基因工程技术在乳制品加工中的应用浅析

宋春艳

摘要：在目前阶段，我国的乳制品工业已经得到了快速的发展，其中，其科技成果在提高乳制品的产量、整理加工资源以及提升产业水平等方面都有着十分重要的作用，在我国颁布的相关规定中指出，基本工程技术在内的生物技术是乳制品的关键，同时也是简述未来发展的重心之一。

关键词：基因工程；乳制品；加工；应用

中图分类号：Q343文献标识码： A

引言：在目前阶段，乳制品主要是指奶类作为基本原料进行加工而成的食品，在新中国成立，特别是在我国改革开放之后，经济不断的发展，进而使得乳制品需求量在不断的增大，我国乳制品的工业得到了快速的发展，并且取得不错的成效。

1.关于种植的选育

关于微生物的航天育种主要是根据高强度以及大剂量的宇宙核线辐射，并且通过干燥环境和微重力场的作用来对微生物实现遗传变异的育种。最近几年，我国航天技术的发展，食品微生物的航天育种已经取得不错的成就。在二零零八年，光明乳业两种专利益生菌：一是植物乳杆菌。二是干酪乳杆菌跟随这神舟七号在近地轨道待了三天，对返回来的这两种菌类进行测试，结果表明，两种菌的遗传稳定性很好。同时，在搭载样品中也分离出来株胞外多糖性能更优的干酪乳杆菌菌株。对与产奶量相关的候选基因进行研究，把筛选出来的高产奶量有关的分子进行标记，用在辅助育种是现代奶牛育种的一个重要手段，相关的学者对催乳素基因进行了研究，从而确定了该基因的第四个外显子上高产奶量的分子遗传标记，以此来为早期的选中选育和高产奶量奶牛品系的培养提供参考。

2.关于加工的工艺改良

超氧化物歧化酶对人类的身体健康有着十分重要的作用，并且在乳制品发酵的工程中也有着重要的作用。菌株对养的不耐受是发酵生产过程中常见的一个问题，把体外克隆的超氧化物歧化酶基因以及过氧化氢酶基因导入到发酵菌株当中，就可以改善其对养的耐受性能。在此之外，应用基因工程技术改变超氧化物歧化酶的调控基因，也就是提高菌株氧耐受性的一种新思路。

热稳定性是牛奶最为重要的加工特性之一，对于这个特效进行改善将会对研究乳制品加工有着十分重要的意义，在这个问题上，基因工程也给出了很好的答案。牛乳酪蛋白中的丝氨酸比较容易产生磷酸化而带来负电荷，结合钙离子之后出现沉淀，用Golman以丙氨酸来代替丝氨酸，以此来减少磷酸化发生，提高牛奶的热稳定性，并且防止热凝固现象的发生。

3.关于乳制品的成分和改善风味

3.1成分的改善

在对乳制品成分进行改善时，基因工程科学家主要是有着两种思路：第一是提高有益成本含量。第二是降低有害成本的含量。

3.1.1对有益成分含量的提高

超氧化歧化酶是集体防御氧自由基的重要酶类。并且具有着调节免疫、促进发育以及延缓衰老的作用，我国的学者分别在乳酸乳球菌以及保加利亚乳杆菌当中实现了人体的铜/锌超氧化物歧化酶以及大肠杆菌锰超氧化歧化酶基因的转变，进而提高了保加利亚乳杆菌的氧耐受性，并且成为了日后的超氧化物歧化酶酸奶奠定了基础。

一步的乳酸菌在进行发酵的过程中能够产生一种具有抑菌以及杀菌作用的细菌素，并且也对产品的防腐有着十分重要的作用。比如：茹链球菌素、片求菌素等都是属于多肤类物质，同时也是目前应用最为广泛的集中细菌素。

有的学者尝试把片球菌素基因克隆并且转化到乳球菌素中进行表达，结果发现，实验组奶酪的李斯特菌数不足对照组的千分之一，然而多种发酵指标和对照组相比都没有明显的显著差异。在此之外，在乳酸菌菌株当中导入来自噬菌体的细菌细胞壁裂解酶基因，也能够提高抗菌的能力。

3.1.2对有害成分含量的降低

乳糖是乳制品当中主要的糖。患乳糖受耐症的人主要是因为体内缺乏乳糖梅没有办法正常消耗牛奶，怎样降低乳制品当中的乳糖含量一直都是科学家比较关注的问题。有的学者先后把来自保加利亚乳杆菌以及德式乳杆菌保加利亚亚种的庄半乳糖普梅基因转入到乳酸球菌以及大肠杆菌当中进行表达。使用具有着半乳糖普梅活性的乳酸菌生产乳制品，为有效的降低乳糖含量提供了一种参考方法。

曾经有学者运营转基因体细胞克隆的方法成功的培育出了体内表达乳糖分解酶的转基因奶牛，等待奶牛产犊之后，又希望能够生产出低乳糖奶牛。相关研究的人员也希望在未来能够大量的培养这种奶牛，以此能够获得显著的经济效益以及社会效益。

3.2对风味的改善

双以钛是乳制品发酵风味当中的核心成分所在，其生产于丙酮酸在a-乙酰乳酸合成酶的作用下形成的，但是，a-乙酰乳酸的性质并不稳定，比较容易在a-乙酰乳酸脱羧的作用下形成3-经基-2-丁酮，只有这缺少脱羧梅又没有氧气存在的情况下，才能够转变成为双乙酰。据此，工业上普遍使用双乙酰能力强的a-乙酰乳酸脱羧梅缺陷型乳酸菌菌株进行生产，但是，这种菌株对于噬菌体比较敏感，如果发生侵染那么没有菌株可以进行提高。所以，相关研究人员提出了利用营养缺陷培养基筛选目标菌株的方法，在经过实验获得的菌株验证不含有任何的外源DNA，具有着可靠的安全性。经过进一步的检验，其产酸的速度、总量和对照组并没有明显的差异，然而由试制发酸奶油的双乙酚浓度要比对照组高。

乳酸菌分泌的细胞外多糖能够发酵产品进行增稠，从而使其质地细腻，口感润滑。这种改善和多糖分子的大小有着直接的关系，通过控制多糖延长基因的表达水平，就能够实现对胞多糖分子大小的控制。根据报告可以知道，在多糖绝对量不变的情况下，仅仅把其相对分子质量提高一倍，那么产品就可以表现出明显的稠度以及质量的变化。

4. 乳制品加工中GMP管理

GMP管理在一定程度上是比较重视人员培训。一方面是GMP文件的学习。按GMP的相关要求，管理就必须对相关人员进行GMP培训，使其能够在一定程度上了解并熟悉掌握GMP文件有关规定。另一方面是技能方面的培训。各项工作在一定程度上都含有一定的技术成分，检验工作是一项技术成分含量较高的工作，很有必要对化验员经常性的进行技能方面的培训，以提高化验员的工作能力及工作效率。

针对 GMP管理而言，它在一定程度上是一项很细致、具体的工作。一是，GMP对留样的管理办法进行了比较详细的规定。留样在一定程度上主要包括原辅料、包装材料、成品的留样等。留样应存贮在专用的样品留存库，并且应该由专人进行负责，并附有样品留存记录。样品留存库要对温湿度进行有效的监控。样品必须在避光条件下进行相应的储存。二是，在进行试剂管理的过程中，GMP规定化学试剂应有专人负责相应的管理，应按相关规定的存贮条件存放在专门的库房内，易制毒试剂一定要放在保险柜内，远离化验室三百米，双人双锁进行保管，领发时必须对其进行相应的称重，对其数量一定要进行严格的控制，只有这样才能够以防止污染、中毒等事故的发生以及剧毒物品的丢失，进一步的保障人员的人身安全。

结束语：在目前阶段，奶制品的工业已经是一个蓬勃发展以及欣欣向荣的行业，基因工程技术领域的不断创新则为这个行业的持续、快速发展更好的保驾护航。根据我国重点的奶制品单位的重点实验、东北农业大学国家乳业工程技术研究中心以及内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室等，都不约而同的把乳酸菌菌种选育、功能性乳品开发及干酪加工新技术研发作为主要的研究方向，期望奶制品能够得到更好的发展。

参考文献：

[1]肖邦,颜景辰.基因工程技术在乳制品加工中的应用[J].食品安全质量检测学报.2014,12（24）：152-155

[2]朱延卿.论生物技术在乳制品加工中的应用[J].黑龙江科学.2014,12（24）：186-188

[3]孔庆伟,尤春玲.论生物技术在乳制品加工中的应用[J].硅谷.2010,12（24）：147-152

[4]熊聃,张人明.生物技术在乳制品工业中的应用[J].中国畜牧杂志.2011,12（24）：123-125