现代生物技术在食品工程中的应用

现代生物技术在食品工程中的应用

宁文鹏

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摘要：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。

关键词：现代生物技术；食品工程；应用

1食品工程概述

食品工程一般包含三个环节，分别为食品研发、食品加工生产、食品检测，这三个环节是连接食品工程整个链条的重要构成，也是保障国民食品数量和质量安全的重要环节。食品研发能为食品行业发展带来很多益处，比如利用现代生物技术研发新的乳制品、益生菌饮料；又比如利用生物技术丰富食品功能、研究微生物蛋白食品等。简单来说，食品研发主要就是利用生物技术研究微生物食品，开发食品功能。利用生物技术能够有效改善以往蛋白质食品短缺的情况，比如：更多不同种类的藻类微生物食品的研发成功，能够为人们提供更多富含蛋白质的食品；研发富含磷脂、硒、锌等物质的保健食品，可以满足人们对营养物质的需求。食品生产加工，就是指利用人工、机械生产线、生物技术等手段完成原材料的转换，让食品以不同的形式呈现出来，为人们提供各种具有多种功能的食品，让人们可以放心食用食品。依托生物技术的食品生产加工，产业科技含量大大增加，食品的附加值也得到了得到提升。食品检测就是指利用先进技术检测食品成分，判断食品是否符合食用要求，是否符合安全标准。随着现代社会食品工业的发展，食品种类愈发丰富，人们也面临更多的食品安全风险，因此需要利用生物技术对各类食品进行检测。应用现代生物技术大大提升了食品检测的效率和质量，检测时能更快、更敏捷地发现食品中的有害成分，从而辅助加强对食品安全与质量的控制。

2现代生物技术在食品工程中的应用

2.1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，聚半乳糖醛酸酶为主要影响因子，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。

2.2食品研发工程中的细胞工程技术

细胞工程技术是一项借助细胞改善受试对象的技术，这一技术被广泛应用于食品工程中，其成果也被推广到食品工业生产的各个环节中。常见的细胞工程技术应用体现为：利用技术增强中草药的抗病能力；利用技术提升农作物的产量；利用紫杉醇、人参皂苷及长春碱等物质提升植物类食品的抗病性；研究食品细胞生成更多的食品添加剂，如胡萝卜素、花青素、紫草色素等。在食品工程中运用细胞工程技术，主要是利用细胞的作用对食品性能进行强化，具体包括利用细胞工程技术强化育种质量。育种属于农业食品生产环节，在培育种子的过程中可以利用不同物质的细胞性能进行远距离遗传交换，优化原本的遗传资源，提升菌株的种群性能。比如，利用土豆生长点培育出一种无毒的土豆疫苗，将这种疫苗投入土豆的生产种植中可以大大降低土豆的毒性，提升土豆的产量；利用大蒜细胞进行土豆育种，可以有效降低其毒性，使土豆毒性从12%减少到0.003%。优化细胞培养效果，工作人员可以利用细胞工程技术，广泛提取不同天然植物的细胞，比如，将人参、天麻等药材植物的细胞运用于食品加工中，获取更多高质量的天然食品添加剂。

2.3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。

2.4发酵工程技术

发酵工程技术是生物技术的关键分支，主要是利用微生物的某种特定功能，在现代科学技术手段加持下生产为人类有用的产品，也可以将微生物直接应用到工业化生产中，比如菌种选育、培养基配制作、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程及产品分离提纯等。相比于传统发酵工程，现代发酵工程有着诸多显著优势：传统发酵工程仅能将微生物作为底物，现代发酵却可以应用酶、植物、动物细胞；过去多是采用罐式发酵，现代则多借助多样化的反应器进行发酵。发酵工程同食品生产的关系是必不可分的，伴随食品工业的不断发展，发酵食品种类、数量也呈现出增长趋势，相关研究具有极高的经济、发展、实践的价值。

3结语

综上所述，现代生物技术对于促进食品行业发展、推动食品工程进展具有重要作用。就本次研究内容可以看出，不同生物技术对于食品工程的作用不同，要想充分发挥这些技术优势，就应当根据食品工程的具体需求，结合每种技术的特性和优势，有针对性地应用生物技术。只有这样，才能利用现代生物技术加快食品工程建设，持续提高我国的食品研发能力，提高食品加工生产的安全性，提升食品检测的科学性与精准性，不断提高食品工程效率与质量，推动我国食品工程的顺利发展。

参考文献

[1]刘桂兰.食品生产环节生物工程技术的应用[J].现代食品，2022，28（17）：138-140.

[2]刘春连.现代生物技术在食品工程中的应用进展[J].食品工程，2022（2）：16-19.