生物技术在食品工业中的应用

康新梓

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.100

摘 要：本文在对发酵工程、细胞工程、基因工程和酶工程4种主要的应用于食品工业中的生物技术进行介绍和分析的基础上，对生物技术在食品工业中食用资源开发、食品加工以及食品检测方面的应用进行了深入的研究，以期能够促进生物技术在食品工业中应用水平的提高。

关键词：生物技术 食品工业 应用

中图分类号：TS201 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（a）-0100-02

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们对于食品的要求越来越高，不仅要求食品具备较高的营养价值，而且需要绝对的安全。而生物技术在食品工业中的普及和应用能够有效地满足人们这方面的需求，因此生物技术在食品工业中的应用逐渐受到人们的关注。

1 应用于食品工业中的主要生物技术

1.1 发酵工程

作为生物技术中最为重要的一部分，发酵工程在食品工业中有着广泛的应用。发酵工程主要是凭借现代工程技术的手段，根据微生物的特点和功能来制造其他的物质或者直接利用微生物来对食品工业生产进行调整和控制。以酒类为例，在制作啤酒等各种酒类的过程中需要使用酵母菌来发酵。而想要制作奶酪和酸牛奶等产品，乳酸菌则是必不可少的。现阶段，随着研究学者对微生物的深入研究，微生物已经可以一定程度上被人为地控制和改变，这也为发酵工程在食品工业中的应用提供了更广阔的发展空间。

1.2 细胞工程

细胞工程是一种采取组织和细胞培养、核质移植等方式，对细胞结构以及内含物进行调整，以求生物的结构和功能能够符合人们需求的生物技术。细胞工程是生物技术不可缺少的一个部分，尤其对于食品工业来说更是具有积极的促进意义。

1.3 基因工程

基因工程立足于分子遗传学，凭借分子生物学以及微生物学来对生物原本的特征进行改变，从而取得所需的新品种或者为新产品的制作提供助力。基因工程对食品的包装、储存、运输都有着积极的作用。它不仅能够促进包装材料的更新换代，节省成本，提高效益，而且能够弥补传统食品储藏和运输方法的不足，有效地延长食物的储存时间，尽可能地避免食物的变质。

1.4 酶工程

酶工程简单来说就是在生物反应器中，使用各种酶来对物质进行催化，进而帮助物质进行转化的一项技术。酶工程对于食品生产具有重要的意义。在生产和制作食品的时候，人们经常使用酶工程这一生物技术来实现转化物质的目的。比如，生产和制作各种果汁、蔬菜汁、速溶茶以及酱油的过程中，往往会添加纤维素酶等。

2 生物技术在食品工业中的具体应用

2.1 在食用资源开发中的应用

从开发新的可食用资源方面来说，在今后的食品工业中，微生物都将占据着重要的地位。自20世纪80年代英国的“真菌蛋白”进入市场开始，真菌食品的研发一直在持续并且始终是研究的重点。微生物不仅可以满足人们所需的蛋白质，而且由于微生物的生长速度快，可以有效地降低生产和制作食品的成本，进而抢占更大的市场份额。单细胞蛋白是微生物食品的代表，而以藻類生产的单细胞蛋白日益引起人们的重视。它不仅具备极高的蛋白质、维生素、碳水化合物以及对人体有益的微量元素，而且十分适合高胆固醇以及不易摄取过多脂肪的亚健康人群。另外，昆虫类高蛋白食品也是一种食用后能够促进人体健康、符合人体需要的新食物源。从功能食品方面来说，功能食品适合于特定的人群，但是并不等同于药物。功能食品即保健食品，是一种在具备普通食品营养价值的同时，能够促进人们身体更加健康的食品。相对于发达国家对于功能性食品的研究，我国的研究仍旧处于初级发展阶段，大家必须要提高对于功能性食品的重视程度，不断对基础理论进行探究，用功能性食品的发展带动食品工业的进步。

2.2 在食品加工中的应用

生物技术应用于食品加工不仅能够促进食品加工技术的创新，推动产业的优化和升级，而且能够增加附加值，避免浪费。无论是发酵工程、细胞工程、基因工程，还是酶工程，都对食品加工起着推动作用。以肉类食品为例，在对肉类食品进行加工的过程中，如果舍弃碎肉就会造成一定程度的浪费，而使用转谷氨酰氨酶就可以重组碎肉，从而在美化肉制品外观，强化肉质结构的同时，提高经济效益。另外，使用保加利亚乳杆菌以及嗜链球菌以1∶1的比例对南瓜类饮料进行制作和发酵，可以提高其口感，增加风味。而为了促使茶味更加醇厚，使得汤色更加透亮，增加香气，则可以在红碎茶的加工过程中使用蛋白酶。

2.3 在食品检测中的应用

生物技术在食品监测中的应用涵盖了食品监测的多个方面，尤其是食品安全监测。“三聚氰胺”、“疯牛病”等安全事件的发生在给人们带来严重的伤害和损失的同时，也提高了人们对生物技术在食品安全监测中应用的重视程度。为了确保身体健康，提高食品的安全性，可以对蔬菜使用免疫分析法、生物传感器、生物分析技术以及生物芯片技术来对农药的残留进行控制和测量。而PCR技术的应用也能够最大程度地提高食品中细菌和病毒等污染的发现几率。

2.4 在食品包装中的应用

在食品工业中，食品包装的作用是不容忽视的，其不仅可以保护食品不受污染，作为食品的盛器，而且还可以保持食品的卫生质量和感官质量。同时，食品包装还能够为用户提供所需要的产品信息。如今，随着我国食品工业的发展，在工艺、原材料、辅料方面都对食品包装提出了全新的要求和标准。由于生物技术具有多方面的优势，因此在食品包装中得到了广泛的应用。目前，在保鲜与防腐、包装食品毒理检测、绿色包装、包装食品品质改良等方面生物技术起到了至关重要的作用。如今，日本已经研发出一种能够在热水中顺利溶解的食品包装材料，其不仅具备可食性，而且还能够实现生物分解，有效地解决了环境污染问题。同时，巴西已经成功研发出新型的能够有效抵抗微生物的防腐食品包装塑料，其可以定期向食品中释放一定量的防腐剂，以达到避免食物腐蚀的效果。加拿大科学家经过一系列的研究成功得到一种可以对有害菌数量进行反映的食品包装袋，其采用了标准的聚乙烯材料制成，将特定的抗体放置于内表面上并将一层凝胶涂至抗体层上，凝胶是包含了大量小孔的塑料包装纸，其可以实现与食品的直接接触，这种新型包装袋可以准确的检测出沙门氏菌、大肠杆菌O157、弯曲杆菌和罗氏杆菌等4种有害菌。

3 应用前景展望

3.1 进一步研究食品添加剂新品种

（1）用生物法来取代化学合成的食品添加剂，并需要对香精香料、天然色素、保鲜剂、防腐剂等进行进一步的研发；（2）加大对功能性食品添加剂的研发力度，如具有延缓衰老、耐缺氧、抗辐射、免疫调节、调节血脂、抗疲劳、调整肠胃功能等。

3.2 开发微生物保健食品

由于食醋、饮料、酱油、酒、蘑菇等微生物食品具有非常悠久的发展历史，它们与酵母片剂、双歧杆菌饮料、发酵乳制品等一般具有非常广阔的发展前景，此时就可以借助生物技术所具备的独特特点，来对其进行大规模生产。与其他经济作物相比，食用菌的投入与产出比非常高，其不仅具有非常丰富的营养，而且还具备一定的保健功能，可用于微生物保健食品的开发。

3.3 开发某些虫类高蛋白食品

昆虫蛋白质属于目前比较优质的新食物源，与鸡蛋蛋白相比，其氨基酸组成非常相似，因此被称之为完全蛋白。如中蟋蟀、华稻蝗、蝉、蝴蝶、蚂蚁等生物的蛋白质占据其自身干质量的75%、73.5%、72%、71%和67%，因此具有非常高的食用价值，可以加大对其开发的力度。实际上，昆虫食物已经逐渐发展成为人类生活中比较理想的高营养食品，因此可以借助生物技术来加大对某些虫类高蛋白食品的研发，具有非常广阔的发展前景。

4 结语

生物技术给人们的生产和生活带来了极大的改变。为了进一步提升人们的身体素质，促进饮食结构的优化，必须重视生物技术在食品工业中的应用，不断加大研究和投入的力度，提高创新精神，促进生物技术的进一步发展，从而为食品工业带来新的生机与活力。

参考文献

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