引言:在民生建设和服务当中,食品工程占据着重要的地位。食品质量和安全一直是社会所关注的重点,这不仅影响着食品行业的发展,还影响着人们的健康和社会的稳定。在食品备受关注的时代下,食品工程的质量和效率必须不断提高,而运用现代生物技术就能够有效弥补传统食品生产过程中的不足,提高食品生产各环节的质量,保证食品的安全。
1.食品工程中运用的现代生物技术
1.1遗传与基因技术
在食品工程中,遗传技术和基因技术是常见的现代生物技术,且二者在运用原理上存在一定的相似性。其中,遗传技术主要是对生物的基因进行重组,将其中特定的遗传因素进行人工改变,这一技术的运用主要是为了通过基因的重组使生物的某一特性进一步强化,并对其加以运用,使生物能够更好地进行发育。基因技术也是通过基因重组的方式来改变生物的特性,与遗传技术有所不同的是,基因技术主要是通过在新细胞中嫁接基因并将其导入到生物体中的方式进行,使生物体的品种直接发生改变。
1.2细胞技术
细胞技术在运用的过程中主要是对生物的遗传特性进行改变,通过对生物细胞层进行改造,进而使生物的细胞出现具备新功能的细胞,进而改变生物体原本功能特性的技术方式。常见的改造细胞功能的技术有细胞再培养、细胞融合、移植细胞核等。
1.3生物酶技术
生物酶技术主要作用于细胞和生物酶,对其催化功能进行干扰,进而使其产生新的功能用于食品生产。在生物酶技术中,常常会发生多种生物反应。在食品工程中,生物酶技术主要出现在添加剂制造中,通过生物酶技术的作用,能够有效保证食品的新鲜程度,并在其自身催化功能的作用下,使影响食品的细菌受到阻隔[1]。
1.4蛋白质技术
蛋白质技术是在遗传技术和基因技术基础之上所发展形成的新型生物技术,主要作用于生物体的酶功能,使其不断完成创新并产生新的功能。并且,蛋白质技术还可以通过对凝乳酶、纤维酶的改良进而的得到食品中所需的酶。在食品工程当中,蛋白质技术由于其优势被广泛使用。
1.5发酵技术
在发酵技术的作用下,生物体能够直接改变形成新的生物体。发酵技术作用于生物体时,主要对其分子、基因、细胞等进行改造,通常情况下,发酵技术被用来开发和利用微生物资源。在食品工程当中,微生物资源发挥着重要的作用,且存在多种不同类型的微生物资源,因此,发酵技术在其中被广泛应用。
2.食品工程中现代生物技术的具体运用
2.1食品开发
在食品工程当中,食品开发是基础环节。在食品开发过程中,现代生物技术能够通过对微生物资源的研发和利用,提高食品中蛋白质的含量,满足人们的营养需求。另外,微生物本身就具备生长速度较快的优势,在现代生物技术的作用下,能够有效利用其进行食品的高效加工,降低食品工程成本。在食品工程中,单细胞蛋白是最为突出的微生物食品,其中含有丰富的人体所需的营养元素,以蛋白质为主要元素,对于人体的健康十分有益。
2.2食品发酵
食品工程中,大多数的食品生产都包含发酵这一环节,而在食品发酵过程中,现代生物技术十分必要的,尤其是对基因技术的运用能够有效改变发酵的菌种,或者是改造出新的发酵菌种。比如在面包食品生产过程中,面包的发酵就是利用基因技术对其细胞特性进行改造,以此提高面包中酵母的性能。在基因技术的运用下,能够使食品工程中食品发酵过程更具科学性,并且能够在一定程度上提高食品的整体品质。例如使用现代生物技术能够改变并创造出新的酿酒酵母,使这个酿酒过程中的技艺得到改变和优化,进而使各类型酒品的浓度和纯度有所提高。
2.3食品加工
食品加工是食品工程中的核心环节,在其中多种现代生物技术被广泛运用。食品加工过程中运用现代生物技术能够有效改变食品的质量和味道,并且能够有效降低加工消耗的成本。比如,在加工玫瑰花味道的食品过程中,为了使食品更具风味,需要在加工中使用到味道更为浓厚的香玫瑰,但是香玫瑰的成本较高,并不适合食品工程的大量使用。这时,运用现代生物技术就能够将香玫瑰的产香基因导入到其余品种的玫瑰当中,这样一来,其他的玫瑰品种也能够具有浓厚的香味,那么对于食品加工来说,原材料途径就更加丰富,不仅使加工过程更加便捷,还很大程度地降低了加工的成本[2]。再比如,对肉类食品加工的过程中,为了满足市场的需求,常常碎肉会被丢弃,但是这样一来就会导致大量的资源浪费,利用现代生物技术,就能够有效地将碎肉进行重组,使其在外观上能够符合生产标准,且不会影响其本身的质量,避免了资源大量浪费的问题。
2.4食品检验
近年来,人们对于食品的需求越来越高,不仅要满足基本的风味、品质等,还越来越关注安全问题。食品安全问题是整个社会都十分关注的内容,如果食品安全难以保障,那么将很容易伤害到人们的身体健康,甚至影响社会的稳定。目前,相关食品部门在对各类食品都进行了严格的检验,确保质量不过关的食品不会流入到市场,而在这一过程中,部分现代生物技术就产生了重要的作用。在食品检验过程中,这些技术的检验准确度较高、且运用起来较为简便,检验的成本也比较低,所以被大范围使用。用来食品检验的现代生物技术包括PCR技术、免疫法、生物芯片技术等。其中,PCR技术主要是在检验食品的过程中,将其DNA提取出来并进行检测,利用PCR扩增处理,对食品中所含的病原微生物情况进行检测,以此实现对食品的检验和筛选的目的[3]。免疫法中又包含多种不同的方法,其主要是食品中的蛋白质结构和所含病原情况进行检测,相比较于PCR技术其操作起来难度较大,但是却具有较强的灵敏度。生物芯片技术主要是对生物分子进行识别,并通过特定的反应检验其中的抗原抗体情况等,检验结果准确性较高,且目前该项技术自动化程度也比较高。
2.5食品改良
在食品工程当中,现代生物技术的运用还常在食品改良方面。在食品改良中,发挥主要作用的是基因技术,通过该技术将微生物的细菌种类进行改变,以此改变其基因特性,进而改变食品的质量和风味等。在食品工程中,改良酱油、酸奶等食品较为常用微生物菌种进行,以此提高这些食品的质量。在生产啤酒的过程中,微生物菌种和基因技术就发挥着重要的作用。在基因技术下,啤酒的酵母会在添加特定的基因后发生改良进而使啤酒的口味有所提升。另外,在食品改良过程中,乳酸杆菌中包含的特有的酶对人体有很大的益处,能够有效减缓细胞的死亡速度,使人们衰老速度变慢,利用现代生物技术,将这一类型的酶运用到食品改良和生产当中,不仅能够提升食品的风味还能够有效提高食品的保健作用。
结论:综上所述,将现代生物技术运用到食品工程当中,对食品的品质和生产效率都有着重大的影响。在食品工程中主要运用的现代生物技术有遗传与基因技术、细胞技术、生物酶技术等,这些技术在食品开发、食品加工、食品发酵、食品检验以及食品改良中都有着广泛的运用并发挥着重要的作用。在食品工程中,应不断加强对现代生物技术的研究和运用,以此促进食品行业的持续发展。
参考文献:
[1]郑昆,杨红. 食品工程中现代生物技术的应用[J]. 食品安全导刊,2021,(27):188+190.
[2]解鸿蕾,董唯. 现代生物技术在食品工程中的应用[J]. 食品安全导刊,2021,(21):169-170.
[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.