食品工程中现代生物技术的运用

食品工程中现代生物技术的运用

韩红艳

身份证号： 142424198703052328

摘要：随着科学技术水平的提升，现代生物技术在食品工程中得到广泛运用，不仅对提升食品加工质量起到积极作用，还有利于保障食品安全，满足人们对高质量食品的需求。基于此，本文就食品加工中现代生物技术的实践运用加以分析，以供食品行业从业人员提供参考。

关键词：食品工程；现代生物技术；实践运用

前言：食品工程在我国民生发展中占据着至关重要的位置，对食品安全及社会稳定产生重要影响。为此，引入现代生物技术是提升食品安全的重要手段之一，食品行业应充分重视现代生物技术的重要性，加大生物技术的运用力度，以期提高食品的安全与品质，提升食品安全水平，激发食品行业的发展潜力。由此可见，食品工程中现代生物技术的运用，不仅促进食品工程的改革，还有利于扩宽食品原料的来源。

一、现代生物技术的种类

（一）基因工程技术

基因工程技术可将食品异源基因DNA进行优化组合，再将其引入到受体细胞中，实现对生物性状的优化改造。基因工程技术通常被用于生产转基因食品，转基因食品是指在食品中借助其他物种的基因，改变食品的性状或增加营养价值。通过基因工程技术，可将具有特定性的基因融入农作物中提高农作物抗虫害、抗病害能力，进而提升农作物产量和品质。例如，增强转基因水稻抗病害能力，提升转基因玉米抗草害能力。此外，基因工程技术还可改良食品的营养成分，例如生产富含维生素的转基因作物。

（二）蛋白质工程技术

蛋白质工程技术是一种能够根据人们需求改变生物蛋白质性状的技术。蛋白质工程技术可对食品原有的蛋白质进行改造，并基于其基础性质设计出具有新功能的蛋白质产品。蛋白质工程技术的应用可改变食品中的蛋白质，从而衍生出更具营养价值的食品。通过蛋白质工程技术的运用，能够实现对食品中的蛋白质的改变，例如改善口感、增加稳定性等。同时，蛋白质工程的运用还能设计出具有特定功能的蛋白质，如抗氧化蛋白、抗菌蛋白等，以提高食品的品质和保鲜效果。蛋白质工程技术的运用还需在食品安全和可行性方面进行充分的评估和监管，确保改变后的蛋白质产品安全可靠，避免对人体健康造成风险[1]。

（三）细胞工程技术

细胞工程技术是一种利用细胞对生物体进行改善的方法，并将细胞应用于实际食品加工各个环节中。在当前的细胞工程技术研究中，许多学者将重点放在细胞工程研究上，例如在中草药方面应用细胞工程技术，以改善中草药的抗病能力和产量，已应用的植物包括紫杉醇、人参皂苷和长春碱等。在食品添加剂加工方面，细胞工程技术也取得较好的运用效果，如胡萝卜素、花青素、天然香料和紫草色素等添加剂的生产与应用。细胞工程技术还可通过改变细胞的代谢途径和基因表达，使得生物体能够产生更多或更有效的添加剂，从而提升食品的营养价值和品质。此外，细胞工程技术在改善生物性状、产量和改进食品质量等方面具有广阔的应用前景，细胞工程技术与其他生物技术一样，也需要在安全性和可行性方面进行充分评估和监管，以确保其应用不会造成食品安全风险。

二、食品工程中现代生物技术的实践运用

（一）基因工程技术的运用

基因工程技术在食品生产中的应用，一方面能够获得高产量、高抗病能力的优良菌株，将基因工程技术应用于食品工程加工中，可提高食品的产量和质量。另一方面，基因工程技术可对传统菌株群基因加以改良，以此提升食品加工的生产效率和质量，改变食品成分及组成，使加工的食品具备丰富的营养价值。食品工程中基因工程技术的运用主要体现于以下几方面：

第一：基因工程技术可运用于面包酵母菌的优化中，对面包酵母菌的基因进行改造，以增加麦芽糖的含量和改变其发酵性能，使面包酵母菌产生更多的二氧化碳，提高面包的松软度。通过对面包酵母菌的海藻糖代谢途径、耐冷冻机制、海藻糖积累能力、面团发酵性能等方面进行分析，研究人员最终选育出一种耐冷冻的面包酵母菌株。通过无痕基因敲除技术的应用可发现，面包酵母菌株并没有对外源DNA序列或其他发酵特性发生改变，但具有耐冷冻性能的优势，对我国烘焙行业的生产技术水平起到积极推动作用。

第二，基因工程技术在酿酒酵母菌的改进中具有重要作用。通过基因工程技术，可以对酿酒酵母菌的基因进行改造，以增强酵母菌的醇香浓度和酿酒性能，从而改良传统酿酒工艺，提高酒品质量，使得人们能够享受到更高品质的饮酒体验。基因工程技术还可以应用于检测有害微生物，为食品生产质量提供额外的保障。通过科学检测样品，并根据检测结果判断食品加工过程中是否存在有害物质，可有效地保障食品安全。此外，基因工程技术还可改善食品的运存和运输特性，通过改变食品中的基因，延长食品的保质期，使其具备耐储存和运输的性能，减少食品运输过程中的损耗和浪费[2]。

（二）蛋白质工程技术的运用

蛋白质工程技术在食品工程领域具有广泛的应用，主要表现在以下几个方面：

首先，改变聚乳霉的性质，通过蛋白质工程技术，可改变聚乳霉的特异性，使其更适用于特定的食品加工过程。例如，通过改变聚乳霉的酶活性或结构，使其在食品加工过程中更有效地凝结食材，增强食品的质地和口感。提升聚乳霉的蛋白质结构，增加其稳定性，提高蛋白质工程技术在食品加工和储存过程中的有效性，延长食品的保质期，减少聚乳霉产生的异味物质，改善食品的口感和风味，降低异味物质的产生。

其次，增强纤维素霉的性能，蛋白质工程技术的运用能够改变纤维素霉的分解特性，提升食品加工质量。例如，在肉类食品嫩化中，通过添加特定的重组蛋白霉菌改善肉质的口感和嫩度；在水解鱼肉浆过程中，适量添加蛋白酶产生可溶性食用鱼蛋白，提高鱼肉制品的质量。通过研究纤维素霉中活性氨基酸的突变，有利于优化其在食品加工过程中的表现，减少可能存在的食品卫生安全问题。

（三）细胞工程技术的运用

①提升育种质量

食品育种中细胞工程技术的运用，可以改变农作物细胞的性状，改良农作物品种的基因，提升农作物的口感、增强抗虫性、增加作物产量。例如，通过细胞工程技术能够改良作物的细胞壁结构，使其更耐腐烂或更易于消化。此外，细胞工程技术还可用于提高农作物的抗逆性，使农作物细胞能够在恶劣环境中更好地生长和生存，产生更多的营养物质或具有特定的品质特性，从而满足人们对更高质量食品的需求。例如，借助细胞工程技术进行豆角品种培育，缓解豆角自身的毒性，提升豆角的生产产量。

②培育优质细胞

现代生物技术通过培育细胞，扩大天然药物的使用范围，提升天然食品添加剂的应用质量和食品工程生产效率，促进我国食品工业的发展。通过细胞工程技术，可大规模扩大药用植物或动物的有效成分。培育优质细胞比传统的野生植物或动物采集更可靠、可控，确保药物的纯度和质量，减少对自然资源造成的压力。此外，通过细胞培养，可生产更多的食品添加剂，如酶、调味品和防腐剂等，能够满足人们对食品质量和安全性的要求[3]。

三、结束语：

综上所述，食品工程中现代生物技术的运用对于促进食品行业健康、可持续发展具有重要影响，通过现代生物技术的实践运用可看出，不同类型的现代生物技术对食品工程带来的效果不同。为此，食品行业应结合当前人们对食品工程的具体需求，针对性地运用不同类型的现代生物技术，以期提高食品工程的安全性，促进我国食品行业的顺利发展。

参考文献：

[1]张艳霞.现代生物技术在食品工程中的应用[J].食品界,2023,(07):115-117.

[2]刘春连.现代生物技术在食品工程中的应用进展[J].食品工程,2022,(02):16-19.

[3]杨佳佳,叶晓轩.现代生物技术在食品工程中的实践探究[J].食品安全导刊,2021,(18):35+37.