食品安全事件频发,引起了全社会的高度重视。要使食品产业健康稳定地发展,就必须对其进行主动的处理,并通过有效的工艺和生产手段来提升其产品的安全性和质量。食品安全是事关人民生活的大事,政府也在不断地加强对食品安全的监督,将现代生物技术与食品产业相结合,用科学的方法来弥补传统食品产业中的缺陷,使食品安全得到最大程度的提高,同时也激发了食品行业的发展潜能。
一、常见的现代生物技术
1.遗传技术
遗传技术是指对有机体原有的基因进行重组,从而使其具有特殊的遗传特征。它的基本目标就是通过遗传改造,增强有机体的某些特征,发挥它们的作用,从而改善生物的发展状态。
2.基因技术
基因工程和遗传工程在本质上是一致的,都是通过基因重组使生物的遗传特征发生变化。区别是遗传工程是把新的细胞移植到有机体内,以产生新的有机体。
3.细胞技术
细胞技术是指在生物细胞水平上对基因进行修饰,生成具有特定功能的细胞,从而对机体的正常生理功能产生作用。
4.发酵技术
利用生物体细胞、基因和分子来制造新的有机体。目前普遍采用的是常规的发酵工艺来高效地挖掘和利用微生物,而在食品行业中,各种微生物的功能也不尽相同,因此,通过现代生物技术来挖掘和纯化微生物,可以提高产品的品质,并将其应用于食品工程中。
5.蛋白质技术
蛋白质技术是在生物技术、遗传技术和遗传技术基础上开发出来的一种新兴技术。利用蛋白质技术可以对生物体的酶功能进行创新,从而赋予特殊的食物新的功能。近年来,国内在蛋白制备方面已有一定的发展,具有较好的发展前景。目前,在自然条件下人们很难从天然原料中获得酶,而采用蛋白质技术对其进行改造,可以获得适合于食品工程应用的酶品种。
二、现代生物技术的作用
1.提高食品营养价值
在食物工程学方面,运用现代生物学技术高效地改造食品生产的原材料和所使用的微生物,通过基因、细胞等手段改善动植物的生物学特征,从而得到有利于人类健康的基因工程食品及添加剂。它在粮食原料方面的改进,具体体现在通过生物工程手段来改善作物的产量、抗逆性等方面,降低了农药、肥料的使用。另外,转基因还能提高作物的生物性能,改善其质量及营养成分,延长食品的保存期。例如,利用细胞技术来减少西红柿、马铃薯等制品中的水份,从而增加它们自身的营养成分,并将其应用于生产中,可为挤压类食品的生产提供重要的原材料支撑。
2.促进功能食品有效成分的开发
由于某些食品中所含的高胆固醇会严重危害人体的健康,所以利用基因工程技术改造食品的生物特性,达到降低食品中胆固醇含量的目的,因此,可有效地改进各类产品的品质,增强食品的安全。通过遗传工程手段,可以减少肉类、蛋类等食物中的胆固醇。采用微生物工程方法,可以有效地减少乳制品中的乳酸。所以,在对水产品的发展与使用过程中,可以将其有效成分进行萃取,用于研制和开发健康食品。
3.提高食物的蛋白质含量
现代生物技术还在不断地提高食品中的蛋白水平,对其进行遗传改良能够增强其适应能力。若将其用作粮食、马铃薯等食品原材料,则可通过改良其生物学特性,增强其耐寒、抗虫等性能,极大地增强其对环境的适应,这样就可以得到产量高,营养价值高的玉米、土豆。对食物成份进行基因改造,使其蛋白质含量提高,对改善食物的营养水平起到了积极的促进作用。
三、现代生物技术的应用
1.食品发酵
在食物工程学中,发酵是一个非常重要的步骤。利用现代生物技术,通过遗传、发酵等方法改造特殊的发酵菌株,使其在食品生产中发挥重要作用。可以通过改进其特性来改善其性能。利用遗传学手段改进发酵过程,从本质上改善食物的生产质量。把它运用到白酒生产过程中,可以提高酒的质量和风味。
2.食品加工
食物加工就是通过对食物原料进行高效的加工,使其变成可以吃的食物,而食品原料就是指未经处理的原料。比如,饮料生产过程中,以各种花卉为主要原料,通过生化手段对特殊原料进行发酵,再将其用于饮料生产中。采用生物工艺对食品进行深度处理,不但可以提高食品的味道,而且能大大减少制作费用。比如,在制作玫瑰花类食物时,对食物原料的要求比较高,只有香气浓烈的玫瑰才能作为生产材料,不过这种玫瑰的种植方法很复杂,目前的玫瑰数量并不多。导致食品处理材料价格高昂;此外,还可以通过现代生物手段对月季的基因进行改造和改良,赋予其更强的花香,替代传统的玫瑰作为食物原材料。
3.食品检测
随着人们对食品安全的日益重视,食品检验也成为了食品工程学的重要工作之一,期望通过对其进行有效的检验以确保食品质量与安全性。PCR法是目前食品检验中最常见的一种方法,它是一种以病原微生物和转基因成分为基础的食品质量判定方法。由于其高灵敏、快速的特点,使其成为目前食品检验的主要手段。
4.食品添加剂
在食品育种中,细胞与基因工程相结合,可以实现对生物体的细胞功能的增强,并通过基因重组来改善生物体的性状,从而实现对基因资源的高效创新,从而为食品添加剂的生产提供更高质量的原材料,减少食品添加剂对人体健康的危害。
5.食品改良
在我们每天所接触到的食物中,有相当比例的食物都要添加微生物,如酸奶、酱油等。微生物种类的好坏直接关系到食品的产量与品质。利用现代生物技术中的基因工程手段,对菌株进行改造,改善其品质。如果在啤酒酿造过程中,将A-乙酰乳酸脱羧酶基因导入到酿酒酵母中,则可以使啤酒具有更好的风味。同时,还可以利用酵母菌的嗜杀作用,提高啤酒的质量。乳酸菌是一种能够抑制细胞凋亡、延缓衰老的酶类,它的活力直接影响乳酸菌的生存。将此种酶基因应用于食品加工中,可以获得具有健康功效的食品。
结论:中国将现代生物科技与食物产业结合起来,推动了我国的食品产业快速发展。要充分利用现代生物科技的优势,促进我国食品产业的健康发展,就需要积极探索并研究利用生物科技进行发酵、加工、检测、添加剂生产和改善食品品质的重要途径。
参考文献、
[1]王镓璇,郝淑月,任清.中国传统发酵食品发酵系统中的未培养微生物研究进展[J].食品与发酵工业,2023,49(11):306-314.
[2]宋开南,艾羽桐,徐玉泉.真菌Stilbella sp.CGMCC 40422的萜类产物研究[J].生物技术进展,2023,13(4):604-611.
[3]韩艳梅.发酵工程在食品工程中的实践探究[J].食品安全导刊,2023(21):165-167.
[4]蔡松雨,李璐瑶,狄飞倩,张佳婵,金建明,阮华君,陶俊俊,王昌涛,唐长明.珍珠的生物制备技术及其功效研究进展[J].日用化学品科学,2023,46(11):32-40.
[5]邢淑婕,王荣荣,李建芳,朱静,张阳阳,雷磊.课程育人视域下“食品微生物学”的教学设计[J].发酵科技通讯,2023,52(4):237-242.