現代生物技術在食品工程中的運用

陳育紅

現代生物技術簡介

生物技術包括傳統生物技術和現代生物技術。傳統生物技術包括釀造、酶的使用、抗菌素發酵、味精和氨基酸工業等，被廣泛應用于生產多種食品如面包、奶酪、啤酒、葡萄酒以及醬油、米酒和發酵乳制品。它和新的生物技術之間既有聯系，又有質的區別。

現代生物技術在食品工業中的主要應用

（1）食品原料和食品微生物的改良，提高食品的營養價值及加工性能利用基因工程、細胞工程改造動物、植物、微生物資源向人類提供各種轉基因食品和食品添加劑，一方面提高了農作物產量、改善農作物抗蟲、抗病、抗除草劑和抗寒能力，另一方面使食品的營養價值、風味品質得到改善，食品儲藏和保存時間有所延長。利用細胞工程技術培育出含水量大大降低的西紅柿、洋蔥、馬鈴薯新品種，培育出帶咸味和奶味的適宜膨化加工的玉米新品種，獲得了出油率高、不飽和脂肪酸含量較高的油料作物，以及我國已在田間試驗中的超級水稻、轉基因鯉魚、高產奶量的轉基因試管牛，等等。采用常規的誘變、雜交方法與細胞融合、基因工程技術結合進行菌種改造和采用基因工程和蛋白質工程技術構建“基因工程菌”，改良食品微生物的生產性能。

（2）生產各種功能食品的有效成分、新型食品和食品添加劑通過轉基因技術制造有利于人類健康的食品或有效因子，如低膽固醇肉豬、低膽固醇蛋和高特種微量元素蛋、人類血液代用品、高異黃酮大豆、高胡蘿卜素稻米，等等。利用細胞工程技術生產各種功能食品和功能成分，如對人參、西洋參、長春花、紫草和黃連等植物細胞進行培養生產活性細胞干粉、L-蘇氨酸、免疫球蛋白、生長激素，等等。

利用生物技術，特別是發酵工程技術生產食品添加劑。目前國內外重點研究開發的食品添加劑有甜味劑中的木糖醇，甘露糖醇，阿拉伯糖醇，甜味多肽，等等；酸味劑中的L-蘋果酸，L-琥珀酸，等等；氨基酸中各種必需氨基酸；增稠劑中的黃原膠，普魚蘭，茁霉多糖，熱凝性多糖，等等；風味劑中的多種核苷酸，琥珀酸鈉，香茅醇，雙乙酰；芳香劑中的脂肪酸酯，異丁醇，等等；色素中的類胡蘿卜素，紅曲色素，蝦青素，番茄紅素，等等；維生素中的維生素C，維生素B12，核黃素，肉堿；生物活性添加劑中的各種保鍵活菌，活性多肽，等等；防腐劑中的乳鏈菌肽，殺菌肽，瓜蟾抗菌肽，防御素，等等。可直接應用于食品生產過程的物質轉化利用發酵技術、酶技術對農副產品進行加工，在食品加工過程中添加一些酶類可以改善產品的色澤、風味和質構。如用葡萄糖氧化酶可以除去蛋液中的葡萄糖，改善制品的色澤；奶酪的成熟；葡萄糖苷酶可用于果汁和果酒的增香；木瓜蛋白酶可分解膠原蛋白，用于肉的嫩化。

現代生物技術在肉、奶、水產品加工中也有廣泛的應用，肉的加工保鮮方面主要是提高肉的綜合品質以及瘦肉、肥肉、嫩肉的綜合利用，水產品如人工淡水魚、內臟、魚眼、精卵巢中分離提取有效成分，開發研制保健食品和藥品。

（3）工業化生產預定食品或食品功能成分利用發酵工程生產功能食品或功能性成分，利用酶工程制取高蛋白富含多種氨基酸和微量元素的功能食品，如以動植物、微生物蛋白為原料，利用酶技術將蛋白質分解成多肽和氨基酸，可作為功能食品或營養強化食品的原料。利用乳糖酶水解乳糖，加工出低乳糖食品作為乳糖缺乏者的保健飲品。利用現代生物技術進行玉米的綜合利用，為新型糖源、變性淀粉、玉米油、發酵酒精、環狀糊精等產品的開發提供充足的原料。如從玉米黃漿水中提取玉米黃色素，可用于人造黃油、人造奶油、糖果、冰淇淋等食品中取代人工合成色素；從玉米皮制取膳食纖維；用玉米淀粉制取高純度低聚異麥芽糖900型第二代功能性保健食品生物糖。

現代生物技術的前景與展望

展望現代生物技術在食品工業中的應用越來越廣泛，它不僅用來制造某些特殊風味的食品；還用于改進食品加工工藝和提供新的食品資源。食品生物技術已成為食品工業的支柱，是未來發展最快的食品工業技術之一，具有廣闊的發展前景和美好的未來。