现代生物技术在食品工程中的应用

发表时间:2021/5/17   来源:《科学与技术》2021年4期   作者:冯俊霖
[导读] 食品工程是民生工程的重要组成部分,

        冯俊霖
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        摘要: 食品工程是民生工程的重要组成部分,随着社会发展步伐的加快,人们生活水平的不断提高,对于食品提出了全新的要求,包括对于食品多样化的需求,对于食品个性化的需求以及对于食品安全性的要求,将现代生物技术应用于食品安全中,能够满足人们的需求。在食品生产中应用生物技术,可推动食品工程的进一步发展,实现民生工程的进一步完善。本文就现代生物技术进行详细的分析,再就现代生物技术在食品发酵、育种、检测和加工方面的具体应用进行深入的探讨。
        关键词:现代生物技术;食品工程;应用研究;
引言
现代生物技术包含细胞工程、遗传工程、发酵工程、蛋白质工程和基因工程等,其在食品工程中的有效应用不仅能够优化食品安全检测技术,同时对于食品原料育种来讲也具有重要的引导价值。基于此,应该在食品工程加强多样化的现代生物技术,促进食品工程的健康发展,为整个社会的和谐发展奠定坚实的技术基础。
1现代生物技术的基本分类
1.1基因工程技术
        该工程是指基于分子水平将异源基因DNA在体外进行重新的优化组合,并将重组之后的基因引入到受体细胞中,从而对生物性状进行优化改造,从而产生出一种人们满意的产品。在现代生物技术当中,基因工程技术是核心,利用该技术能够将一种动物或植物的基因引入到另一种生物中,其在食品工程中的有效应用可以催生出动转基因食品等。
1.2蛋白质工程技术
        该工程是在分子遗传学、分子生物学、生物化学和基因重组技术等基础上发展而来的,蛋白质工程能够依照人们的需要改变原本生物的性状,或者是基于原有蛋白质基础性质生产出具有一定新功能的新型蛋白质产品。其在食品工程中应用,能够对食品中的蛋白质进行改变,从而衍生出更具营养价值的食品。
1.3细胞工程技术
        该工程技术是基于细胞水平对生物的生产性能和遗传性能进行改造,从而获得新生物体或者新细胞的一种技术。细胞工程技术包括细胞核移植,细胞培养以及细胞融合等,其在食品工程中应用能够对食品生产用细菌进行优化改良,从而生产出更具多元化的食品添加剂等。
1.4酶工程技术
        该工程技术主要是依托酶所具有的独特催化功能,在发生反应后生产出人们所需要的物质。现如今,酶工程技术在食品工程中的应用趋于成熟,节省了食品加工成本。
2现代生物技术在食品工程中的应用
2.1现在生物技术在食品发酵工程中的应用
        食品发酵工程是食品工程重要的组成部分之一,大部分食品加工制作过程中,都会经历发酵这一生物化学反应,例如常见的馒头、面包的制作等,面食品制作主要是利用酵母菌来实现,在这一过程中,存在的问题就是酵母活性对食物的口感会产生一定影响,并且发酵反应所需要的时间也较长,制作食品所花费的时间无法缩减。而现代生物技术在食品发酵工程中的应用优势在于,能够缩减食品制作时间,保证口感,原理是通过对菌群的改造,让菌群的性能提高,发酵时间大大缩短,食物的品质也会得到提升。例如,应用现代生物技术进行酿酒,所酿出来的酒,其香浓度明显提升。
2.2现代生物技术在食品育种方面的应用
        现代生物技术在食品工程中最为突出的应用就是育种,其中最著名的就是袁隆平教授的杂交水稻,利用现代生物技术实现水稻产量的大幅提升,解决了中国乃至世界大部分人的温饱问题。通过基因技术和细胞工程技术获取农作物,例如花生、瓜果等的优质基因,包括耐寒、耐旱、抗病等基因,转移到其他农作物中并使其表达,所获得的新品种具备后天优势。利用细胞工程技术还能够实现基因的直接交换,对于生物物种之间的亲缘关系没有太大限制。


2.3现代生物技术在食品加工方面的应用
        食品加工是食品生物工程中不可或缺的一部分,简单来说就是将各种食物原材料通过不同的方式手段,变为另一种食品,或者另一种形态以供人们食用。在食品加工中应用现代生物技术能够大大降低加工成本,保证食品加工品质的同时,增加产出,或者利用现代生物技术改变食品的口味,让加工往既定的目标和方向进行。
2.4在食品检测方面的应用
        伴随着我国食品工程技术的逐渐发展以及食品对外贸易需求的进一步扩大,对食品进行检测和分析也成为食品工程建设的重点和难点。基于此,在实际检测的过程中,应该依托先进的现代生物技术,保证食品安全和质量。一方面要探究食品安全问题的根源,另一方面也要深化食品工程技术和标准,不断提升现代生物技术在食品检测中的利用率,防止出现大面积食品安全隐患等问题,以此来有效促进社会的和谐发展。
2.4.1基因探针法
        该方法又被称为分子杂交技术。该技术主要是根据DNA序列来对食品进行有效检测。现如今,基因探针法又可以被细分为均相杂交技术和异相杂交两种。这两种技术能够有效检测出食品当中是否存在目标微生物及其含量,包括沙门氏菌、葡萄球菌、大肠杆菌以及李斯特氏菌等。而且与以往的技术检测相比,DNA探针技术具有更大的优势,不仅操作简单,而且检测时间也大大缩短,具有较高的灵活性,检测结果和数据较为精准,被广泛应用于食品安全检测中。
2.4.2生物芯片技术
        生物芯片技术又被称为基因芯片和DNA芯片技术,是指利用平面微细加工技术在固体芯片表面构建的系统和微流体分析单元,对核酸、蛋白质、细胞等生物组分进行快速且准确的信息检测。与常规的检测方式相比,生物芯片技术也具有明显的缺点,即存在明显的误差,无法判断食品中含有细胞的变化和类型。但是,生物芯片技术的自动化程度较高,而且,在日后的研究当中,有希望运用到蛋白质检测当中,进而形成一种新型的完善的生物工程技术。
3现代生物技术在食品检测中的应用
3.1检测农药残留
        在农作物种植过程中,为了有效预防各种病虫害,一般都会喷洒一定剂量的农药,但这却可能造成一定数量和程度的残留,进而危害人体健康。目前,我国针对农作物中的农药残留量制定了相应的限值标准,因此,检测食品中的农药残留量就显得十分重要。此时可以利用现代生物技术,主要是生物传感器技术和生物酶技术,检测结果也比较精确。
3.2检验有害微生物
        食品会经过运输、储存、流通等各环节,再加上食物的种类丰富,极易滋生有害微生物,进而对人体健康和生命安全产生威胁。通过现代生物技术中的聚合酶链反应和酶联免疫吸附技术可以对食品中的有害微生物进行检验,检测的效率也很高。
3.3检测转基因食品
        近年来,转基因食品广泛出现在人们的视野中,不合格的转基因食品则会严重威胁人类的健康。利用生物酶技术等现代生物技术,能够有效检测食品中的酶和蛋白质,确保人们食用到安全的转基因食品。
3.4检测食品的成分
        不同的食品有着不同的营养价值,但也可能含有有害成分。例如过度添加食品添加剂,会导致食品的原有成分被改变,影响食用安全。采用生物传感器技术,可以有效检测到食品中各种营养元素或有害物质等,为人们的饮食健康规避风险。
4结语
        综上所述,现代生物技术应用到食品发酵工程、食品加工工程、食品育种和储藏工程以及食品检测中,在食品工程中应用现代生物技术必须严格把控应用方向,严格按照规范操作,来创造更高的价值。能够在提高食品质量的同时,优化食品市场秩序,进而为促进社会主义和谐建设奠定坚实可靠的基础。
参考文献
[1]田颖.现代生物检测技术在食品检验中的应用探讨[J].食品界,2020(8):97.
[2]钱晓兵,刘守平.现代生物技术在食品工程中的应用[J].食品安全导刊,2020(12):179.
[3]杨巍巍,岳祺圣.现代生物技术在食品科学中的应用现状[C]//第十六届沈阳科学技术年会,2019:4.
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