食品生产环节生物工程技术的应用

胡江锋

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摘要：随着我国社会的发展，科技不断进步，在食品生产过程的研发、加工和检测等环节中越来越多地应用到了生物工程技术。生物工程技术又称为生物工程，是以分子生物学为基础、构建新的生物类型或新生物技能的技术。这种技术是现代生物科学与工程技术有机结合的产物。一般认为，它是以现代生物学理论与技术为基础，融合相关的化工、机械、计算机等技术，充分运用分子生物学研究的前沿成果，以生产有用代谢产物或发挥其独特生物功能的一门现代科学技术。在食品生产环节中应用该技术，能够促进和完善食品领域的科学发展。因此，本文探讨食品生产环节生物工程技术的应用有着重要的现实意义。

关键词：食品生产；生物工程；技术应用

引言

微生物发酵是一种通过微生物对物质产生一系列作用，进而完成物质加工处理的过程，在食品领域中有着不错的表现。近年来应用微生物发酵技术的场景越来越多，而食品领域作为微生物发酵技术最常用的领域，具体应用情况也在不断发展。微生物发酵技术在食品领域中应用，不仅可以对食品进行加工和处理，也可以根据微生物发酵技术的特点进行食品质量的改良和调整，微生物发酵技术用于食品加工可以在一定程度上调节其内部结构以及成分，顺利完成食品加工的同时，也让食品质量得以优化。

1生物制造产业发展现状

1.1生物发酵产业形成规模优势

传统发酵食品是我国饮食文化的重要载体，是极具中华文明特色的民生产业。传统发酵产品包括白酒、黄酒等酒类，酱油、料酒、食醋、酱类等调味品。2018年传统发酵产业总产值达1.5万亿元，已成为我国轻工制造业的重要组成部分。形成了以谷氨酸盐、赖氨酸盐、苏氨酸、柠檬酸、结晶葡萄糖、麦芽糖浆、果葡糖浆、酵母等大宗产品为主体，小品种氨基酸、功能糖醇、低聚糖、微生物多糖等高附加值产品为补充的多产品协调发展的产业格局，其中氨基酸、有机酸的产量位居世界首位，淀粉糖居世界第二位。我国发酵产业总体保持稳定发展的态势，同时也呈现产能集中度不断增强的特点和以原料主产区为核心的发展格局，如谷氨酸生产企业产能前十的企业占总产量的90%以上，柠檬酸行业产能排名前6的企业占总产能97%以上，年产值达到百亿以上的大型产业集团已有5家。

1.2部分重大化工产品生物制造率先实现产业化

我国重大化工产品的绿色生物制造技术不断取得突破，构建了丁二酸、丙氨酸、D-乳酸、苹果酸、生物柴油、甾体激素类药物、羟脯氨酸、肌醇等近20种原料药、中间体、精细化学品的生物制造路线，部分产品率先实现产业化，经济社会效益显著。我国在国际上率先建设了L-丙氨酸生物制造万吨级生产线，相比原化工生产工艺，每吨产品减少CO2排放0.5t，生产成本降低40%以上，生产企业占据了全球60%以上市场。我国建成国际首条体外多酶体系合成肌醇路线，与传统路线相比，高磷废水排放减少90%，化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)减少50%以上，成本降低50%以上。

2生物检测方法分析

2.1生物传感器技术

在食品检测工作中，生物传感器技术也是一种常用的生物检测技术。它的工作原理是基于特定生物材料，借用放大信号装置系统，科学准确检测出食品中有害物质。在放大信号装置系统运行辅助下，其能够让检测人员获取到更为精准完善的检测数据，从而提供科学参考依据。与传统食品检测技术相比较，生物传感器技术的应用优势在于操作简单方便、检测效率高以及专业度高等。生物传感器技术能够进一步完善现行食品检测系统，简化食品检测工作流程，促使检测人员能够在最短时间内获取到最为精准的检测结果。比如，在对市场中各类牛奶食品的检测中，检测人员通过科学规范采用生物传感器技术，能够快速准确检测出牛奶中是否含有葡萄糖球菌肠毒素，以此来避免有毒有害的牛奶产品流入到市场中。

2.2DNA探针技术

DNA探针技术的应用原理是以DNA分子的碱基配对法则为核心基础，展开对食品各项成分的科学高效检测工作。该项生物检测技术作为市面上一种新型的检测方式，能够辅助检测人员完成对各类食品的准确检测，检测人员只需要在检测过程中合理采用特异序列碱基配对方式，即可实现对检测样品不同性能的科学准确判断，从而大大提升了食品检测工作质量和效率，充分保障各项检测数据的准确性与可靠性。检测人员广泛采用的DNA探针技术是基于同项杂交与异项杂交开展检测工作，该项技术的不足之处在于检测成本偏高。此外，在应用DNA探针技术进行食品检测时，需要对检测对象完成放射性同位素的标记工作，然而放射性同位素容易对人体健康造成威胁。DNA探针技术的应用还会产生非特异性的反应，当周围检测工作环境不佳时，一旦受到强光的照射就会影响到正确的检测结果。因此，DNA探针技术在食品检测中的应用还需要相关技术加强创新研究，确保能够规避那些不利的检测问题，全面提升该项生物检测技术的安全应用水平。

3食品加工中生物工程技术的应用

（1）发酵工程技术可以分为传统微生物发酵技术和现代生物发酵技术。研究者一般认为，这种技术是采用现代工程技术手段，利用微生物的特殊功能来为人类生产有益产品的技术，或简单说，它是一种直接将微生物应用于食品工业生产过程的新技术。这种技术古代就在食品制作中应用，现在依然是重要的食品加工工艺。例如，现在的食品加工企业在面包和果汁生产时就要用到这一技术。运用现代发酵技术可以获取苷酸和氨基酸等营养物质，可以提升食品的营养价值。发酵技术还被广泛运用于乳酸菌食品的加工中，如利用发酵技术进行酸奶制作，可生产出植物蛋白发酵饮料。

（2）基因工程技术是利用分子生物学和分子遗传学的相关知识，对DNA进行重新拼接组合，构建杂种DNA分子并导入受体细胞，以得到新产物或新性状的一种基因操作技术。基因工程技术在食品原材料生产中经常得到应用。例如，食品加工人员在食品原材料再加工过程中，可以利用基因工程技术对加工食品中的碳水化合物、蛋白质等进行有效调控，以提高加工食品的品质。此外，将基因工程技术应用到碳水化合物类食品生产加工中，能够改变食品原材料中的淀粉含量；将基因工程技术应用到蛋白质类食品原材料的培育与生产中，能够改善农作物的品质。转基因大豆等高含量氨基酸和蛋白质食品的出现，就是利用基因工程技术进行培育和改造的结果。另外，将基因工程技术应用到日常肉制品和乳化制品加工中，能够有效改善其中蛋白质和碳水化合物的质量，同时也能够大幅度提升蛋白质食品的产量。

（3）酶工程技术是将需要催化的动植物和微生物细胞以及酶等原料与高效的催化酶放置于同一生物反应容器中，然后利用生物酶的有效催化功能，使原材料的化学性质发生变化并产生不同的作用，从而改变生物性状或提升生物品质的一种现代生物技术。酶工程技术广泛运用于食品加工中。例如，谷类、薯类和豆类食物的生产与加工，可以通过酶的科学有效调节来增加它们的淀粉含量，具体是利用酶的催化作用实现食物材料的品质转换，从而提升食品的价值。在这当中，酶工程技术的应用为食品品质提升带来了重要的保障。在焙烤食品、饮料、肉制品以及乳制品等食品的加工中，酶工程技术得到广泛应用且应用效果良好，也有效提升了企业的经济效益。另外，应用生物酶工程技术可以提高食品安全防护的效益。例如，采用了生物酶工程技术的食品能更好地促进人的肠胃消化，还能使一些食物的保质期延长。这一切说明，酶工程技术的应用确实能推动食品行业的发展进步。

结语

应用现代生物工程技术能够显著提升我国食品生产的效率和质量，从而发挥出生物工程技术在食品生产领域的科学作用和应用价值。从某种程度上来看，通过对生物工程技术的继承、开发和应用，能使我国食品研发、加工和检测环节更好地满足人们的食品需求和食品安全需要，有效推动了我国食品工业的科学发展。

参考文献

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