生物工程在食品工业中的应用分析

生物工程在食品工业中的应用分析

张婷

伊犁川宁生物技术股份有限公司 新疆伊宁市 835000

摘要：在改革开放的新时期，经济在迅猛发展，社会在不断进步，生物工程技术有着非常迅速的发展，不仅为我国的社会经济发展提供了良好的基础条件，同时也进一步地推进着我国食品工业的发展。随着科学技术的不断发展，生物工程技术的应用范围也变得越来越广泛，并逐渐形成了工业、农业、医疗、食品、能源等各大行业相互结合的综合型技术，它对解决目前我国的环境污染问题、身体健康问题以及资源短缺问题都有着非常大的帮助。本文将从不同的方面进行生物工程技术在食品工业领域中的应用分析，希望可以为相关工作人员带来一些帮助。

关键词：生物工程；生物技术；食品工业；应用

引言

生物工程技术是一项依靠微生物、动植物体作为反应容器进行生产加工的科学技术,兴起于20世纪70年代,结合现代工业的发展,已经形成了与工业、农业、医疗、食品、能源等行业相结合的综合型技术。生物技术在食品工业中的应用主要包括了基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程等。以上技术在食品生产加工的各个环节均有重要的应用。

1食品工业中常用的生物工程科学技术

1.1发酵工程技术

发酵工程技术主要是借助微生物体系控制、调整食品工业的生产技术。如啤酒及各种酒类的制作与生产期间，需使用酵母菌发酵。制作和生产酸奶及奶酪等奶制品，不可缺少乳酸菌。随着国内生物科技的不断发展，关于微生物的研究逐渐增多，微生物技术已逐渐实现人为化改变及控制，为发酵工程技术在食品工业中的广泛应用提供了更多机会。

1.2转基因技术对动植物源食品的改良

转基因技术是目前食品生产过程中的一项重点技术，通过转基因技术的应用，可以较好地进行动植物性状改良，使动植物获得一些人们想要的优良性状，让它们的营养价值、产量、抗害能力等都有非常大的提升。例如：转基因大豆、转基因马铃薯等。就目前转基因技术的发展情况来分析，它在植物中的应用已经逐渐成熟，并且有着较为广泛的应用，但在动物中的应用还没有形成一套较为完善的体系，很多都还处在初级研究阶段中，要将转基因技术完美的应用到动植物源食品的生产改良中，还需要相关工作人员的不断努力。另外，转基因技术在生产和推广中存在一些争议，这就需要科研人员不断努力，尽早提供科学的依据。

1.3细胞融合技术

以植物细胞为例进行细胞培养，取植物根、茎、花、叶、花粉等一部分（外植体）→用次氯酸钠、升汞、酒精进行表面消毒→建立无菌培养系，严格控制无菌条件→形成疗伤组织和器官、分化出芽，并可诱导形成根的小植株→生成大植株。细胞融合的过程首先要制备原生质体：以纤维素酶等组成混合液，消化细胞壁，经过滤、离心洗涤制成原生质体悬浮液；再将两亲本原生质悬浮液以1∶1混合后加入融合诱导剂（聚乙二醇PEG）融合成原生质体导核体；最后经数天培养原生质体再生出细胞壁，细胞在分裂过程中完成核的融合，这种细胞即杂交种细胞，选择、诱导、分化获得杂种植株。细胞诱导融合的方法一般有三种：化学法，用化学药物聚乙二醇（PEG）高钙、高pH法；离子诱导法：常用盐类有硝酸钠、硝酸钙等；物理诱导法：电融合最好，还有离心、振荡等诱导法。

2生物技术在食品工业中的应用

2.1在食品添加剂生产中的应用

随着人们的要求逐渐提高，生物技术在食品添加剂生产中发挥越来越大的作用。利用生物技术生产各种食品添加剂已成为国内外研究的热点，例如：生活中常见的食用色素、香料等都成为食品工业中的一部分。

2.2生物传感器技术

生物工程技术除了在食品生产加工中有着非常广泛的应用外，在食品检测中同样也应用的非常普遍。例如：生物传感器技术。生物传感器技术能够准确地进行食品中的细菌、病原菌、毒素及各种添加剂含量的检测，它的实际使用不仅方便快捷，而且准确度也非常高，是目前食品检测技术中的一项重点内容。目前主要使用的生物传感器有微生物传感器、酶传感器、组织传感器、细胞传感器和免疫传感器等，它们可以进行食品选择性识别，对不同的检测内容发生不同的响应。生物传感器技术的应用为我国的食品检测和安全带来非常大的好处。

2.3新糖源

国外以淀粉为原料生产果葡糖浆。美国将吡喃环糖氧化酶固定在载体上并与化学催化剂相结合生产纯果糖。新的甜味剂多用微生物发酵法生产甜度高，低热量的产品，如天冬精（门冬酰苯丙氨酸甲酯）甜度是砂糖的2400倍，用酶法或发酵法生产的氯化砂糖是砂糖甜度的600倍。国外也在进行某些植物含有天然蛋白质甜味剂的研究，将这种植物蛋白质甜味剂的基因用基因转换技术移植到微生物，就可用发酵法大量生产。我国也找到一些酵母菌可在常温、常压、正常通气条件下生产新的糖源。

2.4食品包装

食品包装有利于防止污染，保障食品盛器、食品的感官质量以及卫生质量。包装还可以为消费者提供所需要的产品信息。随着食品工业的持续发展，食品辅料、原料及工艺等方面均对食品的包装提出了标准及要求。生物工程被广泛运用于食品包装，如防腐与保鲜、检测包装食品的毒理、改良包装食品的品质及绿色包装等各个方面。日本已研发出可于热水中快速溶解的一种食品包装类材料，具有可食用性，还可进行生物分解，环境污染问题得以解决；巴西成功研发了食品包装新型塑料，用以抵抗各种微生物，可定期向食品中释放定量防腐剂，起到防腐作用；加拿大成功研发了可反应有害菌落数量的食品包装袋，这种包装袋采用特殊的化学材料加工而成，即聚乙烯材料，这种新型材料能将特定的抗体放置于表层结构之上，然后在其上涂抹一层特制凝胶，形成具有大量小孔的包装纸，并和食品紧密接触。

2.5分子生物学技术

近年来，在食品检测中发展较快的分子生物学技术主要是核酸分子杂交技术和PCR技术。这项技术主要是在分子技术水平发展的基础上进行的，通过分子技术对生物特点进行深入的研究所得出来的新型食品检测技术。随着科学研究力度的不断加大，分子生物学技术也已经逐渐走向成熟。在分子生物学技术中，PCR技术在食品检测中不仅有着非常高的敏感度，而且对检测物的纯度要求比较低、特异性强，能够准确地进行食品原料种类、转基因食品、食品微生物的检测，这也是生物工程技术不断发展过程中的一大产物。

2.6在食品检测中的应用

生物技术检测方法的应用几乎涉及到了食品检验的各个方面，包括食品的品质评价、质量监督、生产过程的质量监控及食品研究。特别是在食品卫生检测中得到广泛应用。如利用免疫分析法、生物传感器法、生物芯片技术和活体生物分析技术等进行蔬菜等食品药物残留的检测；利用基因工程的DNA指纹技术鉴定食品原料和最终产品是否掺假，检测谷物、坚果、牛奶中所含的微量毒素如黄曲霉素等；利用核酸聚合酶连锁反应技术可以迅速扩增DNA和RNA片断，使其达到能够检测出的数量，可用于检测食品中微量的细菌或病毒的污染等。

结语

当前社会现状证实了将生物工程技术应用在食品领域中的益处，即使社会上许多群体还对其安全性等各个方面存在着争议。但是，生物工程技术对各个产业的渗透和融合将会是日后发展的新趋势。

参考文献

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