現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工程中的運(yùn)用

陳育紅

現(xiàn)代生物技術(shù)簡(jiǎn)介

生物技術(shù)包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。傳統(tǒng)生物技術(shù)包括釀造、酶的使用、抗菌素發(fā)酵、味精和氨基酸工業(yè)等，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)多種食品如面包、奶酪、啤酒、葡萄酒以及醬油、米酒和發(fā)酵乳制品。它和新的生物技術(shù)之間既有聯(lián)系，又有質(zhì)的區(qū)別。

現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的主要應(yīng)用

（1）食品原料和食品微生物的改良，提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及加工性能利用基因工程、細(xì)胞工程改造動(dòng)物、植物、微生物資源向人類提供各種轉(zhuǎn)基因食品和食品添加劑，一方面提高了農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)作物抗蟲(chóng)、抗病、抗除草劑和抗寒能力，另一方面使食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味品質(zhì)得到改善，食品儲(chǔ)藏和保存時(shí)間有所延長(zhǎng)。利用細(xì)胞工程技術(shù)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(guó)已在田間試驗(yàn)中的超級(jí)水稻、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)、高產(chǎn)奶量的轉(zhuǎn)基因試管牛，等等。采用常規(guī)的誘變、雜交方法與細(xì)胞融合、基因工程技術(shù)結(jié)合進(jìn)行菌種改造和采用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)構(gòu)建“基因工程菌”，改良食品微生物的生產(chǎn)性能。

（2）生產(chǎn)各種功能食品的有效成分、新型食品和食品添加劑通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)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(xì)胞工程技術(shù)生產(chǎn)各種功能食品和功能成分，如對(duì)人參、西洋參、長(zhǎng)春花、紫草和黃連等植物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)生產(chǎn)活性細(xì)胞干粉、L-蘇氨酸、免疫球蛋白、生長(zhǎng)激素，等等。

利用生物技術(shù)，特別是發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)食品添加劑。目前國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)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(píng)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(yú)蘭，茁霉多糖，熱凝性多糖，等等；風(fēng)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?？芍苯討?yīng)用于食品生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用發(fā)酵技術(shù)、酶技術(shù)對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品進(jìn)行加工，在食品加工過(guò)程中添加一些酶類可以改善產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)。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(xiàn)代生物技術(shù)在肉、奶、水產(chǎn)品加工中也有廣泛的應(yīng)用，肉的加工保鮮方面主要是提高肉的綜合品質(zhì)以及瘦肉、肥肉、嫩肉的綜合利用，水產(chǎn)品如人工淡水魚(yú)、內(nèi)臟、魚(yú)眼、精卵巢中分離提取有效成分，開(kāi)發(fā)研制保健食品和藥品。

（3）工業(yè)化生產(chǎn)預(yù)定食品或食品功能成分利用發(fā)酵工程生產(chǎn)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(dòng)植物、微生物蛋白為原料，利用酶技術(shù)將蛋白質(zhì)分解成多肽和氨基酸，可作為功能食品或營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)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(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行玉米的綜合利用，為新型糖源、變性淀粉、玉米油、發(fā)酵酒精、環(huán)狀糊精等產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)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(xiàn)代生物技術(shù)的前景與展望

展望現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它不僅用來(lái)制造某些特殊風(fēng)味的食品；還用于改進(jìn)食品加工工藝和提供新的食品資源。食品生物技術(shù)已成為食品工業(yè)的支柱，是未來(lái)發(fā)展最快的食品工業(yè)技術(shù)之一，具有廣闊的發(fā)展前景和美好的未來(lái)。