淺談生物技術在食品工業中的應用

摘要：隨著科學技術的發展，現代生物技術在食品生物中得到應用。本文從改造與開發食品新資源和新品種、改善食品品質與開發新食品、改變傳統食品加工工藝和利用生物技術處理工業廢水等方面介紹生物技術在食品領域中的應用。

關鍵詞：生物技術;食品工業;應用;研究

隨著生物技術的不斷發展，生物技術起源于食品發酵，在食品領域中得到應用。如傳統食物面包、奶酪、米酒、啤酒、葡萄酒和醬油等多種發酵食品的制作。現代生物技術在食品領域中的應用主要體現在下列幾個方面。

一、改變傳統食品加工工藝

生物技術在改變傳統食品加工工藝方面的應用主要體現在以下兩個方面：

（一）用微生物發酵代替化學合成

由于化學合成產率低，周期長，并且合成產品中往往含誘變劑。因此，人們逐漸轉向用微生物合成各種食品添加劑和生物活性物質，這些物質往往具有化學合成不可比擬的優越性。如：用黏紅酵母GLR513生產油脂，油脂含量高，不飽和脂肪含量也高;用微生物脂肪酸合成短鏈芳香酯不僅得到高質量天然產品，且條件溫和、轉化率高;用熱帶假絲酵母生產木糖醇，產量高，且無乙酸鹽及化學提取殘留物。

（二）以現代發酵工程改良傳統發酵食品

典型的是用雙酶法糖化工藝取代傳統的酸法水解工藝，用于生產味精，可提高原料利用率10%左右;此外采用新的工藝生產商果糖漿、菌蛋白。其產量和純度都有很大的提高。

二、改造與開發食品新資源和新品種

利用基因工程和細胞工程可以改良動物的遺傳性狀，培育優良動物品種。應用基因工程技術生產某些畜用激素已經投入批量生產，如：增加產奶的重組激素RBTS，在不增加飼料消耗的情況下，可提高奶牛產奶量15%-20%;提高奶羊產奶量8%-12%，目前生長速度快，抗病力強，肉質好的轉基因兔、豬等已經問世，通過轉基因手段，瘦肉比例也增大。

基因工程和細胞工程技術在改良植物遺傳性狀、培育優良植物新品種方面發揮著巨大作用。目前，具有抗蟲能力的西紅柿、煙草、馬鈴薯;可抗病毒感染的稻米和西紅柿、甘薯都已問世，有的已形成商品。利用基因工程可大大提高農作物品質，提高食品價值。甜味蛋白已在馬鈴薯中獲得成功，peter.rshewry 通過轉基因小麥控制一種谷蛋白亞基因的數量和合成，大大改善了面粉的粘彈性;自身帶有咸味和奶味的適于加工膨化的玉米新品種被成功培養，不飽和脂肪酸含量較高的油料作物及蛋白含量高的小麥已被應用于面包生產。

在開辟新食品資源方面，20世紀70年代以來，世界上廣泛開展了SCP（單細胞蛋白）研究，SCP的生產已取得很大的成就，SCP可作為食品和飼料的添加劑。目前，利用多種非食用資源和廢棄蛋白資源緊缺的一條重要途徑。

三、改善食品品質與開發新食品

功能性保健食品的興起與研究是食品工業的新發展、新課題。現代生物技術都可以用于功能性食品的加工。如：保健醋具有保健功效，而對于其他類型、功效更完整的保健醋卻開發不多，添加果汁與功能因子是一條好的開發思路。可供選擇的功能因子很多，如氨基酸、維生素、低聚糖、有益菌、膳食纖維等，這些功能因子在各類保健食品中得到了利用，尤其是低聚糖最為成熟。低聚糖麥芽糖在改善微生態環境、調整人體菌群結構方面的功效已為世界所公認。其與醋消滅病毒、抑制有害菌、優化人體菌群、排毒養顏、提高免疫力功效更加完美和明顯。

食用色素的使用是為了滿足人們對食品感官品質的要求。天然食用色素是源于天然資源色素，對人體無毒無害，并呈現自然色澤，安全性高。多數天然色素著色自然，能更好地模仿物質的天然顏色，具有特殊的芳香氣味、添加到食品中會帶來愉快的感覺。現在天然色素主要是從植物、動物材料和微生物細胞中獲取，但動植物材料生長繁殖受季節、氣候和產地的影響，供應量不穩定，且價格昂貴，微生物色素是從微生物中提取，不受資源、環境和空間的限制，具有植物色素和動物色素不可擬的優越性，而且利用微生物發酵生產的色素種類豐富，如：胡蘿卜素、番茄紅素、蝦青素、藍色素、黑色素等，更易于工業化應用。

四、利用生物技術處理工業廢水

生物保鮮技術在食品保鮮中的應用主要包括微生物菌體及其代謝產物的保鮮與生物天然提取物的保鮮兩大方面：

（1）微生物菌體及其代謝產物具有良好的保鮮作用。如：采用乳酸鏈球菌素（Nisin）能有效擬制引起食品腐敗的多種革蘭氏陽性細菌，尤其對產芽孢的細菌有很強的擬制作用，故乳酸鏈球菌素已被廣泛應用于牛奶、即食臘肉制品、飲料等食品的保鮮。某些微生物還可作為多種果蔬病原微生物的競爭性擬制劑。此外，食品微生物可以通過基因工程技術改變遺傳性狀及功能特性。利用發酵工程技術使其產生具有生物保鮮功效的物質，可用于食品的保鮮。

（2）某些生物天然提取物如蜂膠、貝殼提取物、大蒜汁、姜汁、蘆薈汁、微生物多糖、某些節肢動物的外殼中提取得到的殼聚糖等，均具有一定的殺菌、擬制作用。再有蘆薈汁對大腸桿菌、變形桿菌、金黃色葡萄球菌有一定的擬制作用，玉米醇溶蛋白用于青椒、西紅柿、香腸涂膜保鮮，可有效延長保鮮食品的貸架期。

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