1-食品科学技术学科发展报告概论.pptx

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1、陈树俊 目 录一、引言二、本学科发展概况（一）食品学科的内涵（二）我国食品学科的历史（三）我国食品学科的现状（四）我国食品学科的发展方向（五）本学科发展概况三、本学科国内外比较分析四、本学科展望与发展对策（一）食品学科的发展趋势（二）未来我国食品学科的发展对策概论 一、引言 食品是一种与人类健康有着密切关系的必需品，为人类生命活动提供所需的能量和各种营养成分；食品工业在世界主要工业化国家的国民经济中均占有重要地位，在欧美等发达国家，食品工业始终位居制造业的首位。进入21 世纪，我品工业持续保持强劲的发展势头，2014 年1-12 月，全国规模以上食品工业企业累计完成主营业务收入108,933.

2、0 亿元，同比增长8.0%；实现利润总额7,581.4 亿元，同比增长1.2%;税金总额9241.5 亿元，同比增长7.2%。已成为国民经济中增长最 快、最具活力的支柱产业，并在生产、加工、销售过程中，带动了其他相关行业的发展。概论 一、引言 食品学科作为一类集农业、制造业、现代流通服务业于一体的综合性学科，为食品及其他相关行业发展提供了人才、知识、技术等创新动力支持。因此，食品学科发展水平的高低，对我国食品工业优化产业结构、提升产业竞争力、实现持续包容性增长具有重大意义。为准确把握我国食品学科发展现状以及未来的发展方向和趋势，本学科报告梳理了食品学科的学科建设、人才培养、科学研究和学术交流的

3、最新进展，结合国内外食品学科发展的差距分析，有针对性地提出我国食品学科发展的建议与对策。概论 二、本学科发展概况（一）食品学科的内涵 食品工业关联国家的第一、第二和第三产业，具有产业链长，行业跨度大的特点。食品 学科是一个综合性强、自身特点突出、理论与应用结合紧密的交叉学科，以研究食品属 性和食品工业所依托的科学理论问题、工程技术及装备的实现问题为基本内涵的学科。它融合了生物学、化学、物理学、农学、医学、材料与工程学等学科的理论和方法，研 究食品（及其原料）的性质及其影响因素、食品加工过程、贮运与保鲜及其生物学基础 等，形成了食品生物化学、食品风味化学、食品营养学、食品物性学、食品原料学、食

4、品卫生学、食品检验学、食品加工学、食品微生物学、食品品质学等分支学科。概论 不同时期食品科学的内涵与外延是不断发展和变化的。食品科学从食品 加工的基本问题，发展到食品加工材料的生产、处理，加工过程对产品 品质和加工性能的影响等方面，涵盖了食品组成成分在加工过程中产生 的物理化学和生物化学变化以及对加工过程的影响，食品对人类的营养 作用，食品质量控制以及资源的综合利用等方面。概论（二）我国食品学科的历史 世界食品科学的历史表明，大部分高等院校、科研院所经历了从农学教育到食品科学教育的转变。对国内外30 所典型高校食品专业食品加工学的历史沿革分析表明，起源于农学基础学科的高校比例最高，占56.25

5、；起源于医学、化学等基础学科领域的高校分别占25 和18.25，充分说明了食品科学的学科交叉性。概论 早期，特别是 1939 年以前，食品科学的研究工作都是归属于化学、微生物学、数学等其它学科领域。20 世纪 40 年代后，有更多领域，如包装、信息和生物技术等领域的科学家参与食品科学的研究。新中国成立以前，我国食品科学主要隶属于农业化学或农产品制造。20 世纪 50 年代调整到轻工业，80 年代后又重新与农业结合。迄今，我国各地高等院校和研究机构逐步建立起较完善的食品科学与工程专业体系，研究队伍不断壮大，食品科学得以快速发展，与世界先进国家的差距正在逐步缩小。纵观我国食品学科近百年的发展历史，

6、大致可分为 4 个阶段，即：1952 年以前；1952 年至 20 世纪 80 年代初；20 世纪 80 年代初至 90 年代中期和 20 世纪 90 年代中期以后。概论第一阶段（1952 年以前）1902 年创办的中央大学农产与制造学科及1912 年原吴淞水产学校水产制造科被认为是我国食品专业的雏形。正式建立食品学科始于20 世纪40 年代，当时的南京大学、复旦大学、武汉大学、浙江大学等10 多所院校设有与食品相关的系、科。第二阶段（1952 年至 20 世纪 80 年代初）1952 年，全国院、系调整后，一些大学开始独立设置食品专业，如南京工学院、华南工学院、大连水产学院、山东农学院、西南

7、农学院等。1958 年，南京工学院食品工业系整建制东迁无锡，建立无锡轻工业学院（现江南大学），设立食品工程、粮食工程和油脂工程等专业。概论同期，天津轻工业学院（现天津科技大学）、大连轻工业学院（现大连工业大学）等轻工院校都设立了食品工程相关专业，黑龙江商学院设立了食品商品专业。1959 年，郑州粮食学院（现河南大学）也开设了食品相关专业。我国农业院校的食品学科大多是在农学、园艺学以及畜牧兽医等学科的基础上建立的。早期的专业主要有畜产品加工、园艺产品加工、果蔬加工、蜂产品加工等。原四川省立教育学院设有农产品制造系，于 1950 年并入西南农学院（现西南大学）；1952 年，山东农学院（现山东农业

8、大学）设立农产品贮运与加工专业；1953 年，沈阳农学院（现沈阳农业大学）设果蔬贮藏加工专业；1958 年，东北农学院（现东北农业大学）设畜产品加工专业等。1978 年，山东轻工业学院设立食品工程专业（其前身为中专）；1980 年，郑州轻工业学院、杭州商学院、天津商学院等相继建立食品工程专业。概论第三阶段（20 世纪 80 年代初至 90 年代中期）20 世纪 80 年代初，国内农业院校纷纷建立了农产品贮运与加工专业或食品科学系或食品工程（食品加工）专业，80 年代后期和 90 年代初期又发展成为食品科学与工程专业，这其中包括中国农业大学、吉林农业大学、南京农业大学、华中农业大学、山西农业大学

9、、西北农学院（现西北农林科技大学）、上海农学院（现并入上海交通大学）、福建农业大学、四川农业大学、内蒙古农业大学等多所农业院校以及西北轻工业学院（现陕西科技大学）、上海水产大学、淮海工学院等。概论第四阶段（20 世纪 90 年代中期以后）20 世纪 90 年代中期以后，又有很多高校相继增设了食品科学与工程专业。2002 年新增 11 所院校，2003 年再增 18 所院校。其中一些学校是由专科或高职升级为本科。随着社会发展及学科细化的需要，2002 年 12 月，杭州商学院、西北农林科技大学在食品科学与工程专业基础上，率先获准设立食品质量与安全专业。随后一些院校也相继增设该专业。近几年来，已有

10、 47 所部属或省属院校增设了该专业。概论 1998 年 7 月，教育部颁布了新的本科专业目录。新的食品科学与工程由原食品工程、食品科学、制糖工程、粮食工程、油脂工程等专业合并组成，专业覆盖面涉及工、农、贸等几大领域。从学科发展性质来看，食品学科是一门连接基础研究与应用研究的学科。随着科技的发展及各学科的交叉融合，食品学科体系正在逐步完善，使食品学科结构划分更科学，学科交叉更明显。食品学科在我国科学研究体系中已占具相当重要的地位。概论（三）我国食品学科的现状 改革开放以来，我国食品工业得到快速发展。1996 年全国工业部门总产值中，食品工业总产值首次上升到制造业的第一位，并一直保持至今。目前，

11、我国粮食、蔬菜、果品、肉类等产量均居世界首位。食品工业总产值与农业总产值之比是衡量一个国家农产品加工整体发展水平的重要指标。发展中国家的比例约为 1 1，发达国家的比例约为2.0 1 至 3.7 1，其中美国为 3.7 1，日本为 2.2 1。1978 年中国食品工业总产值与农业总产值之比为 0.3 1，2014 年两者之比达 1.8 1，超过发展中国家的水平，但仍然偏低。预计到 2015 年食品工业总产值将达 12-14 万亿元人民币，食品工业总产值与农业总产值之比将超过 2.8 1。概论 随着我国食品工业的快速发展，国家对食品科学研究越来越重视，加大了科研投入，使我国食品科学研究在基地与人

12、才队伍、资金、重要成果以及学科发展等方面取得了显著进展。例如食品科学对食品产业的贡献率已由 2004年的30%增加到2008 年的 40%以上。食品基地和科技人才队伍建设初具规模。截至 2008 年，已建设100 多个由政府支持、国内外基金会资助、产学研合作的食品科研基地（包括食品科学与技术国家重点实验室）。全国有 50 多个科研院所从事食品研究与开发，200 多所高校设置食品专业（不包括港、澳、台地区），5 万多人从事食品科技研究。概论 近年来，国家加大了对食品学科的资助力度。总体来讲，科研项目主要集中在食品加工工艺及产业化研究方面，对基础研究、基础性工作的支持仍然较少。“十五”期间启动的“

13、农产品深加工技术与设备研究开发”重大专项，是我国首次在国家层面上对食品科技领域立项资助，产生了重大的经济和社会效益，并有力推动了我国食品科技的发展。在“十一五”国家科技支撑计划中，设置 9 个食品领域项目，108 个课题，总投入经费超过 6 亿元人民币。概论 主要资助领域包括食品质量安全控制关键技术研究与示范、食品加工关键技术研究与产业化、特色果品贮藏保鲜新技术及产业化示范、农产品贮藏保鲜关键技术研究与示范、保健食品基础及关键技术研究、肉制品加工关键技术研究与新产品开发、乳品加工关键技术及设备的研究与产业化开发等。国家“863 计划”也加大了对食品学科的资助力度，“十一五”期间资助额度超过 1

14、 亿元人民币。重点开展食品酶工程、发酵工程和食品基因工程领域的前沿技术研究以及功能性蛋白质、多糖、寡糖、寡肽等具有重要生理活性物质的生物加工技术研究。在大宗低值蛋白资源酶法改性及食品配料制备、功能性低聚糖转化用酶的研制及低聚糖纯化技术、发酵剂菌株筛选及遗传改造等方面取得阶段性的进展和成效，获取一批具有自主知识产权的成果和技术，显著增强了食品工业的原始创新能力。概论 国家自然科学基金在食品学科研究中发挥越来越重要的作用。“十一五”以来，国家自然科学基金委员会（以下简称基金委）在食品科学领域的立项越来越多。2007、2008 和 2009 年基金委原生命科学部中，与食品科学研究领域有关的申请项目数

15、分别为 461、604 和 823 项，资助项目数分别为67、114 和 141。2009 年基金委决定在生命科学部设立食品科学学科，主要资助食品科学的基础研究和应用基础研究。自 2010 年起开始受理和评审食品科学领域的自然科学基金项目。2010 年度食品科学学科的申请项目 1 386 项，各类资助合计 270 项，总资助经费达 8000 万元人民币。概论 近年来，围绕国家战略发展需求，加强学科建设、科学研究以及人才培养，特别是在新理论、新方法、新成果和新技术方面取得许多重大突破，获得国家科学技术进步或发明奖 10 余项，还建立了一批产业化示范基地。我国食品科学基础研究水平不断提高，论文数量

16、大幅度增加，逐渐缩小了与国外发达国家的差距。例如我国食品科学领域论文被美国 科学引文索引（Science Citation In-dex，SCI）收录的比例，从 2004 年的 3.94%提高到2007 年的 6.16%，增加了 56%。在专利方面，2007 年食品科学领域申请国内外专利 8 300 余项，约占全国专利总数的 2。这些基础理论的发展、技术进步与创新，为我国食品工业的发展提供了技术保障。国内食品科学的发展在促进食品加工基础研究的同时，也促进了对食品安全、食品营养与品质、食品保鲜基础理论的研究，技术创新得以不断加强。概论 发达国家的整个学科门类中，食品学科占据较高的学术地位。我国食

17、品学科仍然是一个年轻的学科，虽然近年得到一定的发展，但相对于社会经济发展水平，食品学科的发展速度较缓慢，基础也较薄弱。有资料显示，在我国高等院校开设的88 个一级学科中，与食品相关的只有9 个；381 个二级学科之中，与食品相关的只有30 个。食品学科拥有的国家级、省部级重点学科数量较少，学科发展水平相对滞后，优秀学术带头人少，学术骨干力量薄弱。概论 目前，国家在政策、资金等方面加大扶持力度，很多院校加强了食品及相关学科建设。近年来食品安全和营养领域研究的蓬勃发展，给食品学科发展注入了新的活力。在学科发展和科学研究层面，虽然我国食品科学得到了快速发展，取得了显著成绩，但与国际水平相比，我国基础

18、研究的深度和广度还不够，缺乏具有重大意义和影响的科学研究成果，主要体现在食品科学领域的人才队伍建设虽已初具规模，但缺乏大师级和国际高知名度的科学家，缺乏引领国际研究前沿的高素质研究团队；国家对食品科学研究的投入资金额虽逐年上升，但总体资助强度还有待进一步提高；食品科学领域SCI 论文总量迅速增加，但在国际权威学术杂志上发表的研究论文还较少，论文的他引率较低；概论 食品学科各领域的发展不平衡：单独研究较多，针对大的科学问题开展的联合研究较少；开发性研究较多，基础性研究较少；至今未建成一个大型的公用数据库或网络资源。在成果转化方面，食品学科领域许多关键技术自给率低，如我国食品发酵用益生菌制剂几乎全

19、部被国外垄断；食品机械装备 60%依靠进口，特别是科技含量高的关键装备主要依靠进口，缺少拥有自主知识产权的核心技术、配方及设备。食品和包装机械单机多，专业化程度低，故障率高，规模小，在自动化、连续化、高效稳定节能方面与国外存在明显差距。在发明专利方面，目前我国发明专利总量排在世界第 8 位左右，仅占世界总量的 1.8%。这种状况的形成在于国家科技成果转化的机制尚未真正形成，共用技术的开发和转移缺乏完整、有效的实施体系，科技成果向企业转化缺少必要的规则与场所，归根结底还在于基础理论研究薄弱，缺乏创新性研究成果。为了促进我国食品学科的健康发展，提高国际知名度和竞争力，当前急需加大对食品科学领域基础

20、研究的支持力度。概论（四）我国食品学科的发展方向 现代食品一般具有 7 个特性，即可食性、嗜好性、营养性、贮藏性、流通性、简便性和商品性。我国食品工业正处于由“量”到“质”转型的关键时期，迫切需要食品质量与安全、食品加工与保鲜以及食品品质与营养等方面的基础理论和技术创新。目前，跨学科的研究方式和专项计划的组织方式成为领域研究的主流，技术的突破越来越依赖于领域合作和长期积累。因此通过推动食品学科与其他学科交叉融合，以促进该领域基础研究的快速进步，满足产业和社会需要，显得尤为重要。根据面向国家战略需求，面向世界科技前沿的方针，按照加强基础理论研究，鼓励原始创新，加强学科交叉和优势互补，培育新兴领域

21、和新的学科增长点的学科战略布局，从以下几个方面介绍食品学科未来的主要发展方向。概论4.1 食品原料学 食品原料学也可称为食品资源利用学，是对各种食品原料在生产加工、利用流通中所表现出的性质进行综合研究的科学，是食品科学重要的基础研究领域。它主要研究食品原料的生产流通基本特性、理化特性、营养特征（包括品质、规格等）和加工利用方法等。其目的是通过对食品原料知识的正确理解，使食品的保藏、流通、烹调、加工等操作更加科学合理，达到最大限度地利用食物资源的目的，以满足人们对饮食生活的需求。现代食品的生产方式发生了很大变化，不断向机械化、连续化和自动化方向发展。因此，对原料的加工适应性提出了更高的要求。概论

22、 食品原料学未来的主要发展方向有 3 个，一是食品原料的理化性状、成分和利用价值。这是食品原料学的核心内容。二是食品原料的品质、规格和鉴定。研究原料的这种差异，了解其品质判断方法，对正确选用食品原料十分重要。例如，食品品质是消费者选择购买与否的主要衡量指标。目前国内外许多学者开展了大量的基础研究，但至今许多因素的影响机理以及优质食品品质形成的调控机制还不十分清楚。对食品品质形成与调控的研究属食品原料学的基础研究部分。三是食品原料的加工方法及其可加工的主要产品。针对每种食品原料的性质、特征，研究对原料的要求和加工处理方法以及利用这些原料生产产品的情况。概论4.2 食品生物化学和食品生物技术 食品

23、生物化学是从生物化学角度研究食品及其原料的组成、成分的结构、理化性质、功能性及其在加工、贮运中的变化和质量控制的科学。它主要包括食品化学、食品微生物学、食品风味化学、蛋白质化学、碳水化合物化学、食品酶学、采后生理生化等。食品生物化学是食品科学的重要基础研究领域，其根本任务是阐明构成食品的生物化学成分在食品中的变化规律及其对食品品质的影响，为食品制造等提供理论指导。生物化学成分是构成食品的物质基础。概论 食品生物化学未来的研究应该以碳水化合物、蛋白质及氨基酸、脂类、核酸以及与人体健康相关的维生素等小分子化合物和功能性化学成分为对象，阐明它们在食品加工、贮藏、流通过程中的生物化学问题。例如，食品的

24、风味物质具有种类多、成分复杂、微量的特点，但其作用显著，呈味与分子结构具有高度特异性，大多数为热不稳定物质。研究风味化合物在食品加工及保存中的形成机制及变化途径，有利于改进食品品质，增加食品的长期保存性；有利于开发各种食品的风味剂及风味增效剂。概论 生物技术是以生命科学、生物化学等为基础，与工程原理相结合，加工生产生物制品的综合技术，包括基因工程、蛋白质工程、酶工程、发酵工程、细胞工程等。其为解决人类的食物与营养、健康与环境、资源与能源等重大问题开辟了一条崭新途径。生物技术在食品学科中的渗透向深度与广度方向发展，已成为食品科学研究领域的重点发展方向以及食品工业的重要技术支撑。食品生物技术不仅可

25、以用来制造某些特殊风味的食品，还可用于改进食品加工工艺，提供新的食品资源。目前，国际市场上以生物技术为基础的食品工业产值达到 2500 亿美元。2008 年我国食品生物产业的总产值达 3850 亿元人民币。食品生物技术在快速发展的同时，也产生一系列关键性科学问题，包括食品加工中的生物合成与转化，生物制造过程控制与机理，生物食品的安全性问题等，已引起食品科技工作者和工业界的高度重视。概论4.3 食品营养学 自古以来人类就懂得食品是维持身体健康的重要条件。食品营养学是研究食品体系中组分的结构、性质的关系以及提高食品营养价值措施的科学。食品营养学的发展同国民经济和环境的发展相关联。在没有彻底解决温饱

26、的情况下，食品营养学以宏量营养素摄入不足而引起营养不良为主要研究对象。对于基本解决温饱的国家和地区，乃至发达国家，营养学研究已从过去的营养不良为主，转入以营养过剩（主要是蛋白质和脂肪过剩）或营养不平衡引起的相关问题为研究对象。有一些食品既是促进健康的营养物质，又是帮助人们降低慢性疾病风险的物质。进入21 世纪，由于人们的生活水平普遍提高，加工食品占消费食品的比例提升，从过去强调吃饱为好，转变为强调降低健康隐患的潜在功用。概论 今后应运用现代生物技术、提取分离技术、构效理论等，围绕功能性碳水化合物、蛋白质、脂质、多酚、皂甙、黄酮等开展深入研究，明确功能性因子、生物活性和效果。同时在分子水平研究功

27、能因子与生理功能的关系，揭示功能因子的化学结构和作用机理，研究其在功能食品中应用的量效关系及稳定性。我国在居民膳食结构、营养平衡以及对慢性疾病人群或人体亚健康状态的食品营养干预等方面的研究严重不足，文献报道很少。结合中国膳食特点，通过现代分子营养学、分子生物学、分析化学、统计学等手段，研究居民膳食结构、营养平衡与健康干预的关系，将成为未来食品营养与健康研究领域的热点。概论 过去食品营养学的研究主要集中在临床营养方面，近年才在食品学科领域逐渐兴起。食品营养研究要与临床营养区别开来，前者主要围绕食物中营养素及能量满足人体需要的程度，食品贮藏加工对食品营养素的影响，食品及其营养素与人体健康的关系及机

28、制，食物或天然产物中特定生物活性成分对人体健康的影响及机制，不同人群在不同生理状况下对食品的营养需求，食品加工生产中由营养素衍生出来的副产物对人体健康的影响及其控制机理等方面，积极吸纳其他学科的新理论、新方法、新技术等开展食品营养学研究，逐步形成食品营养学的独特研究体系。概论 目前，食品营养研究主要集中在采用新的分析技术，对体内某些营养物质进行定量分析，研究食品营养素之间的相互作用。以基因组学、分子生物学、营养组学和代谢组学为基础发展起来的分子营养学，正在成为食品营养学研究的重要发展方向。通过营养素基因环境相互作用的系统研究，深刻认识营养素对人体健康的影响以及基因型的差异对营养素的不同反应，从

29、而实现真正的个体营养，有效预防疾病的发生，提高健康水平。最终使我国在营养基因组学、营养代谢组学等新的研究领域有所作为。目前国外的大量研究集中在针对传统营养素新的营养功能，膳食结构中多种营养素平衡以及不同营养素之间的交互作用，加工过程对营养素构效关系的影响及其作用机制等方面。概论4.4 食品质量安全控制学 食品安全问题是一个世界性难题，严重威胁着人类健康。当前食品安全问题涉及急性食源性疾病以及具有长期效应的慢性食源性危害。国内相继出现的瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺等食品安全事件，不仅引起消费者对食品安全的恐慌心理，而且使进口国对我国食品安全不信任，产生了不好的国际影响。我国每年由食品安全问题引起的贸

30、易纠纷所造成的经济损失高达 100 亿美元。未来很长一段时间内，食品安全问题将是影响我国食品工业快速、健康发展的重要因素之一，其直接影响人民群众的身体健康，乃至生命安全。概论 食品安全关系千家万户，“让民众吃得放心”已成为刻不容缓的问题。食品质量安全控制学是研究食品安全风险评估、食品质量安全检测和食品生产加工过程安全控制等内容的学科，主要涉及食品安全风险评估理论与方法，食品中危害因子的毒性、作用机制与风险评估，食品质量安全检测理论与方法，影响食品质量安全的化学和生物性因子产生、迁移、变化机制和控制方法以及食品安全溯源、预警的各种理论与方法。概论 目前，世界各国都把先进的高通量检测方法作为国家食

31、品安全保障能力建设的重点，精、准、灵、快、便携、绿色是先进高通量检测技术发展的主要方向。食品质量安全控制学应重点围绕快速筛查技术、用于甄别和确证的仪器分析技术、动态无损检测技术、前处理技术、传感器与芯片检测技术、小型便携式速测仪器等方面展开研究。针对小分子化合物、微生物、过敏原、转基因成分等有选择、有侧重地研究相应的检测方法与理论，形成集成、系列化的技术理论体系概论 同时，应加强检测相关的基础理论研究，为建立新的检测方法提供有力的理论支撑。鉴于我国食品污染的复杂性和严重性，迫切需要加强对食品安全风险评估方法和理论的基础研究，发展符合我国国情的食品安全风险评估技术方法体系。加强食品生产加工过程安

32、全控制，利用各种分析化学和生物分析技术、信息技术、网络技术和统计分析技术等研究食品及其污染物的来源，分析危害物的危害程度，建立预警和召回体系。概论 国内对加工、贮藏过程中因食品组成成分变化而产生有害因子的研究主要集中在分析检测技术上，对其产生机制、迁移转化规律、调控途径研究较少。对食品添加剂和非法添加物的研究主要是在检测技术和对食品品质的影响上，对其在食品中的迁移转化规律、调控途径和脱除技术研究很少。对加工、贮藏过程中食品微生物的研究主要集中在分析检测和控制技术上，而对食品微生物对于食品的正反作用机制以及控制机理研究不足。有关食品生产加工过程中有害物产生与迁移转化的研究在国际上属于新兴热点领域

33、，我国目前在这方面的研究还很薄弱。概论 另外，食物过敏是人们对食物产生的一种不良反应，属机体对外源物质产生的一种变态反应。据国外一些流行病学调查表明，有 2.5%的成年人和 6%-8%的儿童对某些食物产生过敏。食物过敏已严重威胁着人类的生命安全，忌食过敏食物是食物过敏患者的最佳选择。然而过敏患者在长期避食某种食物过程中，往往导致营养缺失。因此，食物过敏问题应引起研究者的关注。转基因农作物是未来农业发展的重要方向，转基因农作物的安全性涉及人类健康和生态环境。由于外源基因的插入，可能导致食品中毒素的增加和产生新的过敏原。转基因食品的长期食用是否安全也是国际上争论的焦点之一。概论4.5 食品贮藏与保

34、鲜 食品贮藏与保鲜是理论研究和生产应用结合非常紧密的学科领域，它涉及食品品质学、生物化学、营养学、食品微生物学、食品安全、食品工程、卫生学等内容，还要加上食品原料采后自身特有的成熟生理、保藏生理、工程技术、物流学等内容。发达国家非常重视农产品保鲜加工业，70%农业总投资用于农产品采后保鲜，以确保实现农产品附加值和充分利用资源。这些国家因具有雄厚的资金及工业化技术手段作支撑，采后农产品普遍进入气调和冷链保鲜处理阶段，并且正在向着真空预冷和超低氧贮藏等方向发展。目前我国在食品保鲜理论、设施、材料、工程技术集成以及成果转化等方面的研究与创新取得了显著成效。此外，从分子水平抑制衰老和成熟，培育耐贮藏新

35、品种等工作取得突破性进展。概论 食品贮藏与保鲜需针对与食品领域相关的关键性和创新性问题进行系统研究。如在植物源食品方面，近年来我国果蔬产量迅猛增长，但有关果蔬采后环节的处理技术较为薄弱，导致果蔬损耗高（10%-30%），直接影响了果蔬采后增值。果蔬采后损耗与品质劣变是导致销售难的直接原因，也影响人们的生活品质。因此，从采后生物学理论着手，研究采后果蔬成熟衰老和非生物胁迫应答（生理失调）导致的品质劣变机制及其有效的调控措施，是采后果蔬研究的中心课题。为适应食品产业的发展，食品贮藏与保鲜研究应注重消费者的需求，注重食品加工过程，与食品营养科学紧密结合，积极吸取其他学科领域的新发现、新成果、新技术及

36、其在食品贮藏与保鲜、食品加工、营养和活性物质保持、产品品质及其质量安全控制等方面的推广应用。概论4.6 食品加工学 食品加工是以食品科学为基础，采用工程手段来加工食品的过程，即以农、畜、水产品等为主要原料，用物理、化学和生物学方法处理，改变其形态以增加保藏性，或制造具有新型食品的过程或方法。研究食品加工中有关理论、技术及方法的科学，称为食品加工学。生产优质食品需要过硬的食品加工技术和设备。食品加工的目的主要有防止食品腐败，提高可食性，改善嗜好性和营养价值，提高便利性（便于贮藏、运输和食用）。概论 在食品加工学领域，应紧密围国家战略和学科发展需求开展基础研究，大力支持以揭示食品加工过程中组分结构

37、与功能的变化机制、食品加工的技术基础为目标的科学研究，努力解决涉及我国粮食与食物安全、食品资源高效利用、食品加工节能减排以及食品产业升级的深层次基础问题。充分利用食品化学、食品微生物学和食品生物化学所取得的理论和技术成就，带动食品营养、食品生物技术、食品精细加工、食品先进制造等前沿领域的发展；注重与计算机技术、生物技术、纳米技术以及生物信息学、数学和工程学等交叉领域的融合与发展；形成一个为保证食品设计、食品制造、食品流通提供科学基础的食品加工学体系。概论 食品是一个复杂的多组分体系，在加工过程中会发生一系列变化，最终影响食品的品质和安全性。因此，明确食品组分在加工过程中的物理、化学、生物学变化

38、及对食品品质的影响，有效控制食品加工过程的分子转化，有助于发展新型食品加工技术，提升食品产业。目前，对该领域的研究已深入到从分子水平研究食品组分的三维结构；结构与物性之间的相关性，结构与功能的关系；在加工过程中食品组分的化学和生物学变化；食品组分的相互作用及其对食品物性的影响。目前在构成食品的三大组分蛋白质、淀粉和脂质与物性的关系方面取得重大进展，部分技术方法已得到产业化应用。目前尚存的问题是：对各种物质的品质形成机理及其控制技术有待研究。应从细胞和分子水平研究食品组分结构与功能性质的关系，评价食品组分变化对加工性能的影响，探索安全、高效的食品品质控制途径。概论 传统食品是在人类发展历史中顺应

39、自然、不断创新发展形成的食品，具有悠久的历史和丰富的文化内涵。其营养丰富，风味独特，深受当地人民的喜爱。发展传统食品，有助于推动民族食品工业和本国农业的健康发展。许多发达国家不遗余力地发展自己的传统食品产业，如法国的法棍面包，日本的纳豆，韩国的泡菜等。改革开放 30 多年来，我国食品工业走的是引进、吸收消化之路。我国的历史悠久，传统文化博大精深，有着几千年的食品制作历史。中国传统食品一直以其独特的魅力，保持着旺盛的市场生命力。许多具有民族特色的传统食品，以营养丰富，风味独特而在世界饮食文化之林占据重要的地位。近年来，随着食品科技的快速发展，传统食品工业发生了根本性改变。通过科学的系统整理，改进

40、工艺和研发新产品，使传统食品面貌焕然一新，部分传统食品已实现工业化生产。概论 目前存在的问题是：1）对传统发酵食品品质形成机理的研究不深入；2）对其风味物质的生成机理研究不透彻；3）对有害物质，如生物胺等欠缺调查研究；4）对功能性成分的形成及功能作用停留在粗浅的研究阶段。传统食品为何独具风味，其生物活性如何等问题，一直困扰着食品研究界。采用现代分子生物学技术研究传统食品中特殊组分及其作用机制，将成为该领域的研究热点。概论4.7 食品工业中的高新技术 食品加工新技术在食品工业中的应用情况是衡量国家食品工业竞争力的最重要的指标。食品加工新技术包括加工新技术、包装新技术、杀菌保鲜技术和生物技术等，其

41、向食品工业的渗透和融合，促进了食品工业的快速发展。信息技术、生物技术以及新材料等在食品工业中得到全面的应用。如纳米技术、超高压处理、超临界提取、膜分离、分子蒸馏、超微粉碎、微胶囊、真空处理、冻结浓缩、品质评价、食品掺假鉴定、超高温瞬时杀菌等技术的广泛应用。生物技术、智能技术等贯穿于从原料加工到食品安全消费的各个环节。这些高新技术的运用不仅有利于确保食品营养、安全、卫生、方便、快捷以及降低生产成本，而且有利于节约资源和保护环境。与传统食品工业技术相比，优势明显。概论 例如，干燥技术中新出现的微波干燥、超临界干燥和折射窗干燥等；食品制浆、制汁中膜乳化，高压均质，湿法超细粉碎，冷打浆，专用酶制剂和高

42、效低温浓缩，显著提高了产品的风味、稳定性和色泽等性质。杀菌技术中出现的超高压杀菌、高压脉冲电场杀菌、高压脉冲光杀菌、辐照杀菌等冷杀菌技术和无菌包装技术等。低温流通食品中出现了温度与货架寿命关系的预测模型以及温度记录产品。酶制剂大量应用于产业化生产中，出现各种高效催化的新技术和与之相配套的新装备。然而新技术的应用也带来一些迫切需要解决的问题，首先是需要评估新技术的稳定性、可靠性；其次是需要评估新技术可能对食品品质，包括营养、风味、质地等理化性质的影响以及对食品安全的影响，确保食品的质量与安全。概论（五）本学科发展概况 食品科学技术学科近几年在国内外的知名度与影响力日益提升，在学科方向特色、学术团

43、队结构、科学研究水平、人才培养质量、社会服务等各个方面已经成为在国内外均具有较大影响力的学科。5.1.学科规模不断扩大、学术梯队显著优化 为尽快满足我国食品工业规模快速扩张对人才的需求，我国高校培养的食品专业人才数量快速上升，设立食品专业的高校也进一步增加。截止2010 年，全国已有235 余所高校设有食品类专业，比2008 年新增30 所高校；截止2010 年9 月，食品类高校中已有3 人入选国家“千人计划”，在食品科学技术领域代表我国学术界最高荣誉的中国工程院院士有5 位。概论5.2.教学与改革不断推进、人才培养质量不断 通过整合课程体系和改革教学内容、教学方法与教学手段，不断有效提高人才

44、培养水平；国家精品课程和双语教学示范课程取得重大进展，2009-2010 年共批准建设的食品类全国高等学校精品课程达18门，双语教学示范课程达5 门；食品专业毕业生的质量也不断提升，毕业生论文获奖数量比例不断提高。概论5.3.理论与技术获得突破、科学研究水平持续提升 在政府支持下，食品学科在2009-2010 年度培育孵化出一批高技术含量、高附加值的科研成果，并成功实现了科研成果在产业中的高效转化，大大提高了我国食品学科的科技水平和产品的国际竞争力，有效地推动了农产品的增值和农民的增收。2010 年，214 项国家科学技术进步奖奖项中有9 项与食品科学技术直接相关，其中包括1 项一等奖。高水平

45、的论文产出也呈快速上升趋势，在全世界所发的食品科学技术领域的研究论文里，中国发表的论文所占比例从2004 年的3.71%提高到2009 年的7.75%。国内食品领域知识产权授权数也快速上升，我国食品学科不仅在科研和创新产出上取得可喜成绩，而且在推动产学研联盟、发挥高校科研优势、促进科研成果转化方面取得了一定的进展。此外，我国还建立了企业国家重点实验室和国家工程实验室，并已成为发展共性关键技术、增强高校技术辐射能力、推动产学研相结合的重要平台。概论5.4.食品学科发展不断促进食品工业发展 进入21 世纪以来，我国的食品工业飞速发展，连续20 年以超出20%的年增长率高速增长。食品工业的高速发展背

46、后，我国食品学科的支撑效应不可忽视。利用灰色关联度模型分析了食品工业发展水平与代表食品学科创新发展水平的主要因素之间的相关性，以量化分析食品学科发展对食品工业的促进作用。结果表明，在促进食品工业发展的各类要素中，食品学科经费投入、本专科学生招生人数以及发表的科技论文数量是最具影响力的三大要素。该模型为未来食品学科的发展指明了方向，即我国应大力加强食品学科的研发投入，进一步优化人才培养模式和提升创新型人才的培养力度，并引导科研人员更为积极地从事基础及应用基础方面的研究，在创新性上作出贡献，为食品产业的可持续发展提供动力。概论三、本学科国内外比较分析1.国外优秀食品学科学科建设要素 国外优秀学科建

47、设通常有着良好的政策引导和支持，充足的财政投入以及长期积累。以美国为例，美国政府高度重视农业和食品科技的投入，2011 年美国农业部国家食品和农业研究院(NIFA)启动了“核心竞争力研究”计划，其中农业食品与研究启动项目（AFRI）投入4.29 亿美元，相比2010 年的2.62 亿美元增长了63%。近几十年内，欧美日等国也相继以政策立法形式保障本国学科发展的良好环境以及资金投入。正是这种长期支持以及学科发展的长期积累奠定了国外优势食品学科的基础，国外不少知名食品高等院校都经过百年以上的累积才形成目前的优势地位。2.学科设置强调与食品工业发展的适应性 以美国为例，20 世纪40-60 年代是美

48、国新食品开发的繁荣时期，相应地美国食品科学研究也聚焦于新食品、新包装、新生产工艺的设计开发；从60-80 年代，工业食品营养和安全得到重视，各高校中食品微生物、食品营养学、食品分析等新学科逐渐涌现；80 年代以后，转基因食品、功能性食品成为美国食品工业热点，因此食品生物技术、非热加工和分离提取技术研究迅速发展；进入21 世纪后，学科的发展呈现超前工业的趋势，对工业发展和消费心态具有引导作用。概论3.基础研究和技术研究水准较高 国外，尤其是美国、欧洲、日本等国家，食品学科的学术研究水平较高。2001-2009 年食品科学与技术领域发表的论文数共为466 583 篇，其中美国占140 201 篇（

49、30%），位列第一，日本占30 190 篇（6.5%），中国占15 744 篇（3.4%）。这与各国食品高等院校的数量、食品学科建设的总体质量的情况是相适应的，也显示了我国与国际水平的差距。4.食品学科与其他学科交叉水平比较高，国际化程度也比较高 食品学科设置往往与农业学科、生物技术学科等与食品密切相关领域实现交叉共建，多数著名食品高等院校均建立了工业中心或技术中试基地，与行业联系紧密。概论5.人才培养效果较好，服务社会能力较强 国外优秀食品学科的整个学科设置，包括课程设置、人才的培养模式和标准相对于不同阶段行业需求和国家需求不断进行调整。以美国食品学科建设的代表性标准，IFT“Educati

50、on Standards for Degrees in Food Science”为例，自1966 年首次制定最低标准以来，每10 年修订一次。国外食品高等院校的课程设置各有特色，但都强调“以人为本，学以致用”的人才教育目的，且多学科交叉程度比较高。概论6.国内食品学科总体发展水平与国外依然有一定差距 尽管食品学科在最近两年取得了长足的进步，但是与发达国家先进学科相比，还存在着一定差距。例如，在研究队伍方面，国内有博士学位的教师所占比例仍然偏低，教授和副教授趋于老龄化，例如2008 年我国大学教师中获得博士学位的比例为12.1%，而在美国的大学中具有博士学位教师的比例平均在60%以上，国内师资