現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工程中的應用

馬宇波 馬文軍

摘 要：在現(xiàn)代科學技術(shù)體系的發(fā)展下，食品工業(yè)正在經(jīng)受著前所未有的變革，與現(xiàn)代生物技術(shù)的結(jié)合也變得更為緊密。在傳統(tǒng)生物學的發(fā)展基礎上，現(xiàn)代生物學利用更加高效、科學的手段更好地實現(xiàn)了食品工程學的發(fā)展，對于整個食品工業(yè)的發(fā)展意義也非常重大。在此基礎上，通過對食品工程中的研究中的各種現(xiàn)代生物技術(shù)應用的研究，可以幫助我們更好的開發(fā)新食品，拓展食品來源，為食品工程相關(guān)的科學研究提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：食品工程；基因工程；現(xiàn)代生物技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展和人們對健康的追求，食品的品質(zhì)和安全性成為現(xiàn)代人們越來越關(guān)注的問題。

俗話講：“民以食為天”，由此可以看出食品對于國人的非常意義。

1 基因工程

基因工程是近二十年來開展最為廣泛的研究領域，在分子生物學上研究的最多，與食品的結(jié)合也同樣非常緊密。2013年6月，中國農(nóng)業(yè)部新批準發(fā)放了3個轉(zhuǎn)基因大豆的進口安全證書，該消息再次引起人們對轉(zhuǎn)基因食品安全的關(guān)注。事實上，轉(zhuǎn)基因食品只是基因工程的一個研究方向而已，我們不僅實現(xiàn)了植物的轉(zhuǎn)基因研制開發(fā)，也實現(xiàn)了動物性食品和基因工程菌等的研究開發(fā)，而以轉(zhuǎn)基因為代表的基因工程在食品工程中的應用早已經(jīng)得到很好的開展。乳腺生物反應器就是非常好的例子，這項技術(shù)源于我國科研項目的子課題，通過這一技術(shù)獲得的經(jīng)純化的抗凝血酶III蛋白是在我國首次利用乳腺生物反應器生產(chǎn)的抗凝血酶III蛋白純品。利用乳腺生物反應器生產(chǎn)抗凝血酶III基本屬于畜牧業(yè)生產(chǎn)過程，該種技術(shù)對環(huán)境的污染非常小，并且該產(chǎn)品減少了對血液的依賴，同時進一步減少了對血液的需求，更加增強了對病毒的防御和抵抗。此種方法和傳統(tǒng)的方法相對比，成本低的優(yōu)勢也是傳統(tǒng)工藝所達不到的。在具體的應用上，對于現(xiàn)代食品技術(shù)是非常的有用的，其技術(shù)的不斷更新是食品工程變更的基礎。很多品種通過基因工程的改造，具有了原先沒有的優(yōu)良的性狀，使得產(chǎn)量大幅增加。具有傳統(tǒng)生產(chǎn)方式所無法比擬的優(yōu)勢。在具體應用上來說，主要可以概括為以下兩個方面：優(yōu)化食品工程資源及食品品質(zhì)利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)，我們的食品工程來源變的更加廣泛。很多傳統(tǒng)食品品種在基因工程的改良下或者得到改良，或者發(fā)展成為新的品種，比如說抗除草劑植物的應用，抗旱植物的應用等等，同時也實現(xiàn)了作物的增產(chǎn)。與此同時，基因工程技術(shù)可以應用產(chǎn)品的保鮮上，舉個例子，番茄的發(fā)育中主要影響因子為聚半乳糖醛酸酶，如果我們用轉(zhuǎn)基因的技術(shù)控制其活性的高低，既可以很好的抑制番茄的成熟，這樣就可以進一步的控制番茄成熟速度。不僅僅在農(nóng)業(yè)上，畜牧業(yè)上也可以應用這樣的技術(shù)控制豬肉的重量，以適應市場的需求。

對于食品的工程來講，菌種的引用關(guān)系到食品發(fā)酵度的好壞，舉個例子，像酸奶和醬油的生產(chǎn)過程中就離不開微生物菌種的應用，在選擇微生物菌種上要嚴格把關(guān)，如果不好或者失活的菌種，對后期的發(fā)酵過程影響很大，如果引用了是活的菌種，后期發(fā)酵的效果將達不到上市產(chǎn)品的要求。所以對食品工程菌的開發(fā)是十分必要的。比如，在實際的生產(chǎn)過程中，如果發(fā)酵菌的SOD酶含量較高的話會使其在接觸氧氣后存活的更久，同時，國內(nèi)外學者均已經(jīng)證實了SO酶具有很好的抗氧化作用，如果將這種酶應用到乳酸桿菌的話，發(fā)酵產(chǎn)品的額保質(zhì)期將會得到有效的延長。

2 蛋白質(zhì)工程

對食品蛋白質(zhì)的研究也是優(yōu)化食品品質(zhì)的重要途徑，以為食品中蛋白質(zhì)的產(chǎn)生和含量是食品品質(zhì)高低的重要指標。隨著對蛋白質(zhì)研究的逐漸深入，越來越多的研究者將研究方向定為凝乳酶和纖維素酶的性質(zhì)的研究，因為這種酶在市面上不多，但其功能與食品的發(fā)酵關(guān)系較為密切。通過對蛋白質(zhì)工程上的研究可以開發(fā)多種的微生物酶，很好解決了市面上短缺的問題。

3 細胞工程

細胞工程師通過細胞的各種技術(shù)來改善受試對象一些性狀，并且可以將成果應用很多生產(chǎn)生活中去，例如食品的添加劑和一些食品工程中的酶制劑。因此，目前很多學者都把重點研究放在了這樣的方法上，現(xiàn)已成為細胞工程較為重要的領域。那么目前將其成果應用的實例主要有，在植物上，特別是中草藥的上面可以有效改善種草藥的產(chǎn)量和抗病能力，已經(jīng)開始應用的植物有人參皂苷、紫杉醇、長春堿等這些都可以有效的開發(fā)成藥物，在食品的添加劑方面，花青素、胡蘿卜素、紫草色素、天然香料和較多的酶制劑等，這樣的技術(shù)在生產(chǎn)上的效果較好，已經(jīng)推廣開來。

4 生物酶工程

功能性的食品添加劑在國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展到了一定的規(guī)模。很多產(chǎn)品都應用了目前技術(shù)較為為成熟的酶工程，比如像我們生活中的使用的食品的甜味劑。同時還可以利用一些酶制劑為食品進行保鮮，因為因為酶制劑在反應的過程中主要起到的是催化的作用。對外來的一些不良因素可以有效的進行防御。進一步對食品的優(yōu)良的性狀進行保護，并且可以有效的延長其保質(zhì)期。并且我們發(fā)現(xiàn)溶菌酶在食品上的應用可以有效的對革蘭氏陽性菌產(chǎn)生作用。并且應用于大部分的食品中，并且該種酶沒有毒性且反應條件比較專一。

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