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摘要:随着社会经济的发展,人民群众的生活水平的提升,食品所受到的关注也越来越多。俗话讲:“民以食为天”,由此可以看出食品对于国人的非常意义。生物技术是人类在食品工业中应用较多的技术之一,像是以酵母菌、乳酸菌等微生物的使用便是一个很好的例子,在现代科学技术体系的发展下,食品工业正在经受着前所未有的变革,与现代生物技术的结合也变得更为紧密。在传统生物学的发展基础上,现代生物学利用更加高效、科学的手段更好地实现了食品工程学的发展,对于整个食品工业的发展意义也非常重大。因此,积极展开对现代生物技术在食品工程中的应用研究,可以帮助我们更好的开发新食品,拓展食品来源,为食品工业的发展提供更加广阔的平台。
关键词:现代生物技术;食品工程;应用
1导言
现阶段我国经济发展向前推进的速度稳定。食品工业面临的变革形势严峻,和现代生物技术间的相互融合也更加紧密。在传统生物学发展的基础上,我国食品工程中使用到的现代生物学技术的科学性更强、效率更高,在食品工程发展中起到一定的推动性作用,对于整个的食品工业的发展的作用比较重要。以此为基础,从整体的层面上研究现代生物技术在食品工程中的应用,在拓展食品来源、开发创新型的食品的过程中起到重要的作用,为食品工业的发展构架一个广阔的平台。
2现代生物技术概述
2.1基因工程技术
基因工程指的是在分子平均水平发展上将异源基因及其载体的DNA在体外进行重新组合,之后将重组的基因引入到受体细胞中,进行新的复制,对生物的特性进行改造,从而生产中人们满意的产品的一种技术。基因工程技术是现代生物技术发展的核心,利用基因工程技术能够一种植物或者生物的基因融入到另一种植物和动物之后,产生新的物种。在基因工程技术作用下的食品可分为植物性转基因食品、动物性转基因食品等。
2.2蛋白质工程技术
蛋白质工程的发展是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科上进行的。蛋白质工程可以根据人类的需求创造出原本不存在的新产品,或者在原有蛋白质基础性质的基础上产生具有新功能的新型蛋白质,在食品工程中的应用表现为对酶性能的改变,进而生产出新的功能食品。
2.3细胞工程技术
细胞工程技术是在细胞水平上对生物遗传特性和生产性能进行改在,在改造之后能够获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的技术。细胞工程技术一般包括细胞融合、细胞培养及细胞核移植等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆细胞工程技术在食品工程的应用表现为对遗传性状的新菌细胞物种进行改良,生产食品添加剂等。
2.4酶工程技术
酶工程技术主要是利用酶和细胞的独特的催化功能,在一系列的生物反应之后,生产出人们所需要的产品。现阶段,酶工程在食品工程中的应用不断成熟,产生了有关酶的开发、生产、分离以及提纯技术等。
3现代生物技术在食品工程中的应用分析
3.1基因工程技术在食品发酵生产中的应用基因工程
基因工程是近二十年来开展最为广泛的研究领域,在分子生物学上研究的最多,与食品的结合也同样非常紧密。2013年6月,中国农业部新批准发放了3个转基因大豆的进口安全证书,该消息再次引起人们对转基因食品安全的关注。事实上,转基因食品只是基因工程的一个研究方向而已,我们不仅实现了植物的转基因研制开发,也实现了动物性食品和基因工程菌等的研究开发,而以转基因为代表的基因工程在食品工程中的应用早已经得到很好的开展。乳腺生物反应器就是很好的例子,2009年,我国“863”计划课题项目“利用山羊乳腺生物反应器生产重组人抗凝血酶III”科技成果日前接受专家组评估,通过这一技术获得的经纯化的抗凝血酶III蛋白是在我国首次利用乳腺生物反应器生产的抗凝血酶III蛋白纯品。利用乳腺生物反应器生产抗凝血酶III基本属于畜牧业生产过程,环境污染小;产品脱离人的血液,将大量减少人血的需求,避免病毒的传播危害,同时降低了成本,具有传统生产方式所无法比拟的优势。在具体应用上来说,主要可以概括为以下两个方面:
3.1.1优化食品工程资源及食品品质
利用现代生物工程技术,我们的食品工程来源变的更加广泛。很多传统食品品种在基因工程的改良下或者得到改良,或者发展成为新的品种,比如说抗除草剂植物的应用,抗旱植物的应用等等,同时也实现了作物的增产。同时,在改善食品品质方面,可以利用转基因工程以及反义RNA技术,使转基因番茄具有抑制聚半乳糖醛酸酶活性,番茄的成熟即可被控制,能延长番茄的储存期。在畜产品的生产上,猪生长激素也被应用于控制生猪总重与瘦肉的比率,减少肥肉,以迎合消费者的需求。
3.1.2改良食品工程菌种
很多食品工程都是依靠微生物菌种的作用来实现产品的生产,比较常见的像是酸奶、酱油等等,微生物菌种的优良程度将直接决定着最后的产品质量及产量,所以通过对基因工程的研究,将研究成果应用于菌种,已经成为改良食品工程菌种的一条非常重要的途径。例如,在啤酒酵母的改良中,将A-乙酰乳酸脱羧酶基因克隆到啤酒酵母中进行表达,可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味;选育出分解B-葡萄糖和糊精的啤酒酵母,构建具有优良嗜杀其他菌类活性的嗜杀啤酒酵母已成为纯种发酵的重要措施。再如,乳杆菌中超氧化物歧化酶(SOD)活性越高越有利于该菌在有氧条件下的存活,诸多研究也证实了SOD具有抗肿瘤、抗衰老、对抗细胞凋亡等生物活性与功能,克隆大肠杆菌锰超氧化物歧化酶基因(SODA)并在保加利亚乳杆菌中成功表达,使SOD与益生菌相结合制备发酵乳,将出现功能更强大的保健食品。
3.3细胞工程在食品工业中的应用
第一,细胞工程的育种工作。这种工作能够实现远距离遗传物质的直接交换,从而实现对遗传资源的创新发展,提高新菌株的性能。第二,细胞培养工作。在细胞工程技术的使用下能够制造出天然食品添加剂,其能够应用的范围包括天然药物的生产、食品添加剂的生产等。
3.4酶工程技术在食品工程中的应用
第一,对新型食品添加剂的研究开发。在近几年,一些发达国家加快了对新酶源的开发,促进了功能性食品添加剂的快速发展,比如营养性的食品添加剂、低热量的食品添加剂等。以甜菊苷为例,它是一种非营养型功能性甜味剂,具有轻度的苦味道,在应用酶技术之后,通过在其溶液中添加葡萄糖的化合物,生成了一种葡萄基甜菊苷。葡萄基甜菊苷具有补脾益气、解毒保肝、润肺止咳的功效。第二,酶工程在食品保鲜中的作用。酶工程在食品保鲜中的作用主要是对酶催化作用的一种利用,能够减少外界因素对食品的不利影响,从而保证食品的安全和健康。第三,促进食品分析和检测工作的机型。酶本身具有特殊性,适用于动物和植物的化学成分分析鉴定工作。将一种或者多种酶应用在食品成本检测中,能够对产品的质量进行有效的评估,促进食品健康生产。
4结语
生物技术在检测食品中腐败菌、病原菌和毒素等比传统方法具有特异性强、灵敏度高、简便和快捷的优点。随着生物技术的发展,特别是各种试剂盒和DNA芯片的推广,该技术将会在食品检测中得到广泛应用。
参考文献
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[2]王岩.浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用[J].中国西部科技,2011,23:17+35.
[3]叶伟星.现代生物技术在生态环境工程中的应用[J].北京农业,2014,06:2.
论文作者:陈俊杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下
论文发表时间:2017/7/13
标签:食品论文; 工程论文; 工程技术论文; 生物技术论文; 细胞论文; 转基因论文; 基因工程论文; 《建筑学研究前沿》2017年3月下论文;