生物技術(shù)與食品安全檢測與品質(zhì)控制

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，食品中細菌和病原菌，食品中的毒素，食品中添加劑等。生物傳感器采用固定化生物活性物質(zhì)作催化劑，價值昂貴的試劑可以重復(fù)多次使用，且具有靈敏度高、專一性強、可微型化，測定簡便迅速、檢測成本較低，準(zhǔn)確性較高等優(yōu)點。在食品安全檢測及品質(zhì)控制中發(fā)揮著重要的作用。3.5生物芯片生物芯片（Biochip）即借助微加工和微電子技術(shù)。將大量已知序列的核酸或蛋白質(zhì)片段有序地組合在一個微小基片表面,通過與標(biāo)記的核酸或蛋白質(zhì)分子進行反應(yīng)，分析待檢標(biāo)本的相應(yīng)成分。目前生物芯片主要用于人類疾病的診斷、人類基因組的研究、藥物篩選、DNA測序、農(nóng)作物優(yōu)育優(yōu)選等。由于生物芯片可以在很小的基片上固定大量的生物識別分子，如DNA片段、RNA片段、抗原或抗體分子、蛋白質(zhì)等，所以在食品檢測中有望實現(xiàn)同時檢測多個指標(biāo)。因此，生物芯片在食品安全與營養(yǎng)方面會有廣闊的應(yīng)用前景生物技術(shù)與食品品質(zhì)食品生物技術(shù)經(jīng)歷了一系列的發(fā)展過程后，已不再是傳統(tǒng)意義上的食品生物技術(shù)，它已經(jīng)成為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分。生物技術(shù)研究內(nèi)容主要包括，基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等方面。4.1基因工程在食品加工中的應(yīng)用基因工程可以改造食品原材料，改善食品品質(zhì)及加工特性。在植物食品品質(zhì)的改良上，基因工程技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，并取得了豐碩成果，其中主要集中于改良蛋白質(zhì)、碳水化合物及油脂等食品原料的產(chǎn)量和質(zhì)量。如豆類植物的第一限制氨基酸為蛋氨酸，但賴氨酸含量較高，與谷物中的蛋白質(zhì)正好相反，通過基因工程技術(shù)，將谷物類植物基因?qū)攵诡愔参?，研發(fā)蛋氨酸含量提高的轉(zhuǎn)基因大豆[8]。利用基因工程菌株改善發(fā)酵食品品質(zhì)和風(fēng)味。發(fā)酵食品的品質(zhì)風(fēng)味及產(chǎn)率是影響發(fā)酵食品工業(yè)經(jīng)濟效益的關(guān)鍵因素，而這些又取決于所使用的微生物菌株品種，但傳統(tǒng)的為生物育種方法又難以達到定向改造微生物形狀的母的，而利用DNA重組技術(shù)、反義RNA技術(shù)及基因缺失等基因工程技術(shù)構(gòu)造所需的基因工程菌株是解決該問題的方便、快捷的途徑。如在烘焙工業(yè)中，將含有絲菌屬LIPZ基因的質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到酵母中，利用轉(zhuǎn)基因酵母發(fā)酵生面團生產(chǎn)的面包較蓬松，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較均勻。此外還可以用于改善啤酒酵母、醬油酵母、乳酸菌，酶制劑等。4.2細胞工程在食品加工中的應(yīng)用在食品生物技術(shù)領(lǐng)域中，可利用各種微生物發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)、酶制劑、氨基酸、維生素多糖、低聚糖、及食品添加劑等產(chǎn)品。為了使其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，除使用各種化學(xué)、物理方法有變育種及基因工程育種外，采用細胞融合技術(shù)或原生質(zhì)體融合技術(shù)也為一種有效的方法。采用動植物細胞大量增殖生產(chǎn)各種保健食品的有效成分及天然食用色素等，在食品、醫(yī)藥及化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其中最具影響力的事件如雜交水稻，克隆羊多莉。近年來，細胞工程在食品工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在細胞雜交，快速無性繁殖和細胞育種等方面。利用細胞工程技術(shù)進行作物育種，是迄今人類受益最多的一個方面。我國在這一領(lǐng)域已達到世界先進水平，以花藥單倍體育種途徑，培育出的水稻品種或品系有近百個，小麥有30個左右。其中河南省農(nóng)科院培育的小麥新品種，具有抗倒伏、抗銹病、抗白粉病等優(yōu)良性狀。利用細胞雜交和細胞培養(yǎng)可生產(chǎn)獨特的食品香味和風(fēng)味的添加劑；如香草素，可可香素等。采用細胞分離法分離出香草植物細胞，然后進行人工培養(yǎng)大量繁殖，提取出香味物質(zhì)極大提高了香草香料的產(chǎn)量。利用細胞工程已出許多具備特殊抗性和耐性的優(yōu)質(zhì)植物新品種。4.3發(fā)酵工程在食品加工中的應(yīng)用發(fā)酵工程技術(shù)是一項古老的生物技術(shù)，傳統(tǒng)的厭氧發(fā)酵技術(shù)已發(fā)展成為現(xiàn)代化的深層通氣攪拌培養(yǎng)，包括菌種的分離、選育、發(fā)酵器設(shè)計、空氣凈化、發(fā)酵條件、以及產(chǎn)品分離、提純等技術(shù)。發(fā)酵工程在食品工業(yè)上的應(yīng)用：主要有三大類產(chǎn)品，一是生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如啤酒、果酒、食醋等；二是生產(chǎn)食品添加劑；三是幫助解決糧食問題。在啤酒生產(chǎn)中，國外采用固定化酵母的連續(xù)發(fā)酵工藝進行釀造，可以明顯縮短發(fā)酵時間。日本利用純種曲霉進行醬油釀造，原料蛋白質(zhì)的利用率高達85%。用酵母或細菌等微生物菌體發(fā)酵得到的單細胞蛋白（SCP），含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)等，營養(yǎng)價值極高。4.4酶工程在食品加工中的應(yīng)用酶工程是將生物體內(nèi)具有特定催化作用的酶類或細胞、細胞器分離出來，在體外借助工業(yè)手段和生物反應(yīng)器進行催化反應(yīng)來生成某種產(chǎn)品的工程技術(shù)。當(dāng)前酶制劑的生產(chǎn)，主要依靠從微生物發(fā)酵液或細胞中提取有用的酶類，如α-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶以及用于重組DNA技術(shù)的各種工具酶等。目前已有幾十種酶成功的用于食品工業(yè)。如葡萄糖、飴糖、果葡糖漿的生產(chǎn)、蛋白質(zhì)的加工，果蔬加工，食品保鮮以及改善食品的品質(zhì)與風(fēng)味等。如用α-淀粉酶，以淀粉，玉米粉等為原料，控制不同的發(fā)酵條件可制造葡萄糖、果糖等。在魚類加工中用蛋白酶進行魚子去膜、魚類去皮、脫腥、去苦味等。另外，在制造腸衣過程中，也可以去除殘渣。在制作面包過程中加入α-淀粉酶，可調(diào)節(jié)麥芽糖生成量，使二氧化碳產(chǎn)生和面團氣體保持力性平衡，可提高面包質(zhì)量。若加入蛋白酶，可促進面筋軟化，增加延伸性，降低粘度，增加面筋筋力，增強可塑性。果膠酶和半纖維素酶可用于澄清果汁，柚苷酶用于柑橘脫苦。小結(jié)在未來食品工業(yè)的發(fā)展中，結(jié)合生物技術(shù)將不斷開發(fā)出新資源、新產(chǎn)品。生物時代的食品已不再是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)食品的概念，工業(yè)食品將在人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)重要地位。生物技術(shù)將在食品安全與品質(zhì)控制中扮演重要角色。相信在不久的將來，生物技術(shù)的發(fā)展及開發(fā)應(yīng)用將會為食品工業(yè)的快速發(fā)展起到更大的作用[9]。參考文獻[1]張媛媛，劉均洪，李鳳梅等食品生物技術(shù)研究進展[J].糧食加工2007[2]李冬生,曾凡坤食品高新技術(shù)[M].中國計量出版社2007[3]羅云波.食品生物技術(shù)導(dǎo)論[M].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社2006[4]周家春.食品工業(yè)新技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社2005[5]王向東.食品生物技術(shù)[M].東南大學(xué)出版社2007[6]陳永生.食品生物技術(shù)[M].內(nèi)蒙古科學(xué)技術(shù)出版社2008[7]陳福生.食品安全檢測與現(xiàn)代生物技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社2004[8]