现代生物技术在食品工程中的实践探究

吕 燕

（聊城大学，山东 聊城 252000）

引言

随着近年来食品安全问题的频繁发生，社会各界对食品检测的重视程度也越来越高，而且确保人们能够吃到安全、卫生的食品，相关部门不但要加强食品安全监管工作的力度，同时还应追查食品污染的来源，分析食品中存在的对人体有害的物质，才能及时发现和预防食品安全问题，降低食品安全问题发生的几率。

1.生物工程技术在食品资源开发中的应用

全球经济迅速发展的过程中，人们的生活质量和水平也得到了显著提高。为了确保食品安全，相关部门从新可用食用资源和功能性食品两方面着手，加大了食用资源开发投入的力度。生物工程技术实际上就是一种分子生物学技术，该技术在实际应用过程中，就是通过将生物基因导入到食品原材料中的方法，促使食品材料从形态、质量以及营养等各方面向着满足人们需求的方向转变，并最终得出符合食品加工生产需求的原材料。比如，研究人员在运用生物工程技术进行蛋白质改造的研究过程中，按照生物工程技术的要求，先将sb401 基因与玉米基因有机结合在一起，促使玉米在转录过程中产生mRNA，然后再利用mRNA 翻译出高赖氨酸，高赖氨酸形成后，不仅玉米粒中的蛋白质含量得到了显著提升，同时氨基酸的种类也更加的丰富。根据我国著名生物工程专家马兴芹等的长期研究，如果合理利用小麦低分子5 量半胱氨酸残基与B组醇溶蛋白结构相似的特性，将完成编码的B 组醇溶蛋白的B-hordein 基因转化小麦植株种植并表达出来的话，不但达到了替代半胱氨酸和高分子谷蛋白连接在一起的目的，而且这一过程中所形成的麦谷蛋白，还发挥着增强小麦面粉面筋筋力的重要作用。

2.生物工程技术在食品加工中的应用

2.1 生物酶工程

生物酶作为生物工程技术中的重要组成部分之一，其在实际应用时，主要是利用生物酶加快食品转化的进程，从而达到满足人们日益增长的物质需求的目的。比如，生物酶技术在速溶茶品以及各种类型的果汁类产品生产中的应用，促进了食品安全性的有效提升。近年来生物酶技术不仅得到了长足的发展，而且白广泛应用于食品外包装、添加剂生产等相关领域中。比如调味品的生产加工、啤酒复合酶的生产等使用了生物酶技术后，食物的味道和营养成分都得到了显著的改善。此外，生物酶技术在食品安全防护以及促进人体肠胃消化等方面也发挥着积极的作用。

2.2 基因工程

基因工程是当前食品安全领域中广泛应用的生物工程技术之一，基因工程技术的迅速发展和创新，不仅有效改善和提高了大多数食品的形状，同时促进了食品质量与产量的有效提升。当前基因工程在食品工程中的发展和应用主要包括了以下几方面。（1）食品资源优化。基因工程的迅速发展和应用，不仅对传统食品进行了深度的升级和优化，同时该技术应用后衍生出的新品种经过长期的实践应用已经成为了食品工程领域的重要组成部分。（2）促进了产品质量与产量的大幅度提升。比如，传统的西红柿在生长过程中经常因为受到聚半乳糖醛酸酶的影响，出现产量与质量大幅下降的情况。（3）食品发酵中的应用。研究人员在开展食品工程研究时发现，菌种的引用是影响食品发酵质量的重要因素。比如，酸奶、酱油等食品的生产加工不仅离不开微生物菌，而且操作人员必须严格的按照要求把控微生物种类，一旦微生物菌种类控制环节出现问题，必然会对食品发酵的效果产生影响，严重的还会导致食品因为发酵不过关无法顺利进入市场。因此，研究人员必须深刻认识到针对食品工程菌开发和研究工作的重要性。

2.3 细胞工程

细胞工程技术主要是通过对动物体或植物体细层面分析的方式，在植物或动物细胞水平上合理的进行遗传与生长发育特性等各方面的改造，从而达到增强植物或动物细胞更新功能的目的。比如，人们日常生活中经常见到两种不同细胞之间的融合、利用培养基进行细胞培养、针对动物体进行的细胞和移植等技术都是细胞工程技术的重要组成部分，该技术的发展和应用为我国食品安全技术的发展打下了良好的基础。

2.4 蛋白质工程

蛋白质工程实施一种从分子遗传学、分子生物学、生物化学、基因重组技术等相关技术发展衍生而来的一种技术，蛋白质工程在研究过程中，主要以人们的实际需求为基础改变生物原本的形状或在原有蛋白质基础形状的基础上，生产出一种具备新功能的新型蛋白质产品。蛋白质在食品工程中的发展和应用，不但彻底改变了食品中含有的蛋白质，同时衍生出了大量营养价值更加且安全性极高的食品。

2.5 发酵工程

发酵既是食品工程中应用广泛的重要技术之一，同时也是现代生物技术研究和应用的重点。现代生物技术在食品发酵过程中的应用，实际上就是通过对发酵菌种的生产和改造过程。发酵生物工程技术的迅速发展和应用，为生物工程技术在我国食品工程中的推广和应用指明了方向。而美国的pudue 大学再生能源实验室的专家学者在长期的实践研究后，已经成功完成了将具有发酵功能的多个木糖基因转入到酿酒酵母细胞内部的实验，在这一实验过程中，经过了深度改良的酿酒酵母，可以同时进行葡萄糖与木糖酒精的发酵。该大学研究人员所取得的这一研究成果，在大规模实验的验证后，进一步证明经过深度改良的酵母，满足了纤维质原材料中葡萄糖与木糖同时发酵酒精的要求，因此，该研究成果为后续纤维质原材料的商业化利用打下了坚实的基础。

3.现代生物技术在食品检测中的应用分析

3.1 在食品检测中电子鼻与电子舌的运用

所谓电子舌其功能与人体的舌头类似，主要是通过感知食物中含有的物质，然后通过味觉类传感器感知气味并将其转换为能够有效识别的物理信号，从而达到感知不同品种食物的目的。研究人员在进行食品检测工作时，往往是通过味觉传感器以及气味感知，判断被检测食品的鲜嫩度与水分含量，并以此为基础评定食品质量的优劣。比如，检测人员利用电子舌检车水果中内酯含量、各种肉类中酶的含量，即可准确判断出水果或油类的新鲜程度。此外，检测人员利用这一技术还可以进行植物油、酒类等相关产品的品质检测。

3.2 生物传感器技术

生物传感器技术实际上就是将酶、蛋白质、抗原、抗体以及微生物等生物物质作为主要的被识别物质，然后利用特定转换器与信号放大器，将已经发生的生物化学反应转换为定量的物理或化学信号，最后完成对被检测物化学物质的检测工作。当前，我国生物工程领域常用的生物传感器主要由感应器与转换器等几部分构成。其中，感应器主要是利用其高选择性分子识别功能膜对被检测物质进行相应的检测。转换器实际上就是通过将传感器膜上发生的一系列化学反应消耗或已经生成的光、热、化学物质等转换为符合要求的电信号，再通过对电信号的处理，然后将最终的处理结果显示并记录与相应的显示器上。如果按照生物传感器对被检测物质与膜反应类型分析的话，可以将其详细的分为亲和型传感器、催化型传感器、代谢型传感器等几种。如果根据识别物质不同进行分类的话，则主要有酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等几种。不管哪种类型的传感器在实际应用过程中，都必须根据被检测物质的特性合理的选择，提高了物质检测结果的科学性与可靠性。

3.3PCR 技术在食品检测中的应用

PCR 技术作为一种可全面多方位剖析食品中含有的致病菌的技术，这一技术在实际应用的过程中与传统的检测方法相比最大的不同在于，其不仅操作非常的简便、耗时短而且具有极高的实用性价值。。由于海鲜类或普通水产品中含有大量病菌，所以检测人员可以借助PCR 技术快速简便的检测出产品中存在的安全隐患。传统的PCR 技术在实际应用时，必须先利益渗透法使细胞胀大并破裂，在被检测物中的DNA 提取完成后，再利用PCR 进行扩增，最后再通过对扩增结果的检测并得出最终的检测结果。随着该技术的不断发展和应用，研究人员通过在实时定量PCR 技术中加入荧光的方式，不仅可以完全冰壁的状态下快速、准确的完成相关检测，减少了外部因素对检测结果准确性产生的影响，同时提高了检测的效率。

4.结束语

总之，人们在追求物质和精神生活的过程中，食品安全问题已经引起了全社会的高度关注，政府部门必须在保证社会经济可持续发展的同时，密切关注人民的按确定团结。所以，加大生物工程技术在食品安全环节应用研究的力度，提高食品检测的水平和效率，不仅推动了我国食品行业的健康可持续发展，而且营造出了安定团结的社会主义建设氛围。