現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應用摘要: 借助現(xiàn)代生物技術(shù),能使食品獲得或保持特有的色、香、味和營養(yǎng),使其在激烈的市場競爭中占盡先機。文章對現(xiàn)代生物技術(shù)作了簡介,重點闡述了現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的主要應用狀況。關鍵詞: 現(xiàn)代生物技術(shù);食品工業(yè);功能食品;有效成分;食品添加劑一、現(xiàn)代生物技術(shù)簡介生物技術(shù)包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。傳統(tǒng)生物技術(shù)包括釀造、酶的使用、抗菌素發(fā)酵、味精和氨基酸工業(yè)等,被廣泛應用于生產(chǎn)多種食品如面包、奶酪、啤酒、葡萄酒以及醬油、米酒和發(fā)酵乳制品。它和新的生物技術(shù)之間既有聯(lián)系,又有質(zhì)的區(qū)別。現(xiàn)代生物技術(shù)是20世紀70年代初在分子生物學、生物化學、

2、生化工程、微生物學、細胞生物學和電子計算機技術(shù)基礎上形成的綜合性技術(shù)。二、現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的主要應用(一)食品原料和食品微生物的改良,提高食品的營養(yǎng)價值及加工性能利用基因工程、細胞工程改造動物、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,目前累計種植3,000多畝,耐貯番茄在室溫下儲藏56天,好果率達70%以上。利用細胞工程技術(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

3、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、雜交方法與細胞融合、基因工程技術(shù)結(jié)合進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行表達,可降低啤酒雙乙酰含量而改善啤酒風味,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解率并改善啤酒質(zhì)量;構(gòu)建具有優(yōu)良嗜殺其它菌類活性的嗜殺啤酒酵母已成為純種發(fā)酵的重要措施。(二)生產(chǎn)各種功能食品的有效成分、

4、新型食品和食品添加劑通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)制造有利于人類健康的食品或有效因子,如低膽固醇肉豬、低膽固醇蛋和高特種微量元素蛋、人類血液代用品、高異黃酮大豆、高胡蘿卜素稻米,等等。利用細胞工程技術(shù)生產(chǎn)各種功能食品和功能成分,如對人參、西洋參、長春花、紫草和黃連等植物細胞進行培養(yǎng)生產(chǎn)活性細胞干粉、L-蘇氨酸、免疫球蛋白、生長激素,等等。利用生物技術(shù),特別是發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)食品添加劑。目前國內(nèi)外重點研究開發(fā)的食品添加劑有甜味劑中的木糖醇,甘露糖醇,阿拉伯糖醇,甜味多肽,等等;酸味劑中的L-蘋果酸,L-琥珀酸,等等;氨基酸中各種必需氨基酸;增稠劑中的黃原膠,普魚蘭,茁霉多糖,熱凝性多糖,等等;風味劑中的多種核苷

5、酸,琥珀酸鈉,香茅醇,雙乙酰;芳香劑中的脂肪酸酯,異丁醇,等等;色素中的類胡蘿卜素,紅曲色素,蝦青素,番茄紅素,等等;維生素中的維生素C,維生素B12,核黃素,肉堿;生物活性添加劑中的各種保鍵活菌,活性多肽,等等;防腐劑中的乳鏈菌肽,殺菌肽,瓜蟾抗菌肽,防御素,等等?？芍苯討糜谑称飞a(chǎn)過程的物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用發(fā)酵技術(shù)、酶技術(shù)對農(nóng)副產(chǎn)品進行加工,直接生產(chǎn)各種發(fā)酵食品如飲料、酒、醬、醬油、醋、乳酸、酸奶和啤酒。利用基因工程和酶工程,構(gòu)建“生物工程菌”來生產(chǎn)酶制劑。近20年來,利用“基因工程菌”生產(chǎn)的食品酶制劑主要有凝乳酶、a-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖異構(gòu)酶、轉(zhuǎn)化酶、脂肪酶、溶菌酶等。凝乳酶是制造干

6、酪過程中起凝乳作用的關鍵酶;蛋白酶可改善蛋白質(zhì)的溶解性。在食品加工過程中添加一些酶類可以改善產(chǎn)品的色澤、風味和質(zhì)構(gòu)。如用葡萄糖氧化酶可以除去蛋液中的葡萄糖,改善制品的色澤;用脂酶和蛋白酶可加速奶酪的成熟;葡萄糖苷酶可用于果汁和果酒的增香;木瓜蛋白酶可分解膠原蛋白,用于肉的嫩化?，F(xiàn)代生物技術(shù)在肉、奶、水產(chǎn)品加工中也有廣泛的應用,肉的加工保鮮方面主要是提高肉的綜合品質(zhì)以及瘦肉、肥肉、嫩肉的綜合利用,如肉的嫩化、發(fā)酵香腸的生產(chǎn)和增加產(chǎn)品的花色品種等。乳品方面有利用外源激素提高乳的產(chǎn)量,增強乳的免疫功能,改善乳的組成成分;利用酶工程技術(shù)開發(fā)乳蛋白生物活性肽、發(fā)酵乳制品、雙岐桿菌發(fā)酵乳,等等。水產(chǎn)品如人

7、工淡水魚、內(nèi)臟、魚眼、精卵巢中分離提取有效成分,開發(fā)研制保健食品和藥品。(三)工業(yè)化生產(chǎn)預定食品或食品功能成分利用發(fā)酵工程生產(chǎn)功能食品或功能性成分,如低聚糖、糖醇、單細胞蛋白、EPA、DHA、r-亞麻酸、有益菌。利用酶工程制取高蛋白富含多種氨基酸和微量元素的功能食品,如以動植物、微生物蛋白為原料,利用酶技術(shù)將蛋白質(zhì)分解成多肽和氨基酸,可作為功能食品或營養(yǎng)強化食品的原料。利用乳糖酶水解乳糖,加工出低乳糖食品作為乳糖缺乏者的保健飲品。利用現(xiàn)代生物技術(shù)進行玉米的綜合利用,為新型糖源、變性淀粉、玉米油、發(fā)酵酒精、環(huán)狀糊精等產(chǎn)品的開發(fā)提供充足的原料。如從玉米黃漿水中提取玉米黃色素,可用于人造黃油、人造奶

8、油、糖果、冰淇淋等食品中取代人工合成色素;從玉米皮制取膳食纖維;用玉米淀粉制取高純度低聚異麥芽糖900型第二代功能性保健食品生物糖。 (四)食品包裝和食品檢測方面的應用現(xiàn)代生物技術(shù)在食品包裝上的應用主要是制造一種有利于食品保質(zhì)的環(huán)境,如葡萄糖氧化酶能除O2,延長食品的保鮮期,保持食品色、香、味的穩(wěn)定性,被應用于茶葉、冰淇淋、奶粉、罐頭等產(chǎn)品的除氧包裝;溶菌酶能消除有害微物生的繁殖,而讓某些有益菌得以繁殖,被廣泛應用于清酒、乳制品、水產(chǎn)品、香腸、奶油、生面條等食品中以延長保鮮期。利用生物技術(shù)制造有特殊功能的包裝材料如包裝紙、包裝膜中加入生物酶,使其具有抗氧化、殺菌、延長食品反應速度等。利用生物技

9、術(shù)改變食物貯藏方式和貯藏期,如利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)耐貯番茄等,延長貨架期。利用生物技術(shù)還可生產(chǎn)生物可降解的食品包裝材料,建立食品的質(zhì)量檢測方法,處理食品工業(yè)廢水等,如用固定化酶技術(shù)制備酶電極、酶試紙,可以快速簡便地檢測食品中的化學成分。利用基因工程的DNA指紋技術(shù)可以鑒定食品原料和終端產(chǎn)品是否摻假,檢測谷物、堅果、牛奶中是否含有微量毒素;利用PCR技術(shù)可迅速檢測是否為轉(zhuǎn)基因食品,利用生物轉(zhuǎn)化、厭氧發(fā)酵等方法處理食品工業(yè)廢水,使BOD、COD大大降低,達標排放。三、現(xiàn)代生物技術(shù)的前景與展望展望現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應用越來越廣泛,它不僅用來制造某些特殊風味的食品;還用于改進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。參考文獻1杜勝利,馬德華.生物技術(shù)與常規(guī)育種相結(jié)合培育優(yōu)良蔬菜新品種J.農(nóng)業(yè)與技術(shù),2002,(2).2羅貴民.酶工程M.北京:化學工業(yè)出版社,2002.3陸德如.基因工程M.北京:化學工業(yè)出版社,2002.4袁勤生.現(xiàn)代酶學M.上海:華東理工大學出版社,2001.5李繼珩.生物工程M.北京:中國醫(yī)藥科技出版社,1998.6莽克強.農(nóng)業(yè)生物工程M.北京:化學工業(yè)出版社,1998.7彭志英.食品生物技術(shù)M.北京:中國輕工業(yè)出版社,1999.8瞿禮嘉.現(xiàn)代生物技術(shù)導論M.北京:高等教