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简述在食品生产和检测中生物工程技术发挥的作用

  2020-03-06    652  上传者:管理员

摘要:现如今随着社会的发展,人们对自己生活水平的要求也在不断提高,因此传统的食品生产模式已经远远不能满足人们的需求。而作为21世纪的新兴产业地生物工程技术,已逐步代替传统的食品生产技术被人们广泛的运用于生活中,这样一来不但解决了食品工业在生产中遇到的问题,还大大提高了食品工业的生产效益和经济利益。基于此背景下,本文对生物工程技术在食品工业领域中的应用进行了系统的研究和分析,以供参考。

  • 关键词:
  • 应用范围
  • 生物工程技术
  • 食品工业
  • 食用资源
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随着社会的发展,人们的经济水平、生活水平越来越高,食品作为我们生活中重要的部分,它所受到的关注度是不言而喻的,这导致那些传统的食品生产模式已经满足不了人们的需求,因此人们开始寻求一些先进的技术来解决这一问题。生物工程技术作为21世纪的新兴产业,已逐渐被应用到食品工业领域,这不仅解决了食品方面的问题,还又进一步的带动了经济的发展,形成一个良性循环。本文主要介绍了生物工程技术在食品生产、食品加工、食品检测这三方面的应用,希望对其研究具有一定的参考意义。


一、生物工程技术在食品生产中的应用


(一) 转基因技术对动植物源食品的改良

转基因技术的应用使得人们可以根据自己的意愿使动植物获得一些特定的优良性状,尽可能达到其最高的营养价值、产量或抗害能力,这就是我们平常耳熟能详的转基因大豆、转基因马铃薯等的原型技术,它在植物中的应用已经相对成熟,只是在动物中的应用还在研究阶段,需要我们进一步的探索。

(二) 发酵饮料的生产与改良

发酵饮料是以动物乳为原料,应用酵母菌、乳酸菌等微生物活动所制作的饮用产品,由于其独特的口味和丰富的营养受到众多消费者的喜爱。植物蛋白发酵饮料是由高蛋白含量的核果类与乳酸菌接种制作而成,这一饮品极易被人体吸收,也受到一致好评。对于啤酒的制作则是把酵母菌固定在基质原料中,使发酵时间缩短,发酵质量提高。总之生物工程技术在饮料中广泛而高效的应用,给人们的生活带来极大的益处。

(三) 开发新型的食用资源

微生物蛋白又称单细胞蛋白,它是利用生物工程技术人工制备的微生物茵体,虽然不是纯的蛋白,但是它具有的蛋白质、碳水化合物及脂肪、维生素等成分营养十分丰富;但是由于它的原料来源于有机废水、乙醇、石油、秸秆及木屑等废物废料且有引起痛风等疾病的风险,其安全性有待考究。


二、生物工程技术在食品加工中的应用


(一) 生产食品添加剂

常用的食品添加剂按制备途径可以分为天然食品添加剂、化学合成添加剂以及生物技术制备添加剂等。其中生物技术的主要应用有调味品的制备,即以豆粕、高粱、麸皮等为原料,选择合适的菌株发酵以制备呈特定味道的可食用物质。如利用枯草杆菌生产核苷酸以制备味精,利用醋酸杆菌发酵乙酸生产食醋等;还可以利用生物技术制备食品着色剂,市面上由微生物发酵制得的着色剂有红曲红色素、维生素B等一些带有鲜艳颜色的食品,如红腐乳等也是微生物发酵的产物;另外,利用微生物制备咸味香精也得到了一定的应用,如天津春发生物科技集团先利用米曲霉对牛肉进行固态发酵,再利用酵母菌进行二次发酵,二次发酵过程中物料的游离氨基酸含量迅速增加,为美拉德反应提供了前提,最后通过热反应得到了香气香味丰富饱满的牛肉香精。

(二) 在食品保鲜防腐上的应用

生物保鲜技术的一般机理为隔离食品与空气的接触,以延缓氧化作用;或者利用本身具有良好抑菌作用的生物保鲜剂,以起到防腐保鲜的作用。例如使用微生物及其代谢产物保鲜,就是利用微生物产生抗生素或抗菌服,以抑制果蔬表面的细菌、真菌、原虫等微生物。另外,还可以利用天然提取物中的活性物质来抑制果蔬中酶的活性,以及在果蔬表面形成抗氧化膜,以达到保鲜防腐的效果。

(三) 在食品功能性基料中的应用

生物技术由于独特的优势和特点,成为开发食品功能性基料的主要技术。目前,利用生物技术已生产多种食品功能性基料,如利用酶法生产的多肽、低聚糖、糖醇、多价不饱和脂肪酸;利用基因工程生产乳酸菌类如双歧杆菌、德氏乳杆菌等;利用发酵法生产葡聚糖及真菌多糖等。此外,还有花生四烯酸、单细胞蛋白等。

(四) 在肉类食品中的应用

利用生物技术不仅可以改造肉类食物资源,同时还能改进其传统工艺,提高加工深度,增加肉制品功能并逐步实现其扩大产业化。如在肉品加工过程中,可应用转谷氨酰胺酶对低价值碎肉进行重组,提高肉制品的外观及质构,增加产品的附加值;发酵肉制品,由于具有良好的特殊风味,深受国内外消费者的喜爱,如享誉中外的金华火腿。


三、生物工程技术在食品检测中的应用


(一) 生物传感器技术

生物传感器可检测食品中的细菌、病原因、毒素及添加剂含量等项目,使用起来简单方便,准确度高。生物传感器有微生物传感器、酶传感器、组织传感器、细胞传感器及免疫传感器等,能够对待测物选择性的进行识别,发生响应,它简单实用,为食品检测提供了极大的方便。

(二) 免疫学方法

食品检测中的免疫学方法是根据抗原抗体的特异性结合发展起来的,检测食品时都是利用抗原抗体的体外反应进行的,此种方法成本低、分析速度快、可检测物种多,已广泛应用于食品的污染细菌、污染真菌、污染毒素以及食品中农药残留、成分掺假等问题的检测。

(三) 分子生物学技术

近年来分子生物学技术中的核酸分子杂交及PCR技术在食品检测中得到了很好的应用,这是在分子水平上对生物特点进行研究的学科,经过科学家们多年的潜心专研,此项技术已相对较为成熟。尤其是PCR技术它在食品检测时对待测物纯度要求低、敏感度高、特异性强,能检测食品原料种类、转基因食品、食品微生物等,使分子生物技术得到很好的阐述。


四、结束语


20世纪的生物技术已经开始影响人类的生活,而21世纪的生物技术将全面改善人类生活的各个方面,必会得到蓬勃发展,当然,食品生物工程技术也会随其飞快发展、进步。传统的食品要依靠农牧渔业提供原料,而这些原料供给要受时间、空间等因素制约,而且在数量、质量方面不能满足人类日益增长的要求。应用生物工程技术不仅能够保质保量地完成食品的生产,还可以得到合乎营养保健要求的食品,从而切实有效地改善人们膳食结构,提高人们健康水平。


参考文献:

[1]郝可昕.生物工程技术在食品工业领域中的应用[J].中国新技术新产品,2018.

[2]王佳琨,褚晓敏,蒋伟.生物工程技术在食品领域中的应用[J].粮食流通技术,2016(17):33-35.

[3]李松耀,郝学财,邢海鹏,邓莉,刘娜.利用微生物发酵生产牛肉香精[J].《中国调味品》2008年12期


刘明.生物工程技术在食品工业领域中的应用[J].百科论坛电子杂志,2019,(10):715.

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