當前，食品加工企業處于快速發展的階段，食品安全事件時有發生。在這種情況下，乳制品加工企業要保持良性發展，就必須通過技術和質量提升企業的核心競爭力。先進的生物技術應用于乳制品生產、加工、檢測，成為乳制品加工企業發展和轉型的重點。
1 乳制品加工中生物技術概述
為了獲得更加新鮮、美味和營養的乳制品，生物技術在乳制品加工中的應用日益廣泛。生物技術主要類型有：發酵工程、酶工程、細胞工程、基因工程和生化工程等。生物技術獨特的保鮮功能在乳制品生產中發揮著重要作用，主要是利用天然或者人工控制的微生物菌群，以保鮮菌群及其產生的抗菌物質為主，具有良好的抑菌作用，可以有效延長乳制品的貨架期，具體方式有：(1)添加發酵液；(2)添加繁殖快和產生抗菌物質的菌株；(3)添加純化的抗菌物質；(4)添加嗜溫乳酸菌作為安全的溫度保護劑。以酶工程技術為例，在嬰兒配方奶粉中添加卵清溶菌酶，能夠有效防止嬰兒腸道感染，可以補充牛奶中有益成分不足的欠缺。牛奶在經過乳糖酶工藝處理之后，可以將其中所含無甜味、難以消化吸收、飲后容易產生腹瀉、腹痛的乳糖成分，分解成為易于吸收的有益物質。并且，乳制品生產應用生物技術，能夠提高乳制品的色、香、味、形等品質，尤其在安全和衛生方面均取得重大進展。生物技術可以提高乳制品的風味和純度，可以減少乳制品中有害物質，是保證乳制品質量的技術之一。
2 乳制品加工中生物技術的應用
2.1 微膠囊技術的應用
微膠囊技術采用特殊處理方法，利用天然或者合成的高分子材料包裹住固體、液體或者氣體物質，制作成具有保護和控釋效果、帶有囊壁的微膠囊，形成保存或阻隔其他物質的微粒。微膠囊技術具有控制釋放、抑制揮發損失、保護敏感成分、增溶和改善乳化分散、改變形態、掩蓋不良氣味等方面的作用。微膠囊技術可以改變物質的形態，融合其中含有不相溶的成分，可以隔離活性物質保護敏感成分，阻斷乳品與空氣的接觸降低揮發性，也可以使多種化學添加劑的毒性降低等，成為乳制品高新技術研究應用的重點。
微膠囊技術可以包裹容易氧化變質的植物油，避免不飽和脂肪酸與外界環境、空氣接觸，延緩氧化和防止酸敗。在牛奶生產中，食品添加劑會產生難聞、不穩定、不易分解的氣味，影響產品的質量。但是當這些添加劑與微膠囊化技術相互結合時，可以提高產品的穩定性，使產品具有獨特的口感，無味、無色、泡沫均勻、風味好、保質期長。用這種方法生產的產品有果味樂粉、攪打奶粉等。微膠囊生物技術既不會影響到乳制品的營養價值，還可以有效防止氧化腐敗變質、增強乳制品具備良好感官性質的作用。
2.2 膜分離技術的應用
我國膜分離技術已有30多年的應用和發展史，膜分離技術有較多的優點，例如：環境污染小、不用使用任何添加劑、可以有效避免產品受到熱破壞，并且生產時消耗的能量較低。很多乳品企業在原料乳加工中應用膜分離技術，主要是去除掉原料乳中的微生物、孢子與病毒等，并將物料進行濃縮或分離，達到濃縮、清潔的良好效果。
在牛奶生產中，膜分離技術可以調節各種化學物質的成分，適合不同類型的奶制品，提高奶制品的品質。該技術應用最多的領域是乳糖水解工藝，該工藝將乳清中的乙酸和乳酸結合在一起，從而使整個酸奶生產過程得到最佳控制，以及維護產品質量和性能。此外，隨著現代乳制品生產技術水平不斷提升，新技術在牛奶加工和生產中的應用必須嚴格符合國家標準，如果乳制品中含有大量“苯丙氨酸”，對人腦的損害很大，會影響到人的智力水平。利用膜分離技術的特殊分解能力，可以去除乳制品中的“苯丙氨酸”，使乳制品生產更加安全。
2.3 人造奶生產技術的應用
近年來，人造奶生產技術研究進展迅速，人造奶主要分為兩大類：微生物發酵奶、細胞分泌奶。微生物發酵奶是利用合成生物學手段構建出一個酵母細胞工廠，盡管酵母細胞會“聰明”地生產特定乳蛋白，但卻無法同時生產出多種乳成分，而由美國某公司開發的“細胞分泌奶”，很好地解決了這個問題。細胞分泌奶將具有泌乳功能的乳腺上皮細胞進行體外培養，待細胞擴增后，轉移到生物反應器中，乳腺上皮細胞在生物反應器的3D結構周圍排列成一層，形成類似于生理學上的“乳房”，給這些細胞“喂食”母體血液中的營養物質，保證奶制品中的某些元素被控制在一定的量，具有催乳作用，會誘導細胞產出乳汁，并率先運用于“人造母乳”，提升乳制品的營養價值。
3 乳制品加工中生物技術應用的問題
個別乳制品生產企業出于追求經濟利益的考量，在應用生物技術加工乳制品過程中，會添加進去一些無益、甚至有害的微生物，這種行為是乳制品食品安全問題的主因。針對我國乳品安全事件的一系列調查表明，絕大多數乳品安全事件基本上是由于微生物污染或致病菌所引起。我國乳制品生產安全防控中，病原菌檢測品種有沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等病原菌。一旦乳制品中存在這些致病菌時，人體食用這類乳制品之后就會出現各種不適的狀況。如果病菌或者有害微生物的含量超標嚴重，會對食用者的身體健康造成危害，不僅破壞乳制品生產企業形象，更會帶來嚴重的社會負面影響。為此，加強乳制品生產中有害微生物檢測，已經成為乳制品生產企業和食品安全管理機構的重點工作。
4 生物技術改進乳制品加工的對策
4.1 加強微生物溯源技術推廣
乳制品中的水分和各類營養物質給微生物繁殖提供了豐富的養料和良好的生長環境。為最大程度保證乳產品不受到有害微生物的污染，不能僅僅依賴終端產品檢驗，在生產過程中進行微生物控制十分必要。比如：科學有效的生物工藝設計能夠消除微生物隱患的加工生產工藝；對生產環境和原輔料進行標準化控制，能夠消除微生物隱患；包裝和溫度控制能夠保護產品質量等。通過微生物污染事件的溯源，找到可能存在的污染源、徹底阻斷傳播途徑、關鍵控制點，針對生產過程及時采取各種預防和糾正措施，可以有效避免因批量生產不合格產品而造成的經濟損失，降低企業成本。與此同時，微生物溯源技術的應用，可以有效避免產品召回和產生社會不良影響。
4.2 應用殺菌技術避免微生物污染
在乳制品制作工藝過程中，為了提高液體乳的外觀、營養價值及保存時間，滅菌是關鍵步驟。乳制品生產殺菌的主要目的是滅殺乳制品中的微生物或其孢芽，延長乳制品保質期，確保乳制品質量安全。微生物污染是引起乳制品變質的主要原因，除了乳制品原料的污染，生產加工的各個環節，如過濾、濃縮、發酵、包裝等環節中的微生物污染是罪魁禍首。所有接觸到乳制品的容器設備、管道、工具、包裝材料等都要進行徹底滅菌，防治微生物的污染。目前，以過氧化氫·銀離子為主要成分的消毒殺菌劑，是一種高效方便的設備及管道殺菌劑。該殺菌技術應用于乳制品生產設備消毒，具有眾多的優點：無色、無味、無毒、無殘留、無腐蝕性，對人體無害，可以完全融于水，沒有抗藥性，不會受到水的PH值、溫度（0℃～95℃之間）變化影響，有著較大范圍的應用空間。
4.3 強化質量監測技術控制功能
乳品中有害微生物的檢測技術發展很快，目前有微生物學檢測技術、生物電化學檢測技術、免疫學檢測技術、分子生物學技術等檢測技術。隨著乳制品微生物檢測技術的發展，實現了現場檢測和在線檢測。以酸奶制品生產為例，在酸奶發酵過程中，產品質量受溫度、p H值和濕度等參數的影響很大，統計和完成生產需求各項指標是一項復雜的任務。用于生產的網絡監測系統，可以對生產信號和設備溫度進行連續、自動的監控，產生的信息用于各項指標監測并做出準確判斷，并將其輸送到信號接收區。通過在酸奶生產線和設備上安裝各種控制裝置，可以很好地控制每次測量的準確性，從而使整個酸奶過程得到最佳維護。在乳制品生產中，加工生產設備的良好運行環境是保障乳制品生產質量的關鍵，具備自動檢測系統的機械設備運行，也為優化乳制品生產創造了條件，對于乳制品的產品質量和生產性能都有很大程度的提升。因此，今后加強乳制品的生產、儲存和質量監控手段的研發和應用也極其重要。
5 結語
營養豐富的乳制品在人們日常生活中具有重要的地位。全世界對乳制品的需求在快速增長，各國也在不斷研發新的乳制品生產、儲存和質量檢測技術。最近幾年，全球各大乳企已將成熟的生物技術應用于乳制品生產中，主要是應用工程菌生產特殊的酶系、應用基因工技術改造菌種微生物、應用生物技術生產免疫乳等多個方面。未來，生物技術不但可以開發出新的食物資源生產途徑，而且對于提高食品的品質有著重大意義。
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