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1、淺談食品生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用【摘要】生物技術(shù)已經(jīng)滲入到食品工業(yè)方方面面,特別是基因工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程、酶工程技術(shù)、發(fā)酵工程技術(shù)等現(xiàn)代生物技術(shù),它的發(fā)展對于解決食物短缺,緩解人口增長帶來的壓力,豐富食品種類,滿足不同消費(fèi)需求,開發(fā)新型功能性食品,以及生產(chǎn)環(huán)保性食品有重要的貢獻(xiàn)?!娟P(guān)鍵詞】生物技術(shù)食品工業(yè)應(yīng)用生物技術(shù)的益處是目前全人類有目共睹的:高產(chǎn)、抗病、抗蟲、有益物質(zhì)更豐富等等。它的發(fā)展對于解決食物短缺,緩解人口增長帶來的壓力,豐富食品種類,滿足不同消費(fèi)需求,開發(fā)新型功能性食品,以及生產(chǎn)環(huán)保性食品有重要的貢獻(xiàn)。這就是說,在我們面臨可耕地面積越來越少的同時,
2、我們卻能產(chǎn)出更多的食物,供養(yǎng)更多的人類。食品工業(yè)是生物技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用首先是基因工程的應(yīng)用,即以DNA重組技術(shù)或克隆技術(shù)為手段,實(shí)現(xiàn)動植物、微生物等的基因轉(zhuǎn)移或DNA重組,以改良食品原料或食品微生物。如利用基因工程技術(shù)改良食品加工的原料、改良微生物菌種的性能、生產(chǎn)酶制劑、生產(chǎn)保健食品的有效成分等;其次是細(xì)胞工程的應(yīng)用,即以細(xì)胞生物學(xué)的方法,按照人們預(yù)定的設(shè)計(jì),有計(jì)劃地改造遺傳物質(zhì)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),包括細(xì)胞融合技術(shù)及動植物大量控制性培養(yǎng)技術(shù),以生產(chǎn)各種保健食品的有效成分、新型食品和食品添加劑;再次是酶工程的應(yīng)用,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高度催
3、化活性和高度專一性的生物催化劑,可應(yīng)用于食品生產(chǎn)過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。如纖維素酶在果汁生產(chǎn)、蔬菜汁生產(chǎn)、速溶茶生產(chǎn)、醬油釀造、制酒等食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛;最后是發(fā)酵工程的應(yīng)用,即采用現(xiàn)代發(fā)酵設(shè)備,使經(jīng)優(yōu)選的細(xì)胞或經(jīng)現(xiàn)代技術(shù)改造的菌株進(jìn)行放大培養(yǎng)和控制性發(fā)酵,獲得工業(yè)化生產(chǎn)預(yù)定的食品或食品的功能成分。利用生物技術(shù)制造的食品的產(chǎn)量與產(chǎn)值至今仍占生物技術(shù)的首位。到目前為止,現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在四個方面:一是食品原料和食品微生物的改良,提高食品的營養(yǎng)價值及加工性能;二是生產(chǎn)各種功能食品有效成份、新型食品添加劑;三是可直接應(yīng)用于食品生產(chǎn)過程的物質(zhì)轉(zhuǎn)化;四是工業(yè)
4、化生產(chǎn)預(yù)定食品或食品功能成分。此外,食品相關(guān)領(lǐng)域如食品包裝、食品檢測等方面,生物技術(shù)也得到越來越廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,它不僅用來制造某些特殊風(fēng)味的食品;還用于改進(jìn)食品加工工藝和提供新的食品資源。食品生物技術(shù)已成為食品工業(yè)的支柱,是未來發(fā)展最快的食品工業(yè)技術(shù)之一,具有廣闊的發(fā)展前景和美好的未來。作為一項(xiàng)極富潛力和發(fā)展空間的新興技術(shù),現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用有:大力開發(fā)食品添加劑新品種,據(jù)國際上對食品添加劑的要求,今后要從兩個方面加大開發(fā)的力度,一是用生物法代替化學(xué)合成的食品添加劑,迫切需要開發(fā)的有保鮮劑、香精香料、防腐劑、天然色
5、素等;二是要大力開發(fā)功能性食品添加劑,如具有免疫調(diào)節(jié)、延緩衰老、抗疲勞、耐缺氧、抗輻射、調(diào)節(jié)血脂、調(diào)整腸胃功能性組分。發(fā)展微生物的保健食品,微生物食品有著悠久的歷史,醬油、食醋、飲料、酒、蘑菇等屬于這個領(lǐng)域,它們與雙歧桿菌飲料、酵母片劑、發(fā)酵乳制品等微生物醫(yī)療保健品一樣,有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。利用微生物生產(chǎn)食品具有獨(dú)特的特點(diǎn),繁殖過程快,在一定條件下可大規(guī)模生產(chǎn),要求營養(yǎng)物質(zhì)簡單。食用菌的投入與產(chǎn)出比高于其它經(jīng)濟(jì)作物,食用菌不僅營養(yǎng)豐富,還含有許多保健功能成分,應(yīng)大力發(fā)展食用菌保健食品。開發(fā)某些蟲類高蛋白食品,昆蟲食物是人類較為理想的高營養(yǎng)食品,有望成為人類重要的保
6、健食物來源,利用生物技術(shù)開發(fā)昆蟲類高蛋白食品具有廣闊的前景。展望21世紀(jì)基因食品的發(fā)展,未來生物技術(shù)不僅有助于實(shí)現(xiàn)食品的多樣化,而且有助于生產(chǎn)特定的營養(yǎng)保健食品,進(jìn)而治病健身。在與環(huán)境協(xié)調(diào)方面,生物技術(shù)還有助于食品工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。利用基因工程、細(xì)胞工程改造動物、植物、微生物資源向人類提供各種轉(zhuǎn)基因食品和食品添加劑,一方面提高了農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)作物抗蟲、抗病、抗除草劑和抗寒能力,另一方面使食品的營養(yǎng)價值、風(fēng)味品質(zhì)得到改善,食品儲藏和保存時間有所延長。我國利用基因工程技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因抗病番茄、抗病甜椒,目前累計(jì)種植3,000多畝,耐貯番茄在室溫下儲藏56天,好果率
7、達(dá)70%以上。利用細(xì)胞工程技術(shù)培育出含水量大大降低的西紅柿、洋蔥、馬鈴薯新品種,培育出帶咸味和奶味的適宜膨化加工的玉米新品種,獲得了出油率高、不飽和脂肪酸含量較高的油料作物,以及我國已在田間試驗(yàn)中的超級水稻、轉(zhuǎn)基因鯉魚、高產(chǎn)奶量的轉(zhuǎn)基因試管牛,等等。采用常規(guī)的誘變、雜交方法與細(xì)胞融合、基因工程技術(shù)結(jié)合進(jìn)行菌種改造和采用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)構(gòu)建“基因工程菌”,改良食品微生物的生產(chǎn)性能。生物技術(shù)已應(yīng)用于啤酒酵母的改造,如將a-乙酰乳酸脫羧酶基因克隆到啤酒酵母中進(jìn)行表達(dá),可降低啤酒雙乙酰含量而改善啤酒風(fēng)味,選育出分解b-葡萄糖和糊精的啤酒酵母,能夠明顯提高麥芽汁的分
8、解率并改善