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食品科学与工程学科的作用与分析

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：黄德荣

[导读] 摘要：食品学科关系国计民生，在国家经济社会发展中发挥着重要的基础性和关键性作用。

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        摘要：食品学科关系国计民生，在国家经济社会发展中发挥着重要的基础性和关键性作用。在全世界粮食危机和人们越来越关注饮食健康营养安全的大背景下，食品科学与工程具有了更加广阔的发展前景。本文从分析食品学科的作用入手，客观探讨了其发展前景。
        关键词：食品科学；工程学科；前景分析
        食品科学与工程作为一门新兴学科，越来越受到社会公众的关注和认可。近年来，由于人们生活品质的提高，对食品营养、卫生等产生了越来越广泛的关注。从理论上来说，这门学科介于生命科学和工程科学之间，是联接两门学科的重要纽带，也是重要的组成部分。在全世界粮食危机和人们越来越关注饮食健康营养安全的大背景下，食品科学与工程具有了更加广阔的发展前景。
        一、食品科学与工程学科的作用
        近年来，我国各大高校提高了对食品科学与工程学科的重视程度，从师资配备、资源供给等方面加大了投入力度，食品科学与工程学科取得了长足发展。其在经济社会发展中的重要作用也逐步显现。概括来讲，主要体现在以下几点。
        （一）保障粮食安全
        “民以食为天”。古往今来，粮食问题都是最重要的民生问题。食品科学与工程作为一种重要的民生科技，在当前我国各项科技事业中的地位更加突出。据统计，2019年我国粮食产量保持在1.3万亿斤以上，其中每个人粮食占有量大于四百七十公斤，比国际粮食安全基准线超出近七十公斤。总体上看，我国粮食供应总体是安全的，但我们要居安思危，当前威胁粮食安全的不稳定因素持续增加，世界粮食危机的大背景一直存在，在这种情况下，我们必须保持高度警惕，在食品科学领域加大创新和探索力度，为保证粮食安全提供可靠的技术保障。
        （二）有效解决三农问题
        当前，我国农业、农村、农村问题是制约经济社会高质量发展的突出问题，主要表现为产能落后、经济效益低、资源整合不足。解决好农业、农村、农民问题，根本的手段在于科技的创新。面对三农领域持续加大的技术缺口，食品科学与工程的作用更加凸显。从根本上来说，三农领域亟需的科技价值在于，通过科技创新，有效整合生物、农业信息以及农业设施等现有资源，探究农业种植、养殖等领域的新技术新新手段，实现农业全领域的提质提效。食品科学与工程学科与农业产业链延长、附加值增加、产品市场化等方面发挥着独特的推动作用，因此，这一学科的发展，对解决三农问题发挥着重要作用。比如，早在2011年，江西省就建成了国家食品重点实验室，研究的“蒸谷米”项目在中粮（江西）米业有限公司实现产业化，建成了以江西早籼稻为原料利用国产设备的世界最大产能的蒸谷米生产线，年产20万吨生产规模，出米率达71%。
        （三）有利于构建节约型社会
        在全面构建节约型社会的大背景下，我们每个人都是参与者，不可能置身事外。节约型社会的目标要求，就是通过对各类资源进行集约、充分的利用，最大限度降低资源损耗。在构建节约型社会中，食品领域是十分重要的领域。加强对食品的节约，思想认识发挥主导作用，但根源还是在技术创新上。食品学科的发展，为从源头上做好食品节约，提供了有力的技术支撑。
        （四）有利于保障饮食健康
        食品的组成成分如糖类、脂质、抗氧化物质、氨基酸、多肽以及矿物质等可以直接体现食品的品质和营养价值，值得注意的是食品微观结构以及组成成分分布会影响食品稳定性和感官特性，甚至食品的生物吸收过程；因此，全面了解食品组成和分布对食品科学领域的研究至关重要。MSI已经被广泛用于食品组成成分分析，该技术在描绘食品组成的同时，能够提供额外的二维空间化学信息，可用于研究食品组成、分布、品质三者之间的关系，从而提升对于食品品质和代谢的理解。植物代谢物是植物源性食品的重要组成部分，与食品的颜色、风味、口感、质地等密切相关。利用MSI技术获得代谢物在食品中的空间分布信息有利于食品中化合物的合成和代谢途径研究，从而有效控制食品在贮藏与加工过程中的营养成分变化，以保持和改善食品及相应加工制品的感官和营养品质。利用MSI技术研究了不同基因型番茄在生长、成熟以及损伤过程中内源性代谢物变化，该方法有助于空间分辨理解蔬果代谢行为，揭示生理改变和响应以及形态变化的基础机理。糖类是食品成分中一类重要的化合物，是生命活动的主要能量来源。利用MSI技术研究了小麦中的果聚糖和多糖类，结果表明糖类分布不均匀性直接影响小麦的质量和利用。此外，利用MSI对食品中蛋白和多肽的研究同样引起关注，利用MSI获得了大豆子叶中分子质量在3000～9000Da范围的多个植物蛋白离子的空间分布；这些研究表明，MSI可以用于研究食品中多肽和蛋白的分布情况，可实现食品科学领域的蛋白质综合分析。食品中微量元素是食品营养价值的重要参数，定位和量化植物中元素分布对于理解植物代谢、矿物质吸收和转运以及植物处理有毒元素的方式至关重要。利用LA-ICP-MS研究了小麦中主要的营养元素，研究发现K、Fe、Cu、Zn、P、S等营养元素主要分布在胚芽中，Ca元素主要分布在种皮。在研磨的过程中，胚芽通常被去掉，从而导致谷物中营养元素的损失。

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淀粉质胚乳是制作面粉的主要部位，但是除了S以外，该部位所有的营养元素含量都很低。此外，Mo、Se等微量元素也得到了一定研究。
        （五）有利于培养专业化人才
        食品科学是一门通过应用基础的科学及工程知识来研究食品的化学、物理及生化性质以及食品加工原理的学科。通过对食品的化学、物理等性质的研究，促进食品生产、加工的管理和控制，保证食品的营养品质和卫生质量，促进人体的健康。对食品科学的研究需要食品分析的支持，在近几年的食品分析发展中，由于基于质谱的化学成像技术（MSI技术）具有卓越的分子特异性，已成为食品分析中极具优势的方法，备受广大食品分析研究者的关注。目前MSI技术已逐渐地被应用于食品科学领域，使我们可以从从亚细胞到组织，甚至完整食品尺度范围来详细地了解食品中的生物过程，这为日后的食品科学基础研究开启了新的开始机遇。在专业设置上，各大院校总体趋于一致，但具体划分仍是各有不同。在我国食品科学与工程学科领域，中国农业大学和江南大学进入了世界一流学科建设名单；此外还有华南理工大学、南昌大学、中国海洋大学等拥有食品科学与工程国家重点学科。每年，这些大学都为社会培养输出了数以万计的高素质人才，据不完全统计，我国每年食品科学与工程毕业的人才约有1.1万人，这些人才在食品领域研究、新食品技术开发等领域都发挥着不可替代的作用。
        二、食品科学与工程学科的作用与前景分析
        （一）立足国家战略所需，加大创新力度
        前文中提到，我国当前粮食供应总体形势良好，但仍存在各类不稳定因素，粮食危机始终存在。在这个背景下，食品科学与工程学科面临着十分重大的职责与使命。一方面，加大创新力度，聚焦农业、农村、农民问题和饮食营养、健康、安全问题加强学科研究，在生产技术革新和提高资源利用率方面取得新进展。另一方面，作为桥梁和纽带，为生命科学和工程科学的互相融合、互为补充、互相促进创造条件。在全领域学科创新中，发挥好基础性、牵引性作用。
        （二）融合其他学科实现一体促进
        自然环境与生态、食品安全与健康问题，是关系到国计民生的重要问题，单纯依靠一门学科难以实现有效的破题。因此，打破学科壁垒，实现相邻相似学科的交叉融合、互融互促，能够有效借助“他山之石”解决本学科困扰的难题。同时，在学科融合中，也孕育了新的创新点和突破点。2019年11月22日，沃尔玛食品安全协作中心联合中国人民大学食品安全治理协同创新中心，举办了第二届“全球食品安全共治论坛”，来自国内外食品安全领域的顶尖学者、行业组织领导者和商界领袖共同探讨通过协作和最佳实践交流为全行业创造共享价值、促进食品安全社会共治的有效途径和方法，这是食品学科与其他学科交叉融合的直观体现。从实践中看，国内食品学科领域所申请的国家级项目仍以独立的学科申请为主，但是已经出现了跨领域跨学科研究的新趋势。笔者认为，这一趋势将会不断扩大，成为行业领域的发展共识。
        （三）产学研的有机结合以引领行业发展
        近年来，我国食品行业和食品学科建设虽然取得了一定的成绩，但与当前国际水准相比，仍有许多不足。我国食品行业进入到需要广泛全面升级、面向国际的高质量发展的新阶段，加深和扩大食品行业的产学研合作至关重要。因此，我们要切实转变思想观念，既要抓好食品行业的重大原始创新，也要抓好为企业的研发服务。通过加深、扩大和深化产学研合作将高校资源优势转化为看得见摸得着的经济发展优势。在这一过程中，要坚持好两个原则。第一个原则，是充分适应我国人口及资源结构变化。面临人口数量持续增加、耕地面积日益减少的严峻态势，大力引进和探索新技术、新手段，加强对资源的有效利用，全面适应经济社会发展新需求。第二个原则是，加大技术转化率，依托现代高新技术，对传统食品行业技术进行改造升级，提高科技含量，使传统技术在当代焕发生命力。
        三、结束语
        总而言之，，食品学科事关国计民生，当前，我国正处在产业优化升级的关键阶段，对食品科学与工程专业人才培养也提出更高要求。在这样的背景下，食品科学与工程专业人才培养应遵循“立足当地需求、服务产业发展、彰显人才培养特色”方针，坚持“产学融合、校企合作、协同育人”理念，结合当地产业结构优势和人才需求，更新教学理念、完善课程设置、创新教学形式，并落实保障措施。从而探索更加符合产业发展需求的食品科学与工程专业人才培养模式，也为当地输送更多食品科学与工程专业人才，助力当地产业结构优化升级和经济社会发展。
        参考文献：
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        [3]张剑，李梦琴，范会平.新工科建设背景下食品科学与工程专业实践教学环节的改革与建设[J].河南教育（高教），2019（04）：78-82.