康新梓

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.100

摘 要：本文在對(duì)發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、基因工程和酶工程4種主要的應(yīng)用于食品工業(yè)中的生物技術(shù)進(jìn)行介紹和分析的基礎(chǔ)上，對(duì)生物技術(shù)在食品工業(yè)中食用資源開(kāi)發(fā)、食品加工以及食品檢測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，以期能夠促進(jìn)生物技術(shù)在食品工業(yè)中應(yīng)用水平的提高。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù) 食品工業(yè) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TS201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（a）-0100-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)于食品的要求越來(lái)越高，不僅要求食品具備較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且需要絕對(duì)的安全。而生物技術(shù)在食品工業(yè)中的普及和應(yīng)用能夠有效地滿足人們這方面的需求，因此生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用逐漸受到人們的關(guān)注。

1 應(yīng)用于食品工業(yè)中的主要生物技術(shù)

1.1 發(fā)酵工程

作為生物技術(shù)中最為重要的一部分，發(fā)酵工程在食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。發(fā)酵工程主要是憑借現(xiàn)代工程技術(shù)的手段，根據(jù)微生物的特點(diǎn)和功能來(lái)制造其他的物質(zhì)或者直接利用微生物來(lái)對(duì)食品工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)整和控制。以酒類為例，在制作啤酒等各種酒類的過(guò)程中需要使用酵母菌來(lái)發(fā)酵。而想要制作奶酪和酸牛奶等產(chǎn)品，乳酸菌則是必不可少的。現(xiàn)階段，隨著研究學(xué)者對(duì)微生物的深入研究，微生物已經(jīng)可以一定程度上被人為地控制和改變，這也為發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供了更廣闊的發(fā)展空間。

1.2 細(xì)胞工程

細(xì)胞工程是一種采取組織和細(xì)胞培養(yǎng)、核質(zhì)移植等方式，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)以及內(nèi)含物進(jìn)行調(diào)整，以求生物的結(jié)構(gòu)和功能能夠符合人們需求的生物技術(shù)。細(xì)胞工程是生物技術(shù)不可缺少的一個(gè)部分，尤其對(duì)于食品工業(yè)來(lái)說(shuō)更是具有積極的促進(jìn)意義。

1.3 基因工程

基因工程立足于分子遺傳學(xué)，憑借分子生物學(xué)以及微生物學(xué)來(lái)對(duì)生物原本的特征進(jìn)行改變，從而取得所需的新品種或者為新產(chǎn)品的制作提供助力。基因工程對(duì)食品的包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸都有著積極的作用。它不僅能夠促進(jìn)包裝材料的更新?lián)Q代，節(jié)省成本，提高效益，而且能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)食品儲(chǔ)藏和運(yùn)輸方法的不足，有效地延長(zhǎng)食物的儲(chǔ)存時(shí)間，盡可能地避免食物的變質(zhì)。

1.4 酶工程

酶工程簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在生物反應(yīng)器中，使用各種酶來(lái)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行催化，進(jìn)而幫助物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的一項(xiàng)技術(shù)。酶工程對(duì)于食品生產(chǎn)具有重要的意義。在生產(chǎn)和制作食品的時(shí)候，人們經(jīng)常使用酶工程這一生物技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化物質(zhì)的目的。比如，生產(chǎn)和制作各種果汁、蔬菜汁、速溶茶以及醬油的過(guò)程中，往往會(huì)添加纖維素酶等。

2 生物技術(shù)在食品工業(yè)中的具體應(yīng)用

2.1 在食用資源開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

從開(kāi)發(fā)新的可食用資源方面來(lái)說(shuō)，在今后的食品工業(yè)中，微生物都將占據(jù)著重要的地位。自20世紀(jì)80年代英國(guó)的“真菌蛋白”進(jìn)入市場(chǎng)開(kāi)始，真菌食品的研發(fā)一直在持續(xù)并且始終是研究的重點(diǎn)。微生物不僅可以滿足人們所需的蛋白質(zhì)，而且由于微生物的生長(zhǎng)速度快，可以有效地降低生產(chǎn)和制作食品的成本，進(jìn)而搶占更大的市場(chǎng)份額。單細(xì)胞蛋白是微生物食品的代表，而以藻類生產(chǎn)的單細(xì)胞蛋白日益引起人們的重視。它不僅具備極高的蛋白質(zhì)、維生素、碳水化合物以及對(duì)人體有益的微量元素，而且十分適合高膽固醇以及不易攝取過(guò)多脂肪的亞健康人群。另外，昆蟲(chóng)類高蛋白食品也是一種食用后能夠促進(jìn)人體健康、符合人體需要的新食物源。從功能食品方面來(lái)說(shuō)，功能食品適合于特定的人群，但是并不等同于藥物。功能食品即保健食品，是一種在具備普通食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，能夠促進(jìn)人們身體更加健康的食品。相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于功能性食品的研究，我國(guó)的研究仍舊處于初級(jí)發(fā)展階段，大家必須要提高對(duì)于功能性食品的重視程度，不斷對(duì)基礎(chǔ)理論進(jìn)行探究，用功能性食品的發(fā)展帶動(dòng)食品工業(yè)的進(jìn)步。

2.2 在食品加工中的應(yīng)用

生物技術(shù)應(yīng)用于食品加工不僅能夠促進(jìn)食品加工技術(shù)的創(chuàng)新，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化和升級(jí)，而且能夠增加附加值，避免浪費(fèi)。無(wú)論是發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、基因工程，還是酶工程，都對(duì)食品加工起著推動(dòng)作用。以肉類食品為例，在對(duì)肉類食品進(jìn)行加工的過(guò)程中，如果舍棄碎肉就會(huì)造成一定程度的浪費(fèi)，而使用轉(zhuǎn)谷氨酰氨酶就可以重組碎肉，從而在美化肉制品外觀，強(qiáng)化肉質(zhì)結(jié)構(gòu)的同時(shí)，提高經(jīng)濟(jì)效益。另外，使用保加利亞乳桿菌以及嗜鏈球菌以1∶1的比例對(duì)南瓜類飲料進(jìn)行制作和發(fā)酵，可以提高其口感，增加風(fēng)味。而為了促使茶味更加醇厚，使得湯色更加透亮，增加香氣，則可以在紅碎茶的加工過(guò)程中使用蛋白酶。

2.3 在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

生物技術(shù)在食品監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用涵蓋了食品監(jiān)測(cè)的多個(gè)方面，尤其是食品安全監(jiān)測(cè)?！叭矍璋贰?、“瘋牛病”等安全事件的發(fā)生在給人們帶來(lái)嚴(yán)重的傷害和損失的同時(shí)，也提高了人們對(duì)生物技術(shù)在食品安全監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的重視程度。為了確保身體健康，提高食品的安全性，可以對(duì)蔬菜使用免疫分析法、生物傳感器、生物分析技術(shù)以及生物芯片技術(shù)來(lái)對(duì)農(nóng)藥的殘留進(jìn)行控制和測(cè)量。而PCR技術(shù)的應(yīng)用也能夠最大程度地提高食品中細(xì)菌和病毒等污染的發(fā)現(xiàn)幾率。

2.4 在食品包裝中的應(yīng)用

在食品工業(yè)中，食品包裝的作用是不容忽視的，其不僅可以保護(hù)食品不受污染，作為食品的盛器，而且還可以保持食品的衛(wèi)生質(zhì)量和感官質(zhì)量。同時(shí)，食品包裝還能夠?yàn)橛脩籼峁┧枰漠a(chǎn)品信息。如今，隨著我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展，在工藝、原材料、輔料方面都對(duì)食品包裝提出了全新的要求和標(biāo)準(zhǔn)。由于生物技術(shù)具有多方面的優(yōu)勢(shì)，因此在食品包裝中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，在保鮮與防腐、包裝食品毒理檢測(cè)、綠色包裝、包裝食品品質(zhì)改良等方面生物技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。如今，日本已經(jīng)研發(fā)出一種能夠在熱水中順利溶解的食品包裝材料，其不僅具備可食性，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)生物分解，有效地解決了環(huán)境污染問(wèn)題。同時(shí)，巴西已經(jīng)成功研發(fā)出新型的能夠有效抵抗微生物的防腐食品包裝塑料，其可以定期向食品中釋放一定量的防腐劑，以達(dá)到避免食物腐蝕的效果。加拿大科學(xué)家經(jīng)過(guò)一系列的研究成功得到一種可以對(duì)有害菌數(shù)量進(jìn)行反映的食品包裝袋，其采用了標(biāo)準(zhǔn)的聚乙烯材料制成，將特定的抗體放置于內(nèi)表面上并將一層凝膠涂至抗體層上，凝膠是包含了大量小孔的塑料包裝紙，其可以實(shí)現(xiàn)與食品的直接接觸，這種新型包裝袋可以準(zhǔn)確的檢測(cè)出沙門(mén)氏菌、大腸桿菌O157、彎曲桿菌和羅氏桿菌等4種有害菌。

3 應(yīng)用前景展望

3.1 進(jìn)一步研究食品添加劑新品種

（1）用生物法來(lái)取代化學(xué)合成的食品添加劑，并需要對(duì)香精香料、天然色素、保鮮劑、防腐劑等進(jìn)行進(jìn)一步的研發(fā)；（2）加大對(duì)功能性食品添加劑的研發(fā)力度，如具有延緩衰老、耐缺氧、抗輻射、免疫調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)血脂、抗疲勞、調(diào)整腸胃功能等。

3.2 開(kāi)發(fā)微生物保健食品

由于食醋、飲料、醬油、酒、蘑菇等微生物食品具有非常悠久的發(fā)展歷史，它們與酵母片劑、雙歧桿菌飲料、發(fā)酵乳制品等一般具有非常廣闊的發(fā)展前景，此時(shí)就可以借助生物技術(shù)所具備的獨(dú)特特點(diǎn)，來(lái)對(duì)其進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。與其他經(jīng)濟(jì)作物相比，食用菌的投入與產(chǎn)出比非常高，其不僅具有非常豐富的營(yíng)養(yǎng)，而且還具備一定的保健功能，可用于微生物保健食品的開(kāi)發(fā)。

3.3 開(kāi)發(fā)某些蟲(chóng)類高蛋白食品

昆蟲(chóng)蛋白質(zhì)屬于目前比較優(yōu)質(zhì)的新食物源，與雞蛋蛋白相比，其氨基酸組成非常相似，因此被稱之為完全蛋白。如中蟋蟀、華稻蝗、蟬、蝴蝶、螞蟻等生物的蛋白質(zhì)占據(jù)其自身干質(zhì)量的75%、73.5%、72%、71%和67%，因此具有非常高的食用價(jià)值，可以加大對(duì)其開(kāi)發(fā)的力度。實(shí)際上，昆蟲(chóng)食物已經(jīng)逐漸發(fā)展成為人類生活中比較理想的高營(yíng)養(yǎng)食品，因此可以借助生物技術(shù)來(lái)加大對(duì)某些蟲(chóng)類高蛋白食品的研發(fā)，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

4 結(jié)語(yǔ)

生物技術(shù)給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的改變。為了進(jìn)一步提升人們的身體素質(zhì)，促進(jìn)飲食結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，必須重視生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用，不斷加大研究和投入的力度，提高創(chuàng)新精神，促進(jìn)生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，從而為食品工業(yè)帶來(lái)新的生機(jī)與活力。

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