食品生物技術應用研究進展

高瑋瑋

摘 要：生物技術作為一門高新技術，在人類所面臨的食物、資源、環(huán)境、健康等方面都發(fā)揮著越來越重要的作用。本文對生物技術的概況進行了簡單的闡述，并在此基礎上對食品行業(yè)的生物技術應用研究進展進行了分析，望能夠促進我國食品行業(yè)的可持續(xù)、快速、健康發(fā)展。

關鍵詞：食品行業(yè) 生物技術 應用研究

中圖分類號：TS205 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（b）-0077-02

無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，生物技術在各個國家的各個領域都得到了廣泛應用。隨著人們對食品安全重視度的不斷提高，也使得生物技術在食品的包裝、檢測以及食品加工等方面都得到了越來越多的應用。

1 生物技術概況

生物技術作為一項新興的高新技術，在高新技術中占有著重要的地位。且在一些發(fā)達國家，通過對此技術進行更深入的探索與開發(fā)，使得此技術已經(jīng)發(fā)展成為發(fā)達國家中一項重點技術。通過運用生物技術，可以對生命有機體進行加工或者改造，進而提高生命有機體的利用率。此技術在各個國家的食品加工、工農業(yè)、醫(yī)療保健等各個領域都得到了廣泛應用。

2 生物技術在食品工業(yè)中的應用

2.1 改造食品資源

2.1.1 轉基因食品的生產(chǎn)

通過運用重組DNA生物技術，可以將生物的特定性狀轉移到動植物中，并運用細胞生物學方法建立細胞融合技術，對動植物的細胞進行控制與大量的培養(yǎng)。在培養(yǎng)的過程中按照事先預定的設計可以對動植物的遺傳物質進行改造，進而得到轉基因動植物。比如植物抗病抗蟲害品種、改良蔬菜、水果采收后的品質以及植物原料加工特性的改良都是基于基因工程和細胞工程而得到的。同時，為了進一步的改善人們的膳食結構，轉基因雞、豬、兔也逐漸走入人們的生活。

2.1.2 改良食品原料發(fā)酵微生物

運用發(fā)酵技術對微生物進行轉化是食品原料加工中一個非常重要的工作。隨著發(fā)酵技術的不斷創(chuàng)新，使得發(fā)酵食品的質量不斷得以提高，發(fā)酵食品的種類也不斷呈現(xiàn)多樣化。

隨著技術的不斷進步，用于發(fā)酵的微生物基因序列的揭示與高產(chǎn)量后基因組技術的出現(xiàn)使得我們對傳統(tǒng)加工方法的認識也產(chǎn)生了很大變化。真菌基因組序與基因序列數(shù)據(jù)庫不斷被公開，使得更多的真菌基因系列不斷得以闡明。同時，后基因組技術為不斷開發(fā)發(fā)酵生物體的天然生物活性以及改變微生物于相關生產(chǎn)條件下的性能都提供了有利的技術條件。

2.2 對食品加工工藝的改進

2.2.1 延長食品的保鮮期

首先，對貯藏食品加工的品種進行選育與推廣可以為食品生產(chǎn)提供出更多方便于貯藏的原料。比如，遺傳工程技術可以被用于培育乙烯敏感性低的新品種，進而從基因工程角度有效地解決了農副產(chǎn)品的保鮮問題。其次，通過運用酶工程技術為食品營造出一種有利的食品保質環(huán)境，并通過去除瓶頸空隙中的氧氣來延長食品的保鮮期。

2.2.2 改進肉、奶、水產(chǎn)品的加工

改進肉的加工主要體現(xiàn)在提高肉的整體質量并提高瘦肉、肥肉、嫩肉的綜合利用，如發(fā)酵香腸、肉的嫩化以及畜產(chǎn)品的花色品種等；改進奶產(chǎn)品的加工可以通過運用外源激素來提高乳品的產(chǎn)量，提升乳品的免疫功能并改善奶產(chǎn)品的組成成分，同時，可以通過運用酶工程技術來促進乳蛋白生物活性肽、發(fā)酵乳制品、雙歧桿菌發(fā)酵乳的不斷開發(fā)；改進水產(chǎn)品的加工可以從人工淡水魚、內臟、魚眼中提取出有效成分，來研制出相應的保健食品。

2.2.3 改進傳統(tǒng)發(fā)酵工藝

發(fā)酵工藝是指通過有效地運用微生物的特殊屬性來生產(chǎn)出有用的物質，或者直接將微生物應用于工業(yè)生產(chǎn)的一種技術體系。此技術體系涵蓋了菌種的選擇、培育與生產(chǎn)，代謝產(chǎn)物的發(fā)酵和微生物的利用技術等。通過改良傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，可以對食品工業(yè)起到很大的優(yōu)化作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，提升了發(fā)酵食品的整體質量且使得整個加工工程更加合理化。比如，在白酒生產(chǎn)中，通過研發(fā)出人工窖泥和特定的微生物培養(yǎng)液添加技術，使得窖系白酒的生產(chǎn)趨于穩(wěn)定，且提高了白酒的整體質量。其次，發(fā)酵產(chǎn)業(yè)不斷得以優(yōu)化。在食醋釀制中運用固定化醋酸，可以有效地縮短發(fā)育遲緩期，也可以提高醋化能力。最后，提升發(fā)酵產(chǎn)品的開發(fā)速度。通過運用酵母、細菌等微生物菌體發(fā)酵得出的單細胞蛋白，具有著非常豐富的蛋白質、碳水化合物、維生素等[1]。

3 生物技術在食品生產(chǎn)領域的應用

3.1 在食品包裝貯藏中的應用

食品發(fā)生腐變多是由于微生物發(fā)生了腐敗變質與氧化。因此，為了防止食品腐變就需要充分地運用除氧方法。在目前除氧方法中，常用的是葡萄糖氧化酶。另外細胞壁溶解酶可以有效地防止微生物的繁殖，并繁殖出有益的細菌，通過將其用到食品包裝上，可以起到防腐的作用，且對人體不會產(chǎn)生危害。將溶菌酶英語食品包裝材料中，則可以起到抗菌保鮮的功能。

3.2 生物技術在食品檢測中的應用

在食品檢驗的各個環(huán)節(jié)基本上都會應用到生物技術，如食品的生產(chǎn)過程的質量監(jiān)控、食品研究、食品的品質評價、食品質量監(jiān)督等[2]。尤其在食品的衛(wèi)生檢測中會廣泛地應用到生物技術。

食品的衛(wèi)生檢測工作將直接決定著食品的安全性。生物技術在食品檢測中的具體應用則具有著十分明顯的優(yōu)勢，如檢測成本低、速度快、效率高，且可應用于一些生長速度慢的病原體衛(wèi)生檢測中。這其中比較常見的生物技術有生物傳感器技術、PCR技術以及基因探針技術。

3.3 生物技術在解決食品工業(yè)生產(chǎn)環(huán)保問題中的應用

生物技術在食品工業(yè)中的應用，可以大大促進食品工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過運用生物技術，可以有效地減少食品生產(chǎn)中的水污染、大氣污染，也可以降解有毒有害物質，促進可再生資源的開發(fā)等，具體內容可以劃分為以下幾個方面。

首先，運用生物技術處理食品生產(chǎn)污染物時，最終產(chǎn)生的產(chǎn)物都是無毒且無害的物質，如二氧化碳、水、氮氣等。因此，將生物技術用于處理食品生產(chǎn)污染物是再合適不過的方法。尤其，隨著生物技術的不斷發(fā)展，使得生物處理過程不斷強化，使得處理效率得到了快速提高，且處理成本更加低廉。

其次，將生物技術用于食品工業(yè)生產(chǎn)，可以大大提高食品生產(chǎn)的生態(tài)化。當下大部分的食品工業(yè)生產(chǎn)污染物會含有較高的有機物質，這些有機物質本身無毒，比較適宜用于生物反應的底物。比如，有些有機物污染物再經(jīng)過生物處理后可以轉化為沼氣、究竟等有用的物質。因此，通過將生物技術用于食品工業(yè)，很大程度上提高了食品工業(yè)生產(chǎn)的清潔性。

再次，生物過程是以酶促反應為基礎，而酶對底物有著高度的特異性。因此，生物反應過程對溫度與壓力有著特殊的要求，需要在常溫、常壓下進行，此時，生物轉化會呈現(xiàn)著效率高，副產(chǎn)物少的優(yōu)點。另外，相比于高溫、高壓下進行生物反應過程，常溫、常壓下的生物反應過程在費用消耗上要小，而且生物反應過程穩(wěn)定，且操作起來簡便。

最后，化學制劑、人工合成物在被生物制品取代后，會大大地降低食品工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境污染程度。當下生物制品中，有代表性的是生物可降解的食品包裝材料薄膜與生物農藥。

4 結語

總之，隨著科學技術的不斷進步，生物技術在多個領域得到了廣泛的應用。食品生物技術在食品工業(yè)中的應用，改造了食品資源，改進了對食品加工工藝；在食品生產(chǎn)領域的運用，完善了食品包裝貯藏質量，提升了食品檢測效果，提升了食品工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)保力度。生物技術在食品行業(yè)的不斷應用，終會促進食品行業(yè)的良性、健康發(fā)展。

參考文獻

[1] 王會，劉桂芹，樊琛，等.食物生物技術應用研究進展[J].湖北農業(yè)科學，2016，49（2）：473-475.

[2] 王晉.食品生物技術應用研究進展[J].應用科技，2016（5）：109.