论生物化学工程技术在绿色食品生产中的应用
夏湧林
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夏湧林,. 论生物化学工程技术在绿色食品生产中的应用[J]. 化学研究前沿,2021.6. DOI:10.12721/ccn.2021.157059.
摘要: 目前我国现代生物技术普遍用于遗传、蛋白质、发酵、细胞以及基因等微观工程中,其在食品工程中的有效应用不但能提升食品安全检测技术的应用效果,还能提高食品原料的质量。基于此,应当将多样化、丰富化的现代生物技术有机地融入食品工程之中,目的是推动食品工程实现可持续发展目标,并为整个社会的和谐发展提供良好的技术资源保障。
关键词: 生物化学工程技术;绿色食品生产;应用策略
DOI:10.12721/ccn.2021.157059
基金资助:

引言

农业一直以来是我国的基础性产业,是关乎国计民生的基础性产业。党的十八大上,确立了我国全面建成小康社会的国家战略目标。全面建成小康社会不仅要体现在全民丰衣足食上,同时还要求提高全民的生活质量,包括物质和精神的质量。食品安全是衡量小康社会的重要指标之一。要实现全面建成小康社会这一目标,必须加快传统的食品生产向绿色食品生产的转型,来推动社会生态文明的发展。生物化学工程技术是食品加工中必不可少的技术。研究生物化学工程技术在绿色食品生产中的应用对促进我国食品加工产业向绿色生产转型有着重要的意义。

1生物化学工程技术在食品加工中的作用

1.1优化和改善了食品原料性能

现阶段,生物工程技术在食品领域实现了广泛应用,极大的提升了食品生产、加工水平,同时也在一定程度上优化了食品原料性能。以转基因技术为例,利用转基因技术重组转化食品原料DNA,改良食品原料的性能,能够达到更高的食品口感、质量及营养价值。例如:以玉米为原材料的食品为例,应用转基因技术进行处理,改变其营养结构及成分,改变过去单一的口味,使得玉米类食品具备更好的口感、柔软度,同时要更好地保留了食品的原有营养价值,进而满足消费者对于食品的多元化需求。不仅如此,当前转基因技术在豆类食品生产加工中也有着较为广泛的应用,将转基因技术应用于大豆油生产中,能够提升其蛋白质含量,科学调整酶比例,增加淀粉含量,使其具备更高的营养价值,保证产品质量。以防腐技术为例,在食品生产中的应用也越来越广泛,在防腐技术的支撑下,延长了食品的保鲜期,避免过早的损坏,不仅能够保持原有的颜色,而且食品的口感及营养价值也不会被破坏。

1.2提高了食品品质

近年来,食品安全问题的频频发生,为人们敲响了警钟,当前人们越来越重视食品质量安全问题。在过去,食品生产大多依靠的人工和机械设备进行生产加工的,所应用的技术及制作方法较为落后,整个生产过程由于受到环境、人为因素的影响,导致食品质量得不到保障。将生物工程技术应用于食品领域中,能够更好地保证食品质量安全。以微生物发酵技术为例,在豆制品、面包、发酵饮料的生产制作中,均发挥着至关重要的作用。这些发酵型食品,需要筛选并培养无害类生物菌群,借助发酵技术、基因改良技术,则能够改善食品的pH值和水活性,阻碍腐败微生物的生长,促进食品核苷酸和氨基酸等有益物质的生成,使得食品具备更加良好的色泽及口感。

1.3降低农药残留的作用

化学农药是农作物病虫害防治的重要手段之一。全球环境污染调查报告显示,化学农药的污染是造成环境污染的重要原因之一,也是造成农产品污染的重要原因之一。如果将传统的化学农药更换为生物化学技术,不仅可以有效抵御病虫害对农作物的侵害,还能降低农药残留对环境的污染率。如在水稻中添加Bt蛋白基因。当Bt蛋白基因进入害虫体内,就会对害虫的蛋白功能造成障碍,从而阻碍其正常生长发育,实现绿色杀虫的目的。使用该技术控制水稻虫害,可防御的虫害类型较多,效果好。有研究表明,Bt蛋白在水稻虫害防治中的应用,可以使水稻增产约11%。可见生物化学技术在低于农作物病虫害中的重要作用。

2生物化学工程技术在绿色食品生产中的应用

2.1食品检测中应用生物技术

生物检测技术是食品检测技术最有潜力的形式,在实际应用过程中,检测不受食品种类的限制,另一方面,食品质量的评估与否也不受限制。或者,也可以应用质量监督、生产过程。由于生物检测技术的生物识别功能具有一定的特性和较高的选择性,生物检测技术与理化方法的融合必将在更加实用方便、准确的方向上促进食品安全检测技术的发展。第一,酶的检测方法。首先,将酶用作实现对特定酶活性和含量的检测的手段。该方法不仅具有很强的特异性,而且在酶本身的催化下对检测任务提供了重要的帮助,使检测任务容易、顺畅地完成、节省了检测时间。通常,动力学分析、酶标记的免疫测定法等是检测特定类型酶的方法。第二,基因芯片技术。基因芯片技术是将生物学、激光和半导体作为一种传感技术,近年来发展起来的一种科学技术形式,随着社会的不断发展,该技术现已成为科学研究的重点。一次测试大量样品的最大优点不仅是解决了常规核酸印迹杂交技术的复杂性问题,而且还提高了检测效率。

2.2在食品加工中应用现代生物技术

由于我国粮油加工具有分散、小型的特点,其实践也仍停留在初级加工阶段,相比于国际上先进的加工技术,我国粮油加工技术的综合水平仍有待提升。但现代生物技术的支持,不但有效改善了以上粮油食品加工问题,还能更深层次优化与改良粮油食品原料的应用效果,整体提高了粮油食品的营养价值。最重要的是,在粮食加工中应用现代生物技术还能将食品加工成本控制在合理范围内,并在二次粮油食品开发中衍生出全新的粮食产品,有效提高粮食作物的循环利用率,例如,在应用现代基因工程技术时,将玉米醇溶蛋白质基因与马铃薯花粉赖氨基酸蛋白基因进行有机结合,并将其整合到水稻基因中,有助于加强食品的营养价值。但实际上在食品加工中应用现代生物技术时,其成本相对较高,可应用范围也较为有限。

2.3现在生物技术在食品发酵工程中的应用

发酵工序是食品工序的重要组成部分之一,在一般的馒头和面包制作等食品加工制造过程中经常会经历发酵这一生化反应。 面条食品制造主要利用酵母菌实现,但在这过程中,酵母的活性影响食物的口感,发酵反应所需的时间也长,不能缩短食品制造所需的时间。 现代生物技术应用于食品发酵工程的优点是缩短了食品的制造时间,确保了口感。 原理是通过改造菌丛提高菌丛性能,大幅缩短发酵时间,也提高食物质量。 例如,应用现代生物技术酿酒,制成的酒香浓度明显上升。

2.4在食品育种和贮藏中的应用

现代食品育种工程采用的生物技术主要包括细胞工程技术和基因工程技术,其中基因工程技术主要利用其他生物体的基因性能改良食品属性,提高食品质量。 在食品贮藏方面,以粮食贮藏为例,主要可以通过提高农作物的抗虫性和天敌的预防等来提高粮食贮藏效果。 例如,利用病虫害的天敌等,可以驱除和诱杀粮食储藏中可能存在的害虫,取得良好的防治效果。 此外,还可以利用生物技术在粮食表面形成天然的生物保护膜,防止粮食表面微生物的生长和繁殖。

结合语

国以民为本,民以食为天,食以安为先。食品安全作为影响百姓健康与生命的重要因素,在我国已经上升为国家战略。党的十八大以来,将绿色食品生产作为农业现代化发展的重要目标。为确保绿色食品的质量安全,建议企业在绿色食品生产中多采用生物化学工程技术来替代传统的化学技术,降低食品生产中的化学残留,来确保绿色食品生产的安全性。

参考文献

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