食品工程中现代生物技术的应用

食品工程中现代生物技术的应用

李岩

青岛斯坦德计量研究院有限公司  山东省青岛市

266000

摘要：食品工程在民生工程中占据着关键地位，直接影响到社会的稳定发展。进入新时期后，人们对食品工程的要求也随之提高。只有在食品生产、加工等各个环节内充分应用现代生物技术，才可以加快食品工程的发展。现代生物技术的类型众多，不同类型的技术具有差异化的应用形式。为切实凸显现代生物技术的价值和优势，相关部门应准确把握各类生物技术的特征，在食品工程中深度应用前沿技术成果。

关键词：食品工程；现代生物技术；应用

1、现代生物技术的主要内容

1.1 基因工程技术

基因工程是现代生物技术中的核心应用技术，不仅能有效提升食品工程的加工质量与生产效率，还能成功地将传统食品进行改良，转化成为崭新的食物品种，进而拓展食品来源，强化食用质量。如利用基因工程技术研发的抗除草剂植物与抗旱植物，产量在原生存环境下得到大幅度提升，加工质量也得到了提高。

1.2 发酵工程技术

发酵工程技术又称为微生物工程技术，是以传统的生物发酵技术为基础，采用基因重组、细胞融合和分子生物学改造技术。目前，通过现代生物技术的不断创新与发展，发酵工程技术得到完善与革新，并不断扩充该技术的应用领域，如微生物资源的开发与利用、固定化细胞技术、发酵过程的自动控制等。同时，由于其功能上的突出优点，现代发酵工程技术已成为现代工业生产的重要组成部分，得到企业的广泛应用与好评，并对我国实现现代化建设目标具有重要的推动作用。

1.3 遗传工程技术

在食品工程中，遗传工程技术主要是采用基因重组技术与人工基因组装技术对物种的遗传特性加以改良，从而在一定程度上强化生物体的专有特性，提高食品加工质量。同时，在现代生物技术不断发展的推动下，实现了遗传工程技术的全新发展，不仅能够更好地丰富生物品种，提高生物生长质量，还能进一步满足人们的个性化、多样化需求，促进我国食品工业的快速发展。

1.5 酶工程技术

近几年来，新酶源开发已经成为现代生物技术领域研究的首要课题。在实际应用过程中，酶工程是利用酶和细胞的催化作用，对动植物进行生化反应，以达到人类所需的产品。国内有关的研究主要是利用植物和动物的生物特性，连锁反应而发挥其催化作用，从而提升食品生产质量，促进我国食品工业的可持续发展。

2 、现代生物技术的应用进展

2.1蛋白质工程技术在食品工程中的应用

在食品工程中，蛋白质工程技术的应用具体表现为：首先，促进凝乳酶性质转变。凝乳酶是食品工程中的重要添加剂，具有食品凝结作用，目前被广泛应用于干酪的加工与生产中。通过比较，市场上微生物凝乳酶在特异性、凝结性、分解活性、稳定性等方面都与天然凝乳酶存在着较大差异，并在食品加工中带有异味，影响食用体验。而通过蛋白质工程技术能够实现凝乳酶的性质转变，改善食品口感，在食品工业发展过程当中具有良好的市场发展前景。其次，强化纤维素酶性能。纤维素酶最早应用于我国工农业生产过程中，以其高效的催化作用能够有效解决工农业生产对环境带来的污染问题。近年来，随着我国现代生物技术的不断革新与发展，蛋白质工程技术进一步强化了纤维素酶的催化性能，并对潜在的活性氨基酸中的突变酶展开研究，以提升食品工程的加工质量，保证食品安全。

2.2发酵工程技术在食品工程中的应用

目前，我国运用微生物发酵技术主要开发豆类、谷类、益生菌类食品。现代发酵技术可以提高食物的营养价值，使食物具有特殊风味，延长其保质期。传统的发酵食品在质量、安全等方面还有待提高，而生物科技正是其升级的最有力手段。如应用生物技术生产高质量的起泡酒。在发酵过程中，酵母菌自身溶解，释放出大量的细胞壁质和细胞质，这是影响啤酒品质和风味的重要因素。张春月等对发酵过程中的挥发性成分进行了分析，确定了其遗传类型和表型的筛选方法，为一次和二次发酵生产提供了参考意见。同时，对经酶处理的酵母进行固定化处理，也能显著提高发泡酒的质量。在生产酱油和米酒时，有可能会生成2A 类致癌物质-氨基甲酸乙酯。大豆生产中的氨基甲酸乙酯是精氨酸降解产生的尿素与瓜氨酸、乙醇发生反应产生的。

2.3细胞工程技术在食品工程中的应用

细胞工程技术在食品工程中的应用具体表现为以下几方面：首先，强化育种质量。育种工作能够有效实现物质的远距离遗传交换，进而对原遗传资源进行创新与发展，提升菌株种群的应用性能。罗士韦等用土豆的生长点培育出了一种无毒土豆疫苗，不但可以降低土豆毒性，而且可以使土豆产量增加80%。美国生物学家利用大蒜细胞，将其毒性从12%减少到0.003%，从而使其在生产上的应用得到了显著改善。其次，优化细胞培养效果。现代生物技术在细胞培养工作中的应用不仅能够扩大天然药物的使用范围，提高天然食品添加剂的应用质量，还能强化食品工程的生产效率，促进我国食品工业的快速发展。根据相关资料，王玉英等对茄子、辣椒、甜菜、大白菜、青菜等进行了单倍体育种，取得了以下研究成果：第一，从蔬菜作物的胚状体中获得单倍体植株；第二，通过对蔬菜作物使用秋水仙素，从蔬菜内部提取出了纯合的二倍体；第三，黑龙江园艺研究所的相关人员采用花药培养技术，改善了蔬菜的生长周期、生长环境和繁殖速率，从而降低了生产成本，增加了蔬菜的附加值；第四，国内相关的细胞工程技术人员在甘蓝、马铃薯、番茄、甜椒等蔬菜中进行了细胞计数，实现了花药培养、单倍体育种等方面的研究，使我国成为世界上率先掌握上述技术的国家之一。

2.4酶工程技术在食品工程中的应用

将酶工程技术用于食品工程，实现了新型食品添加剂的创新与研发。近年来，在发达国家的带动下，我国加大了对新酶源的研究力度，以强化食品工程的加工质量，并在营养性的食品添加剂、低热量的食品添加剂方面取得了重大的研究进展，成为促进我国食品工业发展的主要力量。在食品工程中，通过酶工程处理技术能够有效降低外界因素对食品造成不良影响，进而保证食品安全。郑昆等利用酶技术对粮食进行加工，大大提高粮食加工企业的综合效益。谷物中淀粉含量高，具有很高的营养价值。利用酶技术对淀粉进行深度加工，可以促进淀粉制糖、淀粉制酒等。近年来，人们越来越重视食品的营养，通过酶技术可以生产出能满足人体需要的谷物食品，如具有增强机体多种生理机能的膳食纤维。在膳食纤维生产中，利用分子链短、分子量低的食物纤维进行转化，使其分子链更长，分子量更大。利用淀粉酶、糖化酶等多种酶，可以有效地将淀粉的分子结构进行水解，从而提高加工效率，提高加工质量。最后，完善食品工程的检测机制。通过酶工程技术的应用能够对动植物的化学成分进行科学分析，并对动植物体内的有害物质展开检测，从而在保障食品工程顺利开展的同时，促进食品工业健康发展。

结语：总之，随着经济的快速发展，人民的生活水平明显提高，对食品工程产品的安全和加工品质的要求也越来越高。在这样的背景下，为适应新时代社会和人民的发展需要，强化食品的生产附加值与性能，提升食品的食用质量，食品工程在生产过程中广泛应用现代生物技术，以增强食品工程的生产质量和工作效率，改善消费者的消费体验，推动我国食品工程顺利实施，促进我国生物技术更好发展。

参考文献：

[1]曾史俊,陶平,刘学文,等.现代生物技术在食品检验中的应用分析[J].食品安全导刊, 2018.

[2]贺静.现代生物技术在食品工程中的应用[J].2021.

[3]郑昆,杨红.食品工程中现代生物技术的应用[J].食品安全导刊,2021(27):2.

[4]姚峰蕾.基于现代生物技术在食品工程中的应用探析[J].2021.