淺談生物技術在食品工業(yè)中的應用

食品工業(yè)的發(fā)展與生物技術的發(fā)展是密不可分，相輔相成的。通過簡述基因工程，細胞工程，酶工程，發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應用，闡明生物技術作為一種高新技術在食品工業(yè)發(fā)展中的推動作用。

一、生物技術總論：生物技術是“利用生物有機體或其組成部發(fā)展新產品或新工藝的一種體系”，是“ 操縱生物的細胞、組織或酶，進行生物合成、生物轉化或生物降解，大規(guī)模地生產預期產品或達到特殊目的的一門技術”。生物技術已經被應用了幾個世紀，它曾被集中地用于生產多種食品，如面包、奶酪、啤酒、葡萄酒以及醬油、米酒和發(fā)酵的乳制品。隨著科學技術的進步、經濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對食品的組成、營養(yǎng)價值和感官的要求也越來越高。而食品生物技術是生物技術的重要分支，指以現(xiàn)代生命科學和其他學科的研究成果為基礎，結合現(xiàn)代工程技術手段生產新型食品和食品原料的一門技術。到目前為止，生物技術在食品工業(yè)中的作用表現(xiàn)在以下幾方面：

1、基因工程：基因工程又稱DNA重組技術是指按人的意志，將某一生物體的遺傳倩息在體外經人工與載體相接，構成重組DNA分子 ，然后轉入另一生物體受體細胞中，使被引進的外源片段在后者內部得以表達和遺傳。將這項技術應用于動植物或徽生物上即產生基因工程食品。墓因工程應用于食品生產具有很多優(yōu)點：（1）可延長水果、蔬菜的貨架期及感官特性，比如轉基因西紅柿具有更長的貨架期，可延長其熟化、軟化和腐爛過程。（2）可提高食品營養(yǎng)品質，如基因組的牛生長激素 可提高乳牛的產奶 。通過基因工程生產的大豆，營養(yǎng)更豐富，風味更佳。（3）采用基因工程技術還可以提高食品中礦物質的含量，使人們的啟癥及心臟病的發(fā)病率降低。（4）提高蛋白質的含量，通過基因工程可增加食品中必需氮基酸的含量 ，還能提高食品的功能特性，拓寬植物蛋白的使用。（5）提高肉、奶和畜類產品的數(shù)量和質量?；蚬こ?，尤其是克隆技術，可提高畜牧產 ，滿足肉蛋白食品的需求。轉基因動物不僅使產奶或產肉量增加，而且可得到具有特殊功能的奶或肉類產品，如去乳據(jù)牛奶，低脂牛奶，低膽固醇、低脂肪肉品以及含特殊營養(yǎng)成分的肉食品等。

2、細胞工程：細胞工程就是應用細胞生物學方法，按照人們預定的設計，有計劃地保存、改變和創(chuàng)造遺傳物質的技術。近年來細胞工程的開發(fā)和應用主要集中在細胞雜交，快速無性繁殖和細胞育種等方面。利用細胞雜交和細胞培養(yǎng)可生產獨特的食品香味和風味的添加劑，如香草素、可可香素、菠蘿風味劑以及高級的天然色索，如咖吸黃、類胡蘿卜素、紫色家、花色昔素、辣椒素、靛藍等。利用細胞工程技術生產生物來源的天然食品或天然食品添加劑， 是細胞工程的一個重要領域，應用范圍包括生產天然藥物、 食品添加劑和酶制劑（SOD酶、木瓜蛋白酶等）等。SOD是一種頗受關注的酶，目前 SOD主要從動物血液中分離和純化獲得。

3、酶工程：生物技術中對食品工業(yè)生產影響最大的還是酶工程和發(fā)醉工程 ，酶工程是指在一定的生物反映器內，利用酶的催化作用 ，將相應的原料轉化成有用物質的技術，是將酶學理論與化工技術結合而形成的新技術，其應用領域已經遍及農業(yè)、食品、醫(yī)藥、環(huán)境保護、能源開發(fā)和生命科學理論研究等各個方面。國際上對酶工程的研究主要集中在以下幾方面：（1）運用基因工程和蛋白質工程 ，改善原有醉的各種性能，提商酶的產率和穩(wěn)定性，使其在后提取工藝和應用過程中更容易操作；（2）研究開發(fā)新的人工合成和模擬酶，如人工合成的高分子聚合物聚鈉一乙烯基毗陡一烷化物 ，具有康蛋白酶的功能。（3）加緊對核酸醉和抗體酶的研究。酶在食品工業(yè)中的應用可以增加產量 ，提商質量 ，降低原材料和能源消耗，改善勞動條件，降低成本，甚至可以生產出用其它方法難以得到的產品，促進新產品、新技術、新工藝的興起和發(fā)展。酶技術不僅用于食品加工過程中，還可用于原料和成品的保鮮、貯藏。例如把葡萄糖氧化酶和過氧化物酶添加入果蔬中 ，密封保藏 ，可以脫去氧氣 ，延長果蔬的保藏期。另外 ，許多食品及原料的腐敗、變質與酶有密切關系 ，它們大多是在酶的催化作用下進行的。因此 ，從酶的作用機理出發(fā)采用物理或化學方法抑制酶的活性 ，對食品的保鮮和貯藏具有重要的作用。

4、發(fā)酵工程：發(fā)酵工程又稱為徽生物工程 ，是指傳統(tǒng)的發(fā)酵技術與重組、細胞融合、分子修飾和改造等技術結合并發(fā)展起來的現(xiàn)代發(fā)酵技術。它是利用徽生物的特定性狀，通過現(xiàn)代化工程技術生產有用物質或直接應用于工業(yè)化生產 ，以把糧食、能源、化學制品、環(huán)境控制等全球性問題聯(lián)系起來的一種技術體系。此外利用現(xiàn)代發(fā)醉技術生產不同用途、品種多樣的食品添加劑是新趨勢 ，如甜味劑中木糖醉、甘褥糖醉、阿拉伯據(jù)醉、甜味多膚等；酸化劑中的乙一蘋果酸、一瓏拍酸等；氮墓酸中的各種必需氮基酸； 稠化劑中的黃原酸、熱凝性多糖等；風味添加劑中的多種核昔酸、城拍酸鈉等 ；香味劑中脂肪酸醋、異丁醉等； 維生素中的維生家素C、維生素B及核黃素等； 生物活性添加劑中的各種保健活性菌、超氧化岐化酶抑制因子等。

二、生物技術在我國食品中的應用。1、生物技術與綠色食品：綠色食品是指遵循可持續(xù)發(fā)展原則按照特定生產和生產工藝 ，經專門機構認定并注有綠色食品商標的無污染的優(yōu)質 、營養(yǎng)、安全食品。我國己規(guī)定在綠色食品加工中禁止使用激素，但利用基因重組技術可以生產動物生長激素，我們將其注射至豬身上 ，便可得到瘦肉型豬例 ，這樣既可以降低肉食品原料的價格 ，也可以改善畜產品的營養(yǎng)品質 ，為我國綠色肉食品的發(fā)展提供了原料上的保障。2、生物技術與保健食品：隨著生活水平的提高，由于過多地攝取動物食品和精加工食品 ，導致各類營養(yǎng)元素攝入的不平衡 ，從而出現(xiàn)了如心腦血管疾病 、高血壓、糖尿病 、癌癥等 “文明病 ”另外 ，隨著工業(yè)現(xiàn)代化進程的推進 ，人類賴以生存的空氣 、水 、食品受到嚴重污染 ，嚴重地影響著人類的身心健康 隨著這些社會問題的出現(xiàn) ，對食品工業(yè)的發(fā)展提出了新的要求 ，營養(yǎng)保健食品的發(fā)展為這些社會問題的解決提供了一種新途徑。（1）冬蟲夏草的利用，目前作為國家 “九五 ”攻關項 目的 “冬蟲夏草多糖”的研究 ，該項目綜合技術水品居國內領先，并達到國際先進水平。利用該技術提取的蟲草多糖可添加于多種形式的保健食品載體中念；（2）雙歧桿菌的運用。利用雙歧桿菌增殖作用 ，可抑制腐敗菌的生長繁殖生產新型低聚糖 ，其種類有異麥芽寡糖、蔗果寡糖、半乳糖基寡糖等十多個種類川低聚糖的開發(fā)，可以防止腫瘤、糖尿病以達到保健的目的。

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