食品加工中生物技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

戴若平，王 霞

（1.青島市市北區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局，山東青島 266000；2.青島市市北區(qū)疾病預(yù)防控制中心，山東青島 266000）

隨著社會(huì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提升，傳統(tǒng)的食品加工技術(shù)已難以滿(mǎn)足目前社會(huì)發(fā)展的需要。在食品加工的過(guò)程中運(yùn)用生物技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)、運(yùn)輸、制造和儲(chǔ)存等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，在保證食品質(zhì)量的同時(shí)提升加工效率，推動(dòng)食品行業(yè)的發(fā)展。但由于食品種類(lèi)較多，食品安全問(wèn)題較嚴(yán)重，相關(guān)人員在使用生物技術(shù)時(shí)需盡量規(guī)避可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，保障食品加工的安全性。

1 食品加工與生物技術(shù)概述

1.1 食品加工和生物技術(shù)的概念

由于生活水平的提升，人們開(kāi)始對(duì)食品的質(zhì)量和口味有了更高的要求，這就需要相關(guān)行業(yè)加強(qiáng)對(duì)食品加工的重視。在食品行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，部分食品因自身特性需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的加工來(lái)消除食品中的有毒物質(zhì)，增加食品的附加值。食品加工是指直接以農(nóng)業(yè)產(chǎn)品為原料進(jìn)行谷物磨制、肉類(lèi)加工、水產(chǎn)品加工及蔬菜、水果等食品的加工活動(dòng)，是廣義農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的一種類(lèi)型，能增加產(chǎn)品的價(jià)值。目前，生物技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化工和食品等領(lǐng)域，對(duì)社會(huì)產(chǎn)生了重要的影響[1]。食品加工行業(yè)的生物技術(shù)是指通過(guò)各種微生物或生物技術(shù)提升食品的口感和解決食品加工環(huán)節(jié)存在的缺陷，在很大程度上促進(jìn)了食品加工行業(yè)的發(fā)展。

1.2 生物技術(shù)與食品加工的聯(lián)系

食品加工的主要目的是改善食品原有的口感，促進(jìn)食品行業(yè)的發(fā)展。但隨著城市化進(jìn)程的加快，人們對(duì)食品的需求不斷增加，給食品加工行業(yè)造成了很大的壓力。生物技術(shù)是應(yīng)用生命科學(xué)理論研究成果對(duì)生物體進(jìn)行不同層次的設(shè)計(jì)、控制、改造、模擬和加工的技術(shù)，旨在將生物學(xué)原理轉(zhuǎn)化為先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)化要素，將其應(yīng)用于食品加工中，能增加食品加工的技術(shù)種類(lèi)和方法，在保證食品加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)效率的提升，對(duì)加工行業(yè)有重要的影響。因此，將生物技術(shù)應(yīng)用在食品加工中是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，相關(guān)人員需對(duì)其加強(qiáng)重視，推動(dòng)生物技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用。然而生物技術(shù)的類(lèi)型較多，食品的種類(lèi)也十分繁多，相關(guān)企業(yè)要想充分發(fā)揮生物技術(shù)在食品加工中的功能和優(yōu)勢(shì)，就需要結(jié)合食品加工的實(shí)際，根據(jù)不同的食品種類(lèi)選擇合適的生物技術(shù)，這樣才能充分發(fā)揮生物技術(shù)的功能，在保證食品加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升效率，促進(jìn)食品加工行業(yè)的發(fā)展。

2 食品加工中常用的生物技術(shù)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提升，對(duì)食品有了更多的要求。因此，食品制造企業(yè)要提升食品加工技術(shù)，使其能滿(mǎn)足人們對(duì)食品的需求。生物技術(shù)和食品加工作為技術(shù)性較強(qiáng)的兩種技術(shù)，涉及面較廣泛，并非所有的生物技術(shù)都適用于食品加工，目前常見(jiàn)的應(yīng)用于食品加工中的生物技術(shù)有3種，包括基因工程、細(xì)胞工程和酶工程技術(shù)。相關(guān)人員要結(jié)合食品的特點(diǎn)將生物技術(shù)應(yīng)用于食品加工環(huán)節(jié)，在保證食品質(zhì)量的同時(shí)提升食品加工的效率，促進(jìn)食品加工行業(yè)的發(fā)展。

2.1 基因工程

基因工程是研究基因組成和重組排列的科學(xué)技術(shù)，通過(guò)基因遺傳層面的科學(xué)研究實(shí)現(xiàn)分子生物與微生物的轉(zhuǎn)變。在食品加工環(huán)節(jié)，基因工程通過(guò)研究農(nóng)產(chǎn)品的基因構(gòu)成，在科學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)下進(jìn)行轉(zhuǎn)基因工作，改變生物原有的基因組成，將其轉(zhuǎn)變成一種新型的產(chǎn)品[2]。相較于傳統(tǒng)的食品，轉(zhuǎn)基因食品擁有更大的體量，并實(shí)現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)成分的綜合。轉(zhuǎn)基因技術(shù)能實(shí)現(xiàn)抑制作物的生長(zhǎng)，提升作物的儲(chǔ)存能力，提升食品加工的質(zhì)量。此外，基因工程還能應(yīng)用于食品的包裝、保存和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，通過(guò)改變產(chǎn)品的包裝降低生產(chǎn)成本。

2.2 細(xì)胞工程

生物技術(shù)作為一門(mén)研究生物整體構(gòu)成的學(xué)科，細(xì)胞在其研究范圍內(nèi)。細(xì)胞工程是指應(yīng)用現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)的理論與方法，按照需要在細(xì)胞水平上重組細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及內(nèi)源物，從而改變生物體的結(jié)構(gòu)和功能的一種技術(shù)。細(xì)胞工程能在細(xì)胞層面實(shí)現(xiàn)對(duì)生物體的改造，使其符合相關(guān)人員的需求。將細(xì)胞工程應(yīng)用在食品加工中是指通過(guò)改變?cè)镜氖澄锏募?xì)胞構(gòu)成，改變食物原本的苦澀、酸澀和其他問(wèn)題，從而提高食品的質(zhì)量，促進(jìn)食品行業(yè)的發(fā)展。相關(guān)人員在食品加工過(guò)程可結(jié)合消費(fèi)者的口味及對(duì)食品的需求進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化的調(diào)整，使食品更符合消費(fèi)者的需求。

2.3 酶工程

酶工程一般是將酶作為催化劑應(yīng)用于食品加工環(huán)節(jié)，使食品加工更快速，提升加工效率。酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類(lèi)具有催化作用的生物活性物質(zhì)，也是生物技術(shù)的重要組成部分，通過(guò)微生物的發(fā)酵作用發(fā)揮其作用。在食品加工環(huán)節(jié)，相關(guān)人員一般將酶工程應(yīng)用在食品生產(chǎn)過(guò)程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，通過(guò)酶的催化作用，在果汁生產(chǎn)、醬油釀造和制酒方面加快工程的進(jìn)度，提升食品加工效率。在傳統(tǒng)的食品加工環(huán)節(jié)，部分食品受到自身特性的影響，在加工環(huán)節(jié)需進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的處理才能確保其口感，嚴(yán)重制約了食品加工行業(yè)的發(fā)展。將酶工程技術(shù)應(yīng)用于食品加工中，能在很大程度上加快食品的發(fā)酵進(jìn)度，且能保證食品的口感。因此，酶工程憑借其強(qiáng)大的催化功能，在食品加工行業(yè)應(yīng)用廣泛。

3 食品加工中生物技術(shù)的應(yīng)用

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)食品的要求更加嚴(yán)格，食品行業(yè)面臨很大的加工壓力，此外行業(yè)發(fā)展迅速，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也十分激烈。食品加工不僅要滿(mǎn)足消費(fèi)者的口味需要，還面臨著嚴(yán)峻的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。所以傳統(tǒng)的食品加工手段已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)，要求相關(guān)企業(yè)改進(jìn)現(xiàn)階段的加工技術(shù)，以更好地提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。生物技術(shù)作為食品加工的主流技術(shù)，能在很大程度上促進(jìn)加工行業(yè)的發(fā)展，但在實(shí)際的操作環(huán)節(jié)中，由于生物技術(shù)和食品的種類(lèi)較多，相關(guān)人員在生物技術(shù)的運(yùn)用環(huán)節(jié)應(yīng)注意考慮各方面的問(wèn)題，避免出現(xiàn)使用錯(cuò)誤的問(wèn)題，從而引發(fā)食品安全問(wèn)題。

3.1 應(yīng)用于飲品加工

飲品是食品的重要組成部分。常見(jiàn)的飲品是由各種水果和乳制品加工制成，隨著人們對(duì)飲用品需求的不斷升高，傳統(tǒng)的食品加工已逐漸落后于時(shí)代的發(fā)展，需將新技術(shù)應(yīng)用于食品加工中，使其能滿(mǎn)足社會(huì)的發(fā)展需求。因此，可將生物技術(shù)應(yīng)用于飲品加工。①應(yīng)用于酒水類(lèi)產(chǎn)品的加工中。生物技術(shù)可利用酶促進(jìn)產(chǎn)品的發(fā)酵，提高生產(chǎn)效率，并保證產(chǎn)品質(zhì)量。此外，還能對(duì)酒水進(jìn)行提純，增強(qiáng)其口感。②基因技術(shù)可對(duì)飲品的原材料進(jìn)行基因?qū)用娴母淖?，使其更符合消費(fèi)者的口味，提升產(chǎn)品的附加值。例如，在紅茶的加工中加入蛋白酶，能顯著增加氨基酸含量，使生產(chǎn)出的飲品更醇厚、香氣程度也更深[3]。

3.2 應(yīng)用于食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)

食品加工涉及從食品生產(chǎn)到消費(fèi)的全過(guò)程，可將生物技術(shù)應(yīng)用于食品生產(chǎn)中，提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和加工性能。相關(guān)人員通過(guò)應(yīng)用基因工程和細(xì)胞工程對(duì)動(dòng)植物進(jìn)行改造，研發(fā)各種轉(zhuǎn)基因食品?？稍谧魑锏纳L(zhǎng)環(huán)節(jié)增強(qiáng)植物的抗病能力、縮短生長(zhǎng)周期，使其更符合社會(huì)發(fā)展的需求[4]。通過(guò)基因?qū)用娴淖儎?dòng)，還可提升作物的口感，增加食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。例如，對(duì)轉(zhuǎn)基因抗病番茄和抗病甜椒的生物技術(shù)研究已基本實(shí)現(xiàn)了抗病能力和儲(chǔ)藏能力的提升。此外，各類(lèi)雜交技術(shù)的運(yùn)用也研發(fā)出具有各種功能的菌類(lèi)，部分菌類(lèi)能顯著降低啤酒雙乙酰含量而改善啤酒風(fēng)味，促進(jìn)食品加工的發(fā)展。

3.3 應(yīng)用于食品添加劑的生產(chǎn)和各類(lèi)新型食品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)

目前，部分新型產(chǎn)品的出現(xiàn)是基于生物技術(shù)的發(fā)展而實(shí)現(xiàn)的。因此，生物技術(shù)還可應(yīng)用于新興產(chǎn)品的研發(fā)環(huán)節(jié)，通過(guò)生產(chǎn)各類(lèi)添加劑的保證食品加工質(zhì)量。在細(xì)胞工程的應(yīng)用環(huán)節(jié)，通過(guò)嫁接、轉(zhuǎn)基因和基因突變等技術(shù)的研究，生產(chǎn)出有利于人體健康的食品或有效因子。例如，生產(chǎn)各種無(wú)糖飲品，避免糖尿病的發(fā)生；生產(chǎn)各種低膽固醇肉、蛋、奶等產(chǎn)品，降低人們膽固醇的攝入量[5]。還可利用細(xì)胞工程技術(shù)生產(chǎn)各種功能食品，如通過(guò)對(duì)人參、黃連等藥用植物的細(xì)胞進(jìn)行研究，培養(yǎng)出各種免疫球蛋白和生長(zhǎng)激素等，保證人體的健康。在食品添加劑方面，相關(guān)人員利用生物技術(shù)重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)的食品添加劑有木糖醇、甜味多肽和各種其他口味的添加劑，實(shí)現(xiàn)食品口味的多元化，增加了食品的種類(lèi)。

4 食品加工中生物技術(shù)的發(fā)展

生物技術(shù)作為科研重要的研究方向，對(duì)各類(lèi)生物進(jìn)行研究，并將其規(guī)律和功能運(yùn)用在其他行業(yè)，很大程度上促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。在食品加工環(huán)節(jié)，生物技術(shù)能應(yīng)用在食品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)，對(duì)食品行業(yè)影響很大。利用生物技術(shù)可研發(fā)出各種新型的食品，通過(guò)基因工程和細(xì)胞工程在細(xì)胞層面對(duì)現(xiàn)有的產(chǎn)品進(jìn)行改造，能根據(jù)相關(guān)需求研制出符合人類(lèi)發(fā)展需要的農(nóng)產(chǎn)品，促進(jìn)食品行業(yè)的發(fā)展。此外，生物技術(shù)也在很大程度上提升了居民的生活水平，各種轉(zhuǎn)基因食品以及反季節(jié)作物的出現(xiàn)改變了以往作物時(shí)間分配不均和空間分布不均的局面，降低了食品加工的難度。因此，在食品加工行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，生物技術(shù)將成為未來(lái)食品研究的重要方向。

5 結(jié)語(yǔ)

城市化的快速發(fā)展和人口的增長(zhǎng)對(duì)食品行業(yè)產(chǎn)生了很大的影響，傳統(tǒng)的食品加工技術(shù)已難以滿(mǎn)足現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的需要。生物技術(shù)作為現(xiàn)代社會(huì)重點(diǎn)發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，將其應(yīng)用到食品加工中，能從食品生產(chǎn)、添加劑的研究和新型食品的研發(fā)等環(huán)節(jié)提升食品加工的質(zhì)量，促進(jìn)食品行業(yè)的發(fā)展。