现代生物技术导论作业.doc

现代生物技术在食品工业中的主要应用
摘要:
现代生物技术是以生命科学为基础,利用生物的特性和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,以及与工程原理和技术相结合进行社会生产或为社会服务的结合性科学技术。它涵盖了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等学科,是研究生物学、医学、农业与食品科学的基础工具,广泛应用于医药、农业、食品、化工、环境保护等各个行业。生物技术是当今迅速发展的高新技术领域,是21世纪最具有发展潜力的新兴产业之一。随着科学技术与经济的发展,工业食品在人们生活中的重要性越来越突出,而生物技术这项高新技术的发展为食品工业的技术进步注入了新的血液。本文详细阐述生物技术在食品发酵工业、食品资源改造、食品添加剂和风味物质生产、保健食品的功能性基料生产、食品分析检测以及食品包装上的应用。
传统生物技术包括酿造、酶的使用、抗菌素发酵、味精和氨基酸工业等,被广泛应用于生产多种食品如面包、奶酪、啤酒、葡萄酒以及酱油、米酒和发酵乳制品。它和新的生物技术之间既有联系,又有质的区别。现代生物技术是20世纪70年代初在分子生物学、生物化学、生化工程、微生物学、细胞生物学和电子计算机技术基础上形成的综合性技术。
关键词:生物技术;食品工业;应用
(一)食品原料和食品微生物的改良,提高食品的营养价值及加工性能
利用现代发酵技术改造传统发酵食品最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统的酸法水解工艺[1],用于味精生产,可提高原料利用率10%左右。在啤酒生产中,国外采用固定化酵母的连续发酵工艺进行啤酒酿造,可将啤酒的发酵时间缩短至ld,甚至90 min。我国对传统酿造制品,如黄酒、酱类、豆腐乳等利用优选的菌种发酵,提高了原料的利用率,缩短了发酵周期,改良了风味品质。此外,利用发酵工程生产天然色素、天然新型香味剂等食品添加剂,逐步取代人工合成的色素和香精,这也是当前食品添加剂研究的方向。食用工业如酒类、酱类、食醋、乳酸菌饮料的发展,关键在于是否有优良的微生物菌种。利用基因工程对传统发酵微生物进行改良,目前已成为改良食品工业菌种的一个重要途径。如在啤酒酵母的改良中,利用转基因技术将外源Or--乙酰乳酸脱羧酶基因导入啤酒酵母细胞进行表达,可有效降低啤酒中双乙酰含量而改善啤酒风味。
利用基因工程、细胞工程改造动物、植物、微生物资源向人类提供各种转基因食品和食品添加剂,一方面提高了农作物产量、改善农作物抗虫、抗病、抗除草剂和抗寒能力,另一方面使食品的营养价值、风味品质得到改善,食品储藏和保存时间有所延长。我国利用基因工程技术培育的转基因抗病番茄、抗病甜椒,目前累计种植3,000多亩,耐贮番茄在室温下储藏56天,好果率达70%以上。利用细胞工程技术培育出含水量大大降低的西红柿、洋葱、马铃薯新品种[2],培育出带咸味和奶味的适宜膨化加工的玉米新品种,获得了出油率高、不饱和脂肪酸含量较高的油料作物,以及我国已在田间试验中的超级水稻、转基因鲤鱼、高产奶量的转基因试管牛
[3],等等。
改善食品原材料品质和加工性能  动、植物是食品加工的基本原料。基因工程运用于植物食品原料的生产上,可进行品种改良、新品种开发与原料增产,如选育抗病植物、耐除草剂植物、抗昆虫或抗病毒、耐盐或耐旱植物等。既丰富了食品原料的的多样性,也改善和提高了食品资源的品质特性[4],增加了食用与营养价值