现代生物技术在食品工程中的应用

张艳霞

随着现代科学技术体系的不断完善，食品工业也发生了一定变革，并且和现代生物技术之间的结合日渐密切。现代生物学手段较传统生物学手段更具科学性以及高效性，不管是对食品工程学发展还是食品工业发展，都有着非常重要的影响。在食品工程中，现代化生物技术有利于新商品的开发，也有利于食品来源的拓展，为食品工程科学研究予以理论层面的支持。

在民生工程中，食品工程极为关键，并且近几年来人们对食品的要求逐渐提高，主要包括食品的安全性、个性化以及多样化需求等。在食品安全中，现代生物技术能够使人们的需求获得极大满足。生物技术在食品生产中的有效应用，对食品工程发展有着一定的促进作用，有利于完善民生工程。

1.现代生物技术的概述

食品工程在我国发展中极为关键。自改革开放以来，食品工程需求也发生了一定改变，并且个性化以及多样化的特征明显，同时人口规模的扩大对食品来源的要求逐渐提高。因此，怎样凭借现代生物技术促进食品工程领域效率的提高越来越成为研究重点。并且，现代生物技术并不是单独的技术，而是综合性的概念，需要融合新型技术以及生物技术。

1.1基因工程

在现代生物技术中，基因工程的应用范围存在广泛性，并且效果明显。其中，DNA重组是其核心所在。科学家一般从优质农作物培养等需求出发切割生物体内的优质遗传基因，在对受体进行确定之后则展开基因转入，凭借各种手段使这一基因特性进行表达，进而获取人类需要的产物。基因工程技术能够使生殖隔离等约束得到有效克服，进而实现定向培养所需特性的生命形态。在农业层面，一般情况下会将抗旱、抗除草剂及抗虫等优良基因转入水稻及棉花等需求量大的植物当中，进而培养出生命力较为顽强以及生长优势显著的植物。基因工程主要是对生物的原有基因进行改变，使生物体之前的特性发生变化，以确保生物能够具备某一特性，如抗虫性、耐寒性等。

1.2蛋白质工程

研究者需要从蛋白质种类需求以及市场需求出发，对蛋白质工程开发方向进行及时确定。例如，当前市场对于凝乳酶存在一定的需求量，并且较为紧张，这主要是由于能够提取的动物性凝乳酶相对有限。而对于蛋白质工程，其能够产生微生物凝乳酶，且种类具有多样性，能够在一定程度有效弥补不足，促进各项研究的有序开展，进而使市场需求获得极大满足。

蛋白质工程技术主要是将生物化学、基因重组技术、分子生物学等作为基础，通过应用这一技术，辅助人们对新型产品进行研发，并产生新型功能的技术，可对人们的生产及生活产生积极影响。例如，技术人员可以凭借这一技术有效改进凝乳酶的性质。通常情况下，凝乳酶主要是在干酪加工中应用，这一凝结剂有着极为关键的作用。在市场中，各微生物凝乳酶和天然凝乳酶之间有着明显差异，会严重影响食品。需要凭借蛋白质技术弥补其中存在的不足，进而实现食品生产目标。食品工程中通常存在生物改造需求，尤其是需要生物适应环境，在提高食品产量的同时，使其质量得到确保。在食品中，蛋白质这一营养物质极为常见，不管是对于日常机体能量维持，还是人体骨骼发育都有着关键作用。因此，在食品工程中，蛋白质工程技术的应用极为关键，这一技术能够从食材特性出发改造蛋白质，使蛋白质分子能够最大程度满足人们的需求。

1.3细胞工程

细胞工程主要包括细胞融合以及细胞培养等技术，这些技术的应用能够有效获得遗传性状改良的动植物细胞、多倍体、新菌株等，在当前是研究的重点方向。在食品层面，细胞工程能够生产出天然的食品添加剂、酶制剂及药物，不仅可以确保食品安全，还可以降低成本，发展前景广阔。

1.4生物酶工程

近几年来，酶工程发展逐渐加快，有著非常重要的作用和价值。食品工程层面能够在增加食品保持期限的同时，使食品新鲜程度得到提高。例如，酶制剂的应用能够减少外界环境对食品所带来的影响，延长食品保质期，并且不会对食品口感产生影响；溶酶菌溶解菌的应用，能够使腐败食物保持新鲜状态，延长保质期限，如乳制品、肉制品、水果及水产品等。“酶”有着作用条件温和、底物专一、高度催化及无毒性等优势。酶技术工程能对酶和细胞当中催化性质的物质进行应用，可以在反应之后对人类所需物质进行获取。

1.5发酵工程

在现代食品工程当中，催化酶催化效率的改变有着重要作用。例如，酒、酸奶、霉豆腐等在日常生活中都是极为常见的美食，在这一类食品的制作中，微生物扮演重要作用，能够将食品原材料加工成可口食品。发酵工程技术可以在改造微生物周期的同时，将食品制作周期缩到最短。不仅如此，在食品工程当中，遗传工程技术也是极为常见的，尽管这一技术其应用成本相对较高，但是可以对生物遗传细胞产生直接作用，在本质上改变生物体本质。

2.现代生物技术的作用

随着社会经济以及科学技术的发展，生物技术也取得了极大进展，在各领域取得了一定应用，能够为人们生产生活提供便利。现代生物技术对农业产生了一定影响。研究者凭借现代生物技术能够有效研发出抗逆作物，提高农作物品质，也可以凭借现代生物技术培育试管苗，之后在工厂加工生产并对小苗进行培育，能够将病毒感染风险降到最低。同时，现代生物技术也会对工业产生影响。凭借酶或者微生物当作催化剂展开物质转换，不仅可以提高人们生活所需物品生产效率，还可以使能源危机得到有效应对。最后，现代生物技术会对食品工程产生影响。该技术的应用，能够使食品工程来源更具广泛性，改良传统食品品种，延长食品保质期，如畜产品生产过程中，健康生长激素能够使畜的瘦肉及总重量比重得到控制，减少肥肉，进而使消费者的现实需求得到极大满足。

3.现代生物技术在食品工程中的应用

在食品工程中，现代生物技术有着极为关键的作用，能够在一定程度上使传统食品工程领域产生改变。当前，现代生物技术在具体环节中有着一定应用，实现了技术的高效利用。但是需要注意，在食品工程中，先进技术的应用依旧面临严峻的形势，需要对此加以关注，并对技术优势进行充分利用。因此，相关部门需要强化对现代生物技术发展现状的了解和掌握，进而使现代生物技术的价值和作用得到充分体现。此外，在对该技术的应用中，还需要注重研究工作，并对技术应用方法进行探索。

3.1基因工程

最近几年来，基因工程研究领域日渐广泛，尤其是分子生物学层面的研究相对较多，和食品质检的相结合较为密切。在基因工程中，转基因食品是非常重要的研究方向，不但能够研制开发植物的转基因，还可以有效研究基因工程菌以及动物性食品，且在食品工程当中，以转基因为代表的的基因工程得到了一定应用。例如，对于乳腺生物反应器，这一技术主要来自于我国科研项目子课题，凭借这一技术研制出的抗凝血酶Ⅲ蛋白使我国能应用乳腺生物反应器生产抗凝血酶Ⅲ蛋白纯品。这一技术能为畜牧业生产提供服务，并且不会对环境造成严重污染，同时这一产品能够降低对血液的依赖性，尽可能地减少对血液的需求，使生物体对病毒的抵抗以及防御能力得到强化。对比传统方法，有着成本低等优势。在应用过程中，其对于现代食品技术的更新有着非常重要的作用。一些食品在经过基因工程改造后，并不具备原有性状，因此其产量逐渐呈现出增加趋势，并且还有着传统生产方式不可比拟的优势特征。在应用层面，可利用现代化生物工程技术资源，提高食品质量，使食品工程来源更具广泛性特征。部分传统食品在经基因工程改良后，逐渐发展为一种新型品种，如抗旱植物、抗除草剂植物等，并且还可以增加作物产量。同时，基因工程技术也可以在产品保鲜中进行应用，如在番茄的发育中，聚半乳糖醛酸酶為主要影响因子，若可以凭借转基因技术对其活性进行控制，不仅能够对番茄成熟进行移植，还可以加快番茄成熟速度。除农业层面外，畜牧业也可使用这一技术对猪肉质量进行控制，进而更好地满足市场需求。

在食品工程中，菌种引用关系会对食品发酵度产生直接影响，如酱油、酸奶的生产中需要合理应用微生物菌种，需要提高对微生物菌种选择的重视程度，若选择失活菌种，后期发酵也会随之受到影响，并不能使后续市场产品的要求获得极大满足，因此开发食品工程菌就显得极为关键。例如，生产期间，若发酵菌的SOD酶含量相对较高，其在接触氧气之后存活时间则会延长。并且相关研究显示，SOD酶的抗氧化效果明显，若在乳酸杆菌中对这种酶进行应用，则会在一定程度上延长发酵产品的保质期。

3.2蛋白质工程

对于提高食品品质，研究食品蛋白质也是极为关键的。这主要是因为食品中的蛋白质含量会对食品品质产生影响。近几年来，我国对于蛋白质的研究日渐深化，相关研究人员提高了对纤维素酶、凝乳酶性质研究的重视程度，这主要是由于这种酶在市面上相对较少，但是其功能和食品发酵息息相关。在研究分析蛋白质工程后，能够对多种微生物酶进行有效开发，能够使市面上短缺的状况得到有效改善。近几年来，蛋白质工程发展速度随之加快，这一工程主要是对蛋白质合成、生产等进行研究，和食品工程质检有着密切关系。就目前而言，这一工程主要在凝乳酶性质改善、纤维素酶性质优化等层面得到应用。由于自然界当中可以直接获取的酶相对较少，因此需要注重蛋白质工程的开发，进而使这一现状获得有效改善。

3.3细胞工程

细胞工程师主要是凭借细胞技术使受试对象性状获得改善，并在生产生活中对有关成果进行应用的技术，如食品添加剂、食品工程当中的酶试剂等。因此，一些学者对这一方法的研究进行了关注。当前，细胞工程逐渐成为关键领域。在植物层面，尤其是在中草药中，这一技术可以使中草药抗病能力以及产量得到改善，并且在紫杉醇、人身皂苷、长春碱等中有着应用。在食品添加剂层面，胡萝卜素、花青素、天然香料、紫草色素等，这一技术在生产中有着显著效果，当前已经得到了普遍推广。

3.4生物酶工程

当前，功能性食品添加剂在国内外得到了一定发展，各产品都对酶工程技术进行了应用，如日常生活中常见的食品甜味剂等。并且，人们也可以应用酶制剂实现食品保鲜，这主要是由于酶制剂反应期间有着催化作用，能够有效防御外来不良因素的影响，有效保持食品的优良性状，延长其保质期。此外，将该技术应用于溶菌酶食品上，可以在一定程度上对革兰氏阳性菌产生抑制作用，且在大部分食品中进行应用，这种酶并不存在毒性，反应条件具有专一性。

3.5食品发酵工程

在对食品进行制作的过程中，食品发酵极为关键，会对食品质量及口感产生影响，因此在食品发酵环节，应用现代生物技术极为关键。从基因工程理论及技术出发，食品发酵期间主要是在发酵菌种生产及改造层面进行应用，经改造后的菌种，其性能相对较强。利用基因工程对发酵工艺进行改良，能够在一定程度上使食品质量得到充分确保。例如，运用基因工程改进酿酒酵母菌性能这一技术，所培育出的全新酿酒酵母菌可以使传统酿酒工艺得到改善，使酒的香浓度得到确保。

现代生物技术能够在提高食品质量的同时，加快食品工程发展。在食物制作中，发酵这一环节极为关键，如馒头制作等。部分北方地区一般会使用酵母菌发酵面粉，其活性会对食物制作口感产生致急性影响。在食品发酵期间，现代生物技术主要在菌种发酵度生产以及菌群改造中得到应用，且改造后的菌群性能相对较强。不仅如此，还可以有效缩短作用时间，对于食品制作效率的提高有着重要作用。

结语

综上所述，现代生物技术在食品工程中有着关键作用。然而，随着现代生物技术的发展，食品工程也面临着一定机遇。在食品工程中，现代生物技术的应用和食品工程发展情况等息息相关，因此需要在对现代生物技术内容及类型进行确定的前提下，研究其在食品工程中的有效应用，进而使其在食品工业发展中的作用以及价值得到充分体现。但是，无论是对于现代生物技术还是对于食品工程发展，都需要积极展开创新研究以及实践，进而实现发展目标。