现代生物技术在食品工程中的应用

172 食品安全导刊 2021年5月Tlogy科技食品科技

按照技术研究与应用形式的不同，

可将现代生物科学分为细胞工程、生

物酶工程、蛋白质工程及基因工程等

几种类型。现代生物科学在食品生产

各个环节的应用形式不同，为保障食

品安全，在技术应用的过程中，相关

企业与科研单位应在全面、深入认识

各项生物技术特征的基础上，及时掌

握前沿技术研究成果，为食品产业的

创新化、多元化发展提供技术方面的

支持。

1 现代生物技术在食品工程中的

应用

1.1 生物酶工程在食品生产与加工过程中，运用

生物酶可有效提升食品的转化速率，

增强生产效率，如在果汁、速溶茶等

饮品的生产中应用生物酶，可提升产

品的生产率。生物酶技术可应用于产

品外包装、添加剂生产领域，应大力

推广。以生物酶在调味产品生产中的

应用为例，通过合理添加啤酒复合酶，

可有效改善食品的营养结构、提升食

品口感和促进肠胃消化等，对提高食

品生产品质有着重要作用。

1.2 基因工程生物基因技术在食品领域的研究

应用不断深化，在提升食品生产质效、

降低生产成本和延长食品保存周期方

面有显著成效。生物基因技术应用优

势具体表现为3个方面：①控制食品

生产与加工的成本。利用基因技术可

不断创新现有的食品生产模式，降低

食品产业生产原料、能源的损耗，同

时，促进食品生产种类的多元化开发；

②全面提升食品生产与加工的质效。

如在农作物种植环节，部分生物酶会

对作物生长产生抑制影响，通过基因工程改造可科学控制酶的含量，为作

物的健康成长提供保障。在养殖产业

中，利用基因改造技术可对家猪不同

阶段的体重进行控制，对于贯彻落实

科学养殖目标具有重要意义；③基因

工程可使食品进行有效的发酵反应，

提升发酵成效。食品受菌种类型的影

响，产生的发酵反应和需要的发酵周

期存在差异。如酱油、酸奶在发酵的

过程中需不同的生物菌种，为有效提

升发酵效果，运用基因技术对食品中

酶的比例进行控制，可提升产品的抗

氧化性能，从而延长食品的保存周期，

增加食品风味[1]。

1.3 蛋白质工程蛋白质工程能改变生物原本的性

状，或基于原有蛋白质基础性质生产

具有新功能的新型蛋白质产品，改善

凝乳酶、纤维素酶等的使用性质，为

创新食品生产技术、推广蛋白质酶的

使用和改善食品生产质量等提供技术

支持。

1.3.1　改善凝乳酶使用情况

凝乳酶作为凝结剂可有效提升干

酪加工的品质，在蛋白质工程研究

领域的应用范围较为广泛。从实践

应用形式来看，由于其他酶与动物

凝乳酶相比特异性低、凝结效果不

佳、蛋白分解程度小，在使用非天然

凝乳酶进行干酪加工时，会导致口

感不佳、产量下降等问题，因此，在

实际应用过程中受到技术限制。近几

年，蛋白质生物技术在食品领域应

用研究的逐步创新，在凝乳酶结构

改善与酶的激活方面获得了一定的

实践成果，可有效调整凝乳酶的性

质，在凝乳酶适用推广方面有着积极󰀁

意义[2]。1.3.2　改善纤维素酶使用情况

在食品工程蛋白质酶应用研究中，

纤维素酶可通过水解将纤维素转换为

单糖，然后经发酵转变成乙醇，能针

对性控制食品生产污染问题、促进再

生能源利用。纤维素酶属于蛋白质酶，

利用蛋白质工程原理、技术对酶的应

用情况与功能特性进行研究，能为技

术的推广提供可靠的理论支持。现阶

段，蛋白质酶的具体应用方向包括3

种，即对潜在活性中心氨基酸残基进

行基因定点突变、体外分子定向进化

和动力学分析定点突变酶[3]。

1.4 细胞工程细胞工程是指在食品生产中，根

据不同食品中生物细胞的遗传与生产

性能，对细胞进行改造的技术应用。

现阶段，食品细胞工程的主要技术形

式包括细胞培养、移植及融合等[4]。

2 食品产业生物技术的具体应用

方向

2.1 食品加工从食品加工产业的发展形势看，

农产品加工具有规模小、布局分散、

粗放式加工为主等方面的特征。通过

应用生物技术，能改良粮油产品原料，

使加工后的产品具备更高的营养价值，

同时改造传统的工艺技术，在控制生

产环节原料成本的基础上，利用创新

技术优化资源配置结构，实现粮油食

品的深加工，从而促进食品生产综合

效益价值的提升，为食品市场提供更

多元化、安全性的产品。如在水稻种

植基因改造工程中，将在玉米醇溶蛋

白基因、马铃薯花粉赖氨酸蛋白基因

等融入到水稻基因编码中，增加水稻

个体中赖氨酸、苏氨酸等物质的含量，

从而提升农作物的营养价值，实现品现代生物技术在食品工程中的应用

□ 王拥政 刘静雯 北大荒农垦集团有限公司

摘 要：当前阶段，食品领域科学技术的不断创新与技术成果的快速转化，为食品生产与加工相关产业的规模化、多元化发展提供了支持。在食品领域中合理的运用生物技术，不仅可以提升食品生产质效，降低生产成本与消耗，还可为食

品安全保障提供技术支持，为食品市场的健康、有序发展奠定基础。本文从当前食品生产、加工、存储和检测等领域常见

的生物技术特征出发，对生物工程的基因、生物酶、蛋白质与细胞相关技术的实践应用方向进行具体的探析。

关键词：食品加工；基因工程；安全检测 CHINA FOOD SAFETY

173食品科技

种优化的目标，从原材料基因改造的

层面提升食品生产效益。

2.2 育种种植原材料种植产业中，生物技术在

育种工程中应用较为广泛，主要可分

为细胞工程改进与优化生物体性状2

个方面。其中，基因改良是指通过对

生物体原有基因工程的改良，提升作

物的产量、品质。如通过优化作物的

抗病、抗虫基因，从科学育种的角度

出发，筛选良种进行改造，增强作物

对常见病虫害的抵抗能力，从而提升

作物种植产量。此外，还可运用生物

技术促进微生物快速繁殖，在粮食表

面生成天然保护膜，保证粮食的存储

效果。

2.3 安全检测食品检测是确保食品安全的关键技术，食品产业的蓬勃发展，在促进

食品种类不断创新的同时，也使食品

市场的经营管理风险更复杂。因此，

食品检测行业应积极引进现代技术，

基于食品生产、加工和销售等环节技

术检测要求的不同，逐步深化生物技

术的应用，深度排查安全隐患问题，

为食品产业的良性、健康、绿色发展

提供助力。当前，生物技术在不同种

类食品质量检测领域的技术研究成果

包括基因探针法、生物芯片等，可通

过DNA序列、生物组分等基因信息的

分析，进行食品质量与安全检测。

3 结语生物技术在食品生产、加工与安

全检测等领域的多元化、深层次应用，

可有效提升食品原料的生产效益，实

现改善生物基因、增强食品风味与口感、促进食品深加工发展和保障食品

安全等方面的作用。在技术实际应用

过程中，相关企业与研究单位应结合

基因技术、蛋白质技术、生物酶技术

与细胞技术等不同工程技术的特点，

对技术进行深入开发，与时俱进，不

断创新，促进食品产业的现代化发展。

参考文献[1]陈坚.推动食品生物技术及

产业快速创新发展[J].生物产业技

术,2019(4):1.

[2]吕静.现代生物技术在食品检验

中的应用[J].经贸实践,2018(4):343.

[3]朱学贤.探究现代生物技术在食

品工程中的应用[J].建筑工程技术与设

计,2017(13):5903.

[4]屈晓丹.现代生物技术在食品工程

中的运用[J].现代食品,2017(18):101-102.

标进行检测时，检测的主要内容包括

奶制品的蛋白含量、乳糖含量和脂肪

含量等。

2.4　毛细管电泳技术毛细管电泳是指将高压直流电作

为分离动力，内径为10～200󰀁μm的

毛细管柱作为分离通道，高效分离小

分子、大分子的一种检测技术。通过

利用毛细管电泳技术，可深入分析较

复杂的食物。毛细管电泳技术的检测

下限约为10-13～10-15󰀁mo1/L，具有

较高的灵敏度与分辨率。由实践可知，

通过利用毛细管电泳技术，仅需花费

180󰀁s便可以分离出约35种阳离子，

同时在整个检测过程中，不会对环境

造成任何污染，无需投入较多成本，

而且该技术所运用到的检测仪器便于

维修。假如食物中含有过量的亚硝酸

盐，会严重威胁人们的身体健康，通

过使用毛细电泳技术，可对食品中的

亚硝酸盐含量进行迅速检测。此外，

通过使用毛细电泳技术，还能精准检

测液体饮料中的多种元素含量，如硒、

锌、镁等[5]。2.5　X射线荧光分析技术X射线荧光分析技术指利用外界

辐射作用，促使待分析样品中的原子

发出特征X射线，通过对特征X射线

的具体强度与能量进行测定，有效确

定样品内微量元素的含量与种类的技

术。使用X射线荧光分析技术，可对

蔬菜、肉类和粮食等食物的构成进行

精准检测。另外，可选用X射线荧光

分析技术对一些假冒伪劣食品进行检

测，获取较高精确率的检测结果。，

使用X射线荧光分析技术可对一些

较名贵的茶叶的主要构成成分进行精

准检测，可在较短时间内出具检测󰀁

报告。

3　结语综上所述，在食品检验中，绿色

分析测试技术发挥着较为重要的作

用。通过使用毛细管电泳技术、微流

控芯片技术、近红外谱技术和X射

线荧光分析技术等，能获取较高精

度的检测结果，同时在食品检验过

程中不会出现任何污染问题。与传

统食品检验测试技术相比，绿色分析

测试技术具有许多优势特点，如绿色无污染、有助于化学能源的节省等。

此外，绿色分析测试技术操作简便，

检测精度高。在我国未来食品检验工

作中，一定要高度重视与充分利用绿

色分析测试技术，以有效保护自然󰀁

环境。

参考文献[1]谭晓东.绿色分析测试技术在食

品检验中的应用分析[J].中国卫生标准

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[5]卢娟娟.绿色分析测试技术

在食品检验中的应用分析[J].河北企

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作者简介：张博（1989—），女，

河北石家人，本科，助理工程师。研

究方向：药学。（上接171页）