，即间歇式活性污泥系统（又叫序批式间歇活性污泥法）。SBR法目前在国内外应用较为广泛，生物反应池中集中了生物降解过程、沉淀过程以及污泥回流功能为一体，这种工艺比较简单，它是在以前间歇式活性污泥工艺基础上发展来的一种新工艺，采用SBR法处理废水的运行过程一般包括了进水、充氧曝气、静止沉淀、排水和排泥五个步骤。与连续性活性污泥工艺相比，该工艺具有的有点主要有：曝气池兼具二沉池的功能，不设二沉池，也没有污泥回流设备，系统结构简单，易于管理；耐冲击负荷，一般无需设置调节池；反应推动力大，较为简便的得到优质出水水质；污泥沉淀性能好，SVI值较低，便于自控运行，后期维护管理也较为简便。居华[3]通过SBR法在酱油、酱菜食品废水处理中的应用研究后得出，原废水CODcr在2000mg/L～4000mg/L范围内，经SBR法处理后出水水质得到了二级标准，去除率达96%以上，没有出现污泥膨胀现象，而且操作管理方便，占地面积小，运行的费用也低。
2.1.2BAF法，即曝气生物滤池法。这种工艺最早可以追溯上个世纪80年代，是由欧美等国家应用和发展起来的，大连马栏河污水处理厂是我国最早采用BAF工艺。该工艺是在生物接触工艺基础上，在滤池中填装陶粒、石英砂等粒状填料，以填料及其附着生产生物膜为介质，发挥生物的代谢功能，通过物理过滤功能，发挥膜和填料的截留吸附作用从而实现污染物的高效处理。廖艳[4]等采用混凝—ABR与曝气生物滤池（BAF）联合处理工艺，对某市肉联厂高浓度废水化学需氧量和氨氮的去除研究后发现，化学需氧量和氨氮的去除效果从原水时的1500mg/L～4500mg/L、30mg/L～85mg/L，经处理后出水COD＜100mg/L，氨氮＜50mg/L，达到了国家一、二级排放标准，取得良好的环境和社会效益。
2.1.3MBR法，即膜生物反应器法。是上个世纪90年代逐渐发展起来的一种废水处理技术，该工艺是将膜组件替代传统的二沉池，实现固相和液相分离。其实质是把细菌和微生物以生物膜的方式附着在固体表面上，以污水中的有机物为营养物进行新陈代谢和生长繁殖，从而达到实现净化污水的效果。该工艺具有较强的抗冲击力，对水质和水量变化具有较强适应性；污泥产量较低且沉降性能优，易于固液分离；对于低浓度污水也可以进行处理，在正常运行时可以把原水中的BOD5由20mg/L～30mg/L降至5mg/L～10mg/L；运行费用也不高，管理方便。张亮平，王峰[5]以MBR在湖北某食品厂废水处理中的应用为例进行研究后发现，采用MBR-活性炭-杀菌联合工艺，出水COD和BOD的去除率达到了99%以上，系统工艺能耗低，运行稳定。
2.2厌氧生物处理工艺
在食品废水处理过程中，厌氧处理法与好氧处理法相比由于产生的污泥少，动力流耗小，管理简便，既能节能又能降低成本，逐渐在高浓度有机废水行业———食品工业广泛推崇。
2.2.1UASB法，即升流式厌氧污泥床法。该种工艺是由高活性厌氧菌体构成的粒状污泥，在UASB装置内随上升的气流呈向上流动的状态。处理效率高、性能可靠、能耗低，也不需要填料和载体，运行成本低等优点，既可以处理高负荷废水，也不会产生堵塞等优点。也是当前应用最为广泛的高速反应器之一。王炜，何好启[6]研究发现，食品废水经由UASB+接触氧化法工艺处置后，CODcr、BOD5、SS和植物油由原水浓度的1170mg/L、570mg/L、600mg/L、150mg/L，处置后的效果为60.2mg/L、15.5mg/L、40mg/L和3mg/L，出水水质达到了《污水综合排放标准》中的一级标准，且工程的经济运行效益也良好，总运行费用约为0.54元/m3，工艺占地小，处理成本低，运行方式灵活，值得推广。
2.2.2EGSB反应器，即膨胀颗粒污泥床反应器。该工艺是在UASB基础上发展起来的一种新厌氧工艺，与UASB工艺相比，EGSB增加了出水的回流，提升了反应器中水流的速度，其速度可以达到5m/h～10m/h，比UASB的0.6m/h～0.9m/h高出近10倍。李克勋[7]等以天津某淀粉厂采用EGSB处理淀粉废水为例，EGSB的厌氧反应器对COD的去除率超过了85%，出水水质达到了国家一级排放标准，大量有机物被去除，后续单元的处理压力被减轻，此外，厌氧反应器的介入使用，可以产生沼气作为能源进行二次利用，降低运行费用（总运转费用为0.73元/m3•d），具有良好的环境效益和社会效益。
2.2.3ASBR法，即厌氧序批式活性污泥法。ASBR厌氧序批式活性污泥法最早诞生于上世纪90年代的美国，是在SBR基础上发展起来的，该工艺的显著特点是以序批间歇运行，按次序分为进水、反应、沉淀和排水四个步骤，与连续流厌氧反应器相比，该工艺由于不需要大阻力的配水系统，因此极大地减少了系统的能耗，也不会产生断流和短流，运行灵活，抗击能力较强，实现厌氧功能，也同时兼有了SBR的优点。
3厌氧生物处理工艺优势分析
