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摘要: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,更好地实现了食品工程学的发展,随着生物工程技术的发展,将对食品工业带来革命性的贡献。对食品工业的 发展意义也非常重大。通过对现代生物技术在食品工程中的应用研究,可以帮助人类更好的开发新食品,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:现代食品工程;生物技术;应用
引言
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广阔的平台。
1.基因工程技术的应用
1.1优化食品工程资源及食品品质
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的产品的一种技术。利用现代生物工程技术,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: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。另外,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。
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,将其成果应用于菌种,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。
2.现代生物技术在食品加工中的应用
2.1现代生物技术在基因工程中的应用
随着现代生物技术的发展,越来越多的新技术、新方法被应用到食品加工行业中来,特别是基因工程,作为现代生物技术的产物,短短的十几年内其在食品加工制造领域的应用得到了长足的发展和进步,产生了显著的社会、經济效益。通过特定基因的转入使得农作物能够抵抗病虫害、旱涝灾害,大大降低了生产成本,提高了粮食产量,一定程度上为人类解决因人口增加而产生的食物短缺问题提供了有力手段。同时、利用基因工程手段可以大幅度的提高酶的催化活力,将影响产酶和酶催化活力的基因转入受体中,可获得基因菌,以此来产生具有较强催化能力及催化特性的酶类,满足食品加工的要求。
2.2现代生物技术应用于微生物发酵
应用微生物发酵技术生产发酵产品,充分利用了生物技术的手段借助微生物的特殊功能,生产有用的物质,或者将微生物直接应用于食品加工的技术体系中,手段包括菌种选育、菌种生产、代谢产物发酵、特种微生物利用技术等。发酵工程在食品加工领域所取得成果包括从新食品研发配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造及废弃物利用和食品品质检测等。其应用主要有:用现代发酵工程改良传统发酵食品、如双酶法糖化工艺取代酸法水解生产味精,或采用固定化酵母连续发酵技术进行啤酒的生产可明显的缩短发酵周期提高啤酒产量。优化近代发酵产品,如:运用固定化醋酸菌酿制食醋,既可以缩短发酵周期,又可将酯化能力提高9-12倍,缩短发酵产品的开发周期,如:单细胞蛋白(SCP)的制备等。
2.3现代生物技术应用于蛋白质工程
近年来,蛋白质工程发展速度越来越快,主要的研究对象是蛋白质的产生、合成的机理,和食品工程间呈现出的相互关系较密切。目前,在改善凝乳酶研究和优化纤维素酶的性质上,取得一定的进展,因而直接从自然界中获得的动物凝乳酶的数量不多,动物凝乳酶在市场中呈现出供不应求的态势。利用人工可生产出大量的微生物凝乳酶,可有效解决动物凝乳酶供不应求的问题。
2.4现代生物技术应用于细胞工程
利用细胞杂交、细胞培养等技术,可得到遗传性状得到转变的新菌种或动植物细胞,因此,许多科研人员从事细胞杂交、细胞培养等技术的研究。现阶段,利用细胞工程技术生产生物来源的天然食品或天然食品添加剂,是在细胞工程中占据重要地位的一个领域,在生产天然药物、食品添加剂和酶制剂等各种类型产品的过程中都能使用,具有较强的发展潜力。
2.5现代生物技术应用于生物酶工程
近年来,针对新酶源开发工作的力度较强,从而使功能性食品添加剂,如营养强化剂、低热量甜味剂、食用粗纤维等的发展速度较快。现阶段食品工程生产过程中使用到的酶制剂保鲜技术是利用酶的催化作用实现的,最大限度地减小外界各个层面相关因素对食品造成的负面影响,从而在一定程度上保证食品本身具有的性质和质量。
结语:
总之,现代生物技术应用在食品生产中,对促进食品的健康生产具有重要意义。能够满足人们食品的多样化需求,现代生物技术通过与基因工程、细胞工程、酶工程以及蛋白质技术相结合,创造出了许多新兴产物,提高了人们的生活质量。我们有理由相信,随着科学技术的进步,在不久的将来还会见到很多的现代生物学技术与食品工程的结合食品,满足人类的食品需求。
参考文献:
[1]杨玉琢,刘玉静.基因工程对乳酸菌发酵剂的改良应用2012(07):33-35.
关键词:现代食品工程;生物技术;应用
引言
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广阔的平台。
1.基因工程技术的应用
1.1优化食品工程资源及食品品质
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的产品的一种技术。利用现代生物工程技术,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: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。另外,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。
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,将其成果应用于菌种,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。
2.现代生物技术在食品加工中的应用
2.1现代生物技术在基因工程中的应用
随着现代生物技术的发展,越来越多的新技术、新方法被应用到食品加工行业中来,特别是基因工程,作为现代生物技术的产物,短短的十几年内其在食品加工制造领域的应用得到了长足的发展和进步,产生了显著的社会、經济效益。通过特定基因的转入使得农作物能够抵抗病虫害、旱涝灾害,大大降低了生产成本,提高了粮食产量,一定程度上为人类解决因人口增加而产生的食物短缺问题提供了有力手段。同时、利用基因工程手段可以大幅度的提高酶的催化活力,将影响产酶和酶催化活力的基因转入受体中,可获得基因菌,以此来产生具有较强催化能力及催化特性的酶类,满足食品加工的要求。
2.2现代生物技术应用于微生物发酵
应用微生物发酵技术生产发酵产品,充分利用了生物技术的手段借助微生物的特殊功能,生产有用的物质,或者将微生物直接应用于食品加工的技术体系中,手段包括菌种选育、菌种生产、代谢产物发酵、特种微生物利用技术等。发酵工程在食品加工领域所取得成果包括从新食品研发配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造及废弃物利用和食品品质检测等。其应用主要有:用现代发酵工程改良传统发酵食品、如双酶法糖化工艺取代酸法水解生产味精,或采用固定化酵母连续发酵技术进行啤酒的生产可明显的缩短发酵周期提高啤酒产量。优化近代发酵产品,如:运用固定化醋酸菌酿制食醋,既可以缩短发酵周期,又可将酯化能力提高9-12倍,缩短发酵产品的开发周期,如:单细胞蛋白(SCP)的制备等。
2.3现代生物技术应用于蛋白质工程
近年来,蛋白质工程发展速度越来越快,主要的研究对象是蛋白质的产生、合成的机理,和食品工程间呈现出的相互关系较密切。目前,在改善凝乳酶研究和优化纤维素酶的性质上,取得一定的进展,因而直接从自然界中获得的动物凝乳酶的数量不多,动物凝乳酶在市场中呈现出供不应求的态势。利用人工可生产出大量的微生物凝乳酶,可有效解决动物凝乳酶供不应求的问题。
2.4现代生物技术应用于细胞工程
利用细胞杂交、细胞培养等技术,可得到遗传性状得到转变的新菌种或动植物细胞,因此,许多科研人员从事细胞杂交、细胞培养等技术的研究。现阶段,利用细胞工程技术生产生物来源的天然食品或天然食品添加剂,是在细胞工程中占据重要地位的一个领域,在生产天然药物、食品添加剂和酶制剂等各种类型产品的过程中都能使用,具有较强的发展潜力。
2.5现代生物技术应用于生物酶工程
近年来,针对新酶源开发工作的力度较强,从而使功能性食品添加剂,如营养强化剂、低热量甜味剂、食用粗纤维等的发展速度较快。现阶段食品工程生产过程中使用到的酶制剂保鲜技术是利用酶的催化作用实现的,最大限度地减小外界各个层面相关因素对食品造成的负面影响,从而在一定程度上保证食品本身具有的性质和质量。
结语:
总之,现代生物技术应用在食品生产中,对促进食品的健康生产具有重要意义。能够满足人们食品的多样化需求,现代生物技术通过与基因工程、细胞工程、酶工程以及蛋白质技术相结合,创造出了许多新兴产物,提高了人们的生活质量。我们有理由相信,随着科学技术的进步,在不久的将来还会见到很多的现代生物学技术与食品工程的结合食品,满足人类的食品需求。
参考文献:
[1]杨玉琢,刘玉静.基因工程对乳酸菌发酵剂的改良应用2012(07):33-35.