張 敏, 趙 兵, 梁 杉
(北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心/北京工商大學北京市食品添加劑工程技術研究中心, 北京 100048)
大麥及其制品質(zhì)量安全風險及控制
張 敏, 趙 兵, 梁 杉
(北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心/北京工商大學北京市食品添加劑工程技術研究中心, 北京 100048)
大麥是我國進口量和進口額最大的谷物品種。近半個世紀以來,世界大麥生產(chǎn)和需求呈持續(xù)增長的趨勢,全球貿(mào)易日趨活躍。概述了大麥的營養(yǎng)及我國大麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況,指出大麥及其制品可能存在質(zhì)量安全問題的來源,提出保障大麥及其制品質(zhì)量安全的調(diào)控建議,以期為我國大麥產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展提供一些思考和借鑒。
大麥; 質(zhì)量安全; 產(chǎn)業(yè)發(fā)展; 建議
大麥(HordeumvulgareL. )也叫飯麥、赤膊麥、倮麥,屬禾谷類作物,能適應高緯度、高海拔和沙漠地區(qū)等生長條件。栽培大麥根據(jù)是否存在外殼,分為皮大麥和裸大麥,裸大麥在不同地區(qū)有元麥、青稞、米大麥之稱。在我國西藏、青海和云南等省份,大麥是部分地區(qū)居民的主食來源[1]。歷史上,大麥曾是歐洲東部、非洲北部、亞洲喜馬拉雅地區(qū)和其他極端氣候地區(qū)居民的碳水化合物主要來源,只是到了19世紀,隨著產(chǎn)量更高、口感更好的水稻和小麥的全球化種植,大麥才被逐步取代[2]。全球消費統(tǒng)計顯示,目前約65%大麥被用作動物飼料,約33%大麥用于麥芽飲料(啤酒)的生產(chǎn),直接作為大麥食品的僅占約2%[3]。
作為全球第4大禾谷類作物,第5大農(nóng)作物,大麥的產(chǎn)量僅次于玉米、小麥、水稻和大豆,在禾谷類作物的生產(chǎn)、消費和貿(mào)易中具有重要地位,其供求形勢對世界糧食安全具有重要影響[4-5]。糧食安全,現(xiàn)階段主要包括3方面內(nèi)涵:糧食數(shù)量安全、糧食質(zhì)量安全和糧食來源的可持續(xù)安全。糧食數(shù)量安全和來源的可持續(xù)安全是基礎,糧食質(zhì)量安全是保障。糧食質(zhì)量安全又稱糧食品質(zhì)安全,是指糧食的品質(zhì)是否達到國家糧食質(zhì)量安全標準的要求,是否存在潛在的隱患;糧食的種植、生產(chǎn)和加工的全過程是否符合國家對糧食生產(chǎn)的強制性規(guī)定;包括整個生產(chǎn)環(huán)境是否符合國家標準,其使用的相關投入品是否符合國家標準等[6]。據(jù)中國疾病預防控制中心的研究表明,我國存在的主要糧食質(zhì)量安全問題依次為:微生物引起的食源性疾病、農(nóng)藥殘留、重金屬、天然毒素、有機污染物等引起的化學性污染以及非法使用食品添加劑等[7]。
作為重要的雜糧作物和啤酒釀造原料,大麥含有較高的蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素、礦質(zhì)元素等,包括65%~68%淀粉,10%~17%蛋白質(zhì),11%~34%總膳食纖維,4%~9%β-葡聚糖,2%~3%脂類和1.5%~2.5%的礦物質(zhì)。大麥中還含有多種功能性成分,如SOD(超氧化物歧化酶)、黃酮類化合物、多酚、γ-氨基丁酸等生理活性物質(zhì)[8-9]。
β-葡聚糖是大麥籽粒細胞壁中的一種多糖。在飼用過程中,β-葡聚糖含量過高,會增加食糜黏度,降低營養(yǎng)吸收率,是單胃畜禽的抗營養(yǎng)因子[10]。在制麥芽和釀造啤酒過程中,β-葡聚糖含量過高,不能完全降解,會使麥汁黏度增加,降低啤酒品質(zhì);低含量β-葡聚糖更有利于啤酒中泡沫的穩(wěn)定、有利于啤酒的過濾[5]。β-葡聚糖具有降低膽固醇、降血脂、調(diào)節(jié)血糖、提高免疫力等保健功能,可提取加工保健品,市場上已有多種β-葡聚糖產(chǎn)品[11-12]。大麥β-葡聚糖含量受品種基因型和環(huán)境因素共同影響。我國西藏種植的青稞,β-葡聚糖含量在各栽培大麥品種中最高[13]。大麥成熟期間,高溫和干旱條件能促進大麥β-葡聚糖的合成。
大麥的生產(chǎn)具有集中性與地域性,澳大利亞、法國、加拿大和美國是世界大麥的主要生產(chǎn)國,也是主要出口國。我國大麥種植面積在100萬m2左右,總產(chǎn)量約350萬t,進口量在170萬~230萬t之間,占到世界大麥進口總量的13.5%,僅次于沙特阿拉伯[1,14]。
與“飼料之王”玉米相比,大麥的總能量雖較低,但其蛋白質(zhì)、氨基酸、粗纖維、微量元素和維生素含量均高于玉米,因此常被用作優(yōu)質(zhì)飼料的配料。目前我國的大麥飼料仍主要停留在農(nóng)戶直接喂飼畜禽的階段,還沒有開發(fā)出適合畜牧業(yè)需要的大麥配合飼料[5]。
啤酒大麥是啤酒工業(yè)的主要原料,近年來,我國的啤酒產(chǎn)量以每年6%左右的速度增長,啤酒專用大麥主要依賴進口。在我國,啤酒大麥產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的主體如育種機構、生產(chǎn)者、經(jīng)銷商、麥芽企業(yè)和啤酒廠商各自為政,難以形成統(tǒng)一的戰(zhàn)略同盟。生產(chǎn)者都是小規(guī)模經(jīng)營,導致原麥的發(fā)芽率、千粒重、凈度、色澤、蛋白質(zhì)含量等相差較大,麥芽原料的品質(zhì)無法保障。此外,我國的大麥生產(chǎn)沒有專業(yè)的儲運公司,收獲的大麥未經(jīng)初加工,雜質(zhì)率超過2%。還存在質(zhì)量不一、不同品種混雜的現(xiàn)象,致使我國啤酒大麥的品質(zhì)較差[15]。
對大麥原料的選擇,食用大麥蛋白質(zhì)含量較啤酒大麥蛋白質(zhì)含量高。我國傳統(tǒng)的青稞食品包括磨制糌粑和釀酒。朝鮮和日本等國將去殼大麥和稻米混合蒸煮,以改善蒸煮后稻米的黏稠度。大麥籽粒炒制的大麥茶、大麥咖啡等大麥飲料,在亞洲等國也很暢銷。歐洲和北非一些國家,用大麥制作面包、糕點、零食等淀粉類產(chǎn)品與湯類,片狀珍珠麥被用于早餐麥片、燉菜及嬰兒食品中。在大麥食品中,由于大麥缺少麥谷蛋白和其他黏性蛋白,面筋含量低,制成品較堅實、質(zhì)硬而缺乏彈性,適口性差。市場上還有大麥制作的飴糖、味精、醬油、糖果、甜味劑等[16-17]。
大麥生產(chǎn)過程中的質(zhì)量安全問題,主要是指作為糧食作物,大麥栽培、生長過程中的農(nóng)藥、化肥殘留和種植環(huán)境污染的問題。
2.1 農(nóng)藥殘留
農(nóng)藥在過量使用中,不僅殺滅害蟲,也殺傷有益天敵,破壞生態(tài)平衡,同時還會通過直接和間接途徑污染糧油作物。
對于大麥的農(nóng)殘檢測,一般關注的是溴氰菊酯和殺螟硫磷的農(nóng)藥殘留。根據(jù)江偉對國內(nèi)的大麥(包括江蘇、四川、新疆、云南、黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅等地區(qū))進行農(nóng)殘檢測的結果表明,大麥樣品的所有農(nóng)殘含量均未超標。相較于其他糧谷及蔬菜,大麥對病蟲害具有更高的抗性,這可能是大麥農(nóng)藥低殘留的重要原因[18]。
2.2 化肥殘留
在糧油作物增產(chǎn)中,化肥的作用可以占到50%左右[19]。過量施用化肥,不僅不利于作物的產(chǎn)量增加,而且會造成污染。如大量使用氮肥會破壞土壤原本疏松的結構,并且使土壤和作物體中大量累積硝酸鹽,被人體攝入后,腸道中的大腸桿菌利用合成亞硝酸,可能導致血液無法運輸氧氣,以及形成致癌、致畸、致突變的亞硝胺物質(zhì)。利用工業(yè)廢料和生活垃圾生產(chǎn)的工業(yè)復合肥,有害元素大大超出國家標準,大量施用也會對大麥質(zhì)量安全造成嚴重影響。
2.3 種植環(huán)境污染
種植環(huán)境的污染包括水污染、大氣污染、固體廢棄物污染等。這些環(huán)境中的污染物會蓄積在大麥作物機體內(nèi),直接或間接的危害作物的生長發(fā)育,同時也影響其質(zhì)量安全。如影響大麥質(zhì)量安全的有害重金屬元素,就是通過空氣直接接觸或間接吸收土壤、水分的形式進入大麥。大麥生長過程中噴灑的農(nóng)藥和污水灌溉是汞、鉛、鎘等金屬元素以及砷、氯、氟等非金屬元素的主要來源[20]。
大麥儲藏過程中的質(zhì)量安全問題,主要是微生物和熏蒸劑污染,以及糧食儲藏超過一定期限導致品質(zhì)發(fā)生變化的問題。
糧食作物易受污染的真菌毒素主要有黃曲霉毒素、嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素等。糧食在田間或收獲季節(jié),如果遇到適合真菌侵染的天氣,曲霉、鐮刀菌霉等真菌就會快速生長和產(chǎn)毒。新谷粒大多需經(jīng)過很完善的烘曬,保證籽粒的儲藏安全水分含量(與儲藏溫度直接相關),否則糧食收獲后,感染了曲霉、鐮刀菌霉等真菌的高水分糧食,極易出現(xiàn)大量真菌毒素蓄積的問題。此外,在貯藏過程中,對于倉庫的溫度、通風、密閉、防熱、防潮等性能,需隨時檢測,否則也會造成真菌毒素污染[21]。
在大麥的儲藏過程中,經(jīng)常會使用熏蒸劑、殺蟲劑和滅鼠藥等來保障儲藏庫的安全,但過多使用這些物質(zhì),會使它們無法充分降解而殘留在糧食中,從而引起大麥的質(zhì)量安全問題。大麥生蟲時,為不影響發(fā)芽率,經(jīng)常使用的是磷化鋁進行常規(guī)熏蒸。
對于大麥安全儲藏期的確定,通常與儲藏的溫度、籽粒水分含量、儲藏環(huán)境的氣體組成及倉儲管理水平直接相關。在儲藏時應盡量清除雜質(zhì)、降低籽粒水分含量和儲藏溫度,提高儲藏的穩(wěn)定性。大麥的儲藏特性和小麥基本相同,作為啤酒原料的大麥,要求有高的發(fā)芽率,儲藏水分宜比安全水分低1%,在儲藏時不宜長久密閉,應適時通風。
大麥加工過程中的質(zhì)量安全問題,不僅包括加工環(huán)境污染,加工者濫用添加劑和包裝材料不潔或在糧食中摻假造假等問題,還包括加工過程產(chǎn)生的對人體有害的物質(zhì)。一般食品污染分為物理性、化學性及生物性污染三類[22]。
在大麥加工過程中,由于篩選、磁選、分化、去石等清理工序不徹底,造成沙石、金屬屑等雜質(zhì)的含量超標,是造成大麥制品物理性污染的主要原因。
大麥加工過程中的化學性污染,來源較復雜。包括添加過量食品添加劑(香精、色素、抗氧化劑等),或者添加國家明令禁止的非法添加劑(礦物油、吊白塊、工業(yè)用鹽等)。使用含有有毒物質(zhì)的容器和包裝,如含有金屬元素污染物的玻璃容器;含有熒光增白劑、多環(huán)烴、油墨等的包裝紙;含有有毒有機和無機化合物的塑料制品等。加工過程中,食品中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物等產(chǎn)生的一些熱解產(chǎn)物形成的有毒有害物質(zhì),如多環(huán)芳烴就是高溫加熱產(chǎn)生;煙火熏烤或油炸易產(chǎn)生苯并芘等。
大麥及制品的生物性污染,包括有害微生物及其毒素、寄生蟲及其蟲卵和昆蟲等引起的污染。由于原料不合格或加工過程中的生產(chǎn)環(huán)境(車間、設備、人員等)衛(wèi)生條件差,殺菌不徹底,材料混放,加工工藝有缺陷等,造成這些生物的污染和大量繁殖,從而引發(fā)質(zhì)量安全問題。
此外,大麥及制品還存在運輸、銷售及消費者購買后的質(zhì)量安全問題。大麥運輸、銷售中的質(zhì)量安全問題,主要指在儲藏、運輸條件達不到規(guī)定的要求而導致品質(zhì)變化。消費者購買成品大麥后至食用的過程中的品質(zhì)安全問題,即消費者未按照產(chǎn)品包裝上規(guī)定的儲存方法儲存或者未在保質(zhì)期內(nèi)食用產(chǎn)品而導致大麥及制品產(chǎn)生質(zhì)量安全問題。
大麥是基本的食品,也是生產(chǎn)、加工其他食品的基本原料。糧食質(zhì)量安全是食品安全的源頭,直接關系人民群眾的身體健康和生命安全,關系經(jīng)濟健康發(fā)展和社會和諧穩(wěn)定,關系黨和國家的形象,是食品安全監(jiān)管的重要內(nèi)容。規(guī)范大麥種植、安全化生產(chǎn)、多元化開發(fā)大麥制品是我國大麥產(chǎn)業(yè)鏈健康發(fā)展的重要保障。為保障大麥的質(zhì)量安全,政府的財政技術支持、企業(yè)的質(zhì)量安全控制以及種植的規(guī)范管理等需要進一步的加強和完善。
5.1 質(zhì)量安全的法規(guī)保障
《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》和《食品安全法》是我國現(xiàn)在糧油質(zhì)量安全方面的法律法規(guī)依據(jù)。近期發(fā)布的我國《糧食法(征求意見稿)》中關于糧食品質(zhì)安全的相關規(guī)定中指出,國家應建立健全糧食質(zhì)量安全標準和技術規(guī)范體系,實行糧食質(zhì)量檢驗制度,建立健全糧食質(zhì)量追溯體系。建議稿對國務院、地方各級人民政府、糧食生產(chǎn)者和經(jīng)營者以及其他單位和個人的行為作出了規(guī)定。
按照有關法律法規(guī)的規(guī)定,原糧生產(chǎn)環(huán)節(jié)的品質(zhì)安全監(jiān)管由農(nóng)業(yè)部門負責,糧食食品加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管和日常衛(wèi)生監(jiān)管由質(zhì)量檢驗部門負責,糧食產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)的品質(zhì)監(jiān)管由工商部門負責,餐飲業(yè)和食堂等消費環(huán)節(jié)糧食品質(zhì)安全的監(jiān)管由衛(wèi)生部門負責,糧食品質(zhì)安全的綜合監(jiān)督、組織協(xié)調(diào)和依法組織查處重大事故則由食品藥品監(jiān)管部門負責,進出口糧食品質(zhì)監(jiān)管由質(zhì)檢部門負責。但在實踐中,糧食產(chǎn)業(yè)化要求規(guī)?;?jīng)營,糧食流通的產(chǎn)、儲、加、銷等諸環(huán)節(jié)往往是密不可分的,一些大型糧食企業(yè)集團的經(jīng)營活動包括了糧食流通的各環(huán)節(jié),人為地將流通環(huán)節(jié)分開監(jiān)管,會增加行政執(zhí)法的成本,同時監(jiān)管部門過多,會對糧食企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營造成不利影響[23]。
建立一套完善可行的大麥質(zhì)量安全管理體系十分必要,而這個體系應包含糧食生產(chǎn)、流通、儲藏、加工、銷售的全過程。國家及地方糧油監(jiān)管部門應組織糧油、食品、營養(yǎng)和衛(wèi)生等方面的專家組成糧油質(zhì)量安全風險評估專家委員會,對大麥可能發(fā)生質(zhì)量安全的信息做出專業(yè)分析和全面評估。同時制定完備的大麥質(zhì)量安全風險分析總則、化學污染物含量評估指南等一系列配套的風險評估規(guī)范,為政府的行政決策、生產(chǎn)經(jīng)營者的行為規(guī)范、消費者的安全食用等提供重要的科學依據(jù)[24]。
5.2 質(zhì)量安全的標準制訂
糧油標準是針對糧油作物從生產(chǎn)到銷售各個環(huán)節(jié)中所涉及的技術和檢測進行規(guī)范的一種手段。大麥分類和品質(zhì)評價指標體系是大麥標準體系中的基礎,也是當前我國大麥產(chǎn)業(yè)面臨的最主要也是最棘手的問題之一。
世界主要大麥出口國非常重視大麥的均一性。我國大麥標準體系中尚沒有任何指標或規(guī)程對大麥的均一性進行規(guī)范。大麥分類指標體系未能區(qū)分同一類別大麥在外觀和內(nèi)在質(zhì)量的差別,品種審定時只強調(diào)產(chǎn)量和抗性,品質(zhì)的指標評價體系相對簡單。我國大麥品質(zhì)檢驗標準落后于國外標準,檢測的大麥品質(zhì)項目較少,對一些檢驗項目制定不詳細。如我國大麥品質(zhì)檢驗無扣除物的明確規(guī)定,導致最終檢驗結果偏差較大[1]。
應加強對大麥的基礎理論性研究工作,加大對大麥制品的研發(fā)力度,尤其是其理化特性與中式加工食品的品質(zhì)關系研究,為統(tǒng)一權威的安全標準和檢驗檢測體系的制訂提供科學理論和技術支持,從而為要強化大麥質(zhì)量安全管理,實施強有力的監(jiān)控,建立合理、科學的質(zhì)量安全法律體系、安全監(jiān)管體系提供支撐。
5.3 質(zhì)量安全的生產(chǎn)調(diào)控
當前環(huán)境污染、使用禁用限用農(nóng)藥、偽劣農(nóng)資仍是影響糧食質(zhì)量安全的主要因素。極端氣候、病蟲害等自然災害也會嚴重影響糧食質(zhì)量安全。長期來,大麥在我國未列入主要農(nóng)作物的范圍,農(nóng)戶的種植、栽培管理等相對粗放;政策上,大麥沒有良種補貼及最低收購價制度,使我國大麥種植無法形成規(guī)模化;散戶小規(guī)模種植者知識水平不高,安全意識不強,政策宣傳不到位等,導致在種植大麥期間的行為不規(guī)范,造成我國大麥品質(zhì)不穩(wěn)定,生產(chǎn)成本高,市場競爭力差。
為解決我國糧食質(zhì)量安全問題,從源頭保障大麥及制品的質(zhì)量安全,我們應該從糧食生產(chǎn)者出發(fā),用法律和道德的手段來約束糧食生產(chǎn)者,保障生產(chǎn)者的權益。應建立起大麥購銷品質(zhì)標準和收儲管理辦法,加大對大麥種植的財政支持力度,推廣規(guī)范種植技術,實行標準化生產(chǎn),完善大麥流通體制,穩(wěn)定大麥價格[25]。政府應把大麥列為主要農(nóng)作物之列,實行良種補貼和最低收購價制度,以調(diào)動農(nóng)民積極性。相關部門應對施用的農(nóng)藥、肥料等的標準嚴格控制并對種植者進行規(guī)范,嚴格控制大麥原料的質(zhì)量安全。
5.4 質(zhì)量追溯系統(tǒng)的建立
做好糧油質(zhì)量安全工作關系重大,任重道遠。要實現(xiàn)我國大麥及制品質(zhì)量安全的長治久安,應落實建立覆蓋“從農(nóng)田到餐桌”全過程的嚴格科學監(jiān)管制度。大麥產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售的過程,是一個包括從種植、收購、儲藏、加工到銷售等多環(huán)節(jié)的生產(chǎn)鏈和銷售鏈。糧食生產(chǎn)的特殊性決定其質(zhì)量安全監(jiān)管面臨的突出問題是“可測性”和“可控性”[22]。
建立大麥的質(zhì)量追溯系統(tǒng)可使現(xiàn)有農(nóng)業(yè)資源、科學技術和生態(tài)資源得以整合,充分發(fā)揮資源優(yōu)勢、技術優(yōu)勢、生態(tài)優(yōu)勢、規(guī)模化優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢。國際通用做法是逐步建立現(xiàn)代食品安全追溯體系。ISO9000 認證、良好農(nóng)業(yè)操作規(guī)范等管理辦法只是對加工環(huán)節(jié)進行控制,而追溯系統(tǒng)強調(diào)的是生產(chǎn)、加工、銷售全過程跟蹤,一旦發(fā)生食品安全問題,監(jiān)管部門可以有效地追蹤到食品的源頭,及時召回不合格產(chǎn)品[20, 26]。目前,我國大麥實施收納環(huán)節(jié)及以后各環(huán)節(jié)的糧食質(zhì)量追溯是可以實現(xiàn)的,建立一套與國際接軌的大麥質(zhì)量追溯體系和保障體系,構建產(chǎn)品有標準、生產(chǎn)有規(guī)程、質(zhì)量有追溯、市場有監(jiān)測、企業(yè)有誠信的運行機制,使大麥產(chǎn)品達到綠色食品的標準。
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專題研究專欄
編者按:中國已經(jīng)逐漸進入老齡化社會,老年人的健康問題受到普遍關注。蛋白肽是利用生物酶解技術將蛋白質(zhì)進一步加工處理的產(chǎn)物。蛋白肽更容易消化吸收,是消化吸收出現(xiàn)障礙的老年人補充蛋白質(zhì)的一種非常好的方式。不同來源的蛋白肽具有其固有的生物活性,但是蛋白肽的加工和酶解技術比較難以控制,在不影響其原有的營養(yǎng)特性基礎上提高產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率,并要保證其生理活性物質(zhì)的存在,需要進行認真研究和探討。本期的2篇文章,重點研究了利用螺旋藻蛋白生產(chǎn)抗氧化活性多肽的工藝條件,同時研究了草魚多肽的物化特性及營養(yǎng)價值。希望此方面的研究,能夠為我國各種蛋白質(zhì)源多肽生產(chǎn)技術的提高及蛋白質(zhì)的高效利用提供有益借鑒。
(主持人:劉新旗教授)
Quality Safety Risk and Its Control of Barley and Barley Products
ZHANG Min, ZHAO Bing, LIANG Shan
(BeijingAdvancedInnovationCenterforFoodNutritionandHumanHealth/EngineeringandTechnologyResearchCenterofFoodAdditives,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing100048,China)
Barley is the largest cereal import in China. Nearly half a century, there has been a growing tendency of barley production and requirement, resulting in increasing activity of global trade of barley. This paper reviewed the nutrient content of barley and the development condition of barley industry in China. The reasons for the quality safety problems of barley and its products were introduced, and then some suggestions were made to safeguard the barley products quality safety, thus to provide some useful considerations and references for the healthy and rapid development of barley industry.
barley; quality safety; industry development; suggestion
李 寧)
10.3969/j.issn.2095-6002.2016.05.003
2095-6002(2016)05-0021-05
張敏,趙兵,梁杉. 大麥及其制品質(zhì)量安全風險及控制[J]. 食品科學技術學報,2016,34(5):21-25. ZHANG Min, ZHAO Bing, LIANG Shan. Quality safety risk and its control of barley and barley products[J]. Journal of Food Science and Technology, 2016,34(5):21-25.
2016-07-21
國家自然科學基金資助項目(31371830)。
張 敏,女,教授,博士,主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏方面的研究。
TS210.1
A