2022年现代生物技术在食品开发中的应用与展望 .pdf

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1、现代生物技术在食品开发中的应用与展望姓名：周篇篇学号：3100401131 班级：食品 101 摘要本文论述了现代生物技术在食品开发领域中改造动植物食品资源、生产发酵制品、 革新传统食品工艺、 检测食品安全性等方面的应用，并将现代生物技术在发酵、 酶制剂等领域方面进行了介绍， 表明了现代生物技术在食品开发和改进方面的广泛应用， 以及在食品科学领域做出的杰出贡献。最后对生物技术在食品检测和基因工程开发营养健康新型食品发展方面的进行了介绍，综述了生物技术在以后的食品科学领域依然有举足轻重的作用，并很大程度上影响着食品开发。关键词现代生物技术食品开发应用品质改良展望正文近 20 年来，现代生物技术取

2、得飞跃发展， 生物技术的创新正在带动相关产业特别是食品工业的巨大发展。据估计，目前国际市场上以生物技术为基础的食品工业产值约为2500 亿美元【1】。 全球有一半以上的人直接享用过生物技术食品和农产品。 生物技术在改善食品品质、 强化食品功能、 促进食品流通保鲜以及实时食品加工工艺标准化和控制食品安全性等方面具有重要作用。1 改造原有的动植物食品资源利用细胞工程技术（如组织培养、细胞培养技术等）、畜禽胚胎工程技术（如核移植、体外受精、胚胎分割、性别控制技术等）和基因操作技术（如DNA 重组技术、转基因动植物技术、 克隆技术等） 对动植物基因进行改良和可预测的精确控制，使动植物食品资源的品种得以

3、改造，范围得以拓展， 同时大大提高了动植物食品资源的品质和食用价值。转基因食品味道更鲜美， 营养更丰富， 具有更高的经济价值。 目前已利用生物技术获得优质、 高产和具有多种抗逆性的农作物名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 和家畜新品种，如抗病西红柿和马铃薯，抗病毒烟草、水稻和红薯以及肉质好、抗病力强、生长快的转基因猪、羊和兔等。此外，利用转基因技术已培育出无籽甜黄瓜，富含甜味蛋白的马铃薯， 带有咸味和奶味的玉米， 高

4、蛋白小麦以及含有改良蛋白的牛奶等。 美国科学院的最新研究报告中说，克隆牛和克隆猪的后代产出的奶和肉类食品，最早将于明年上市【2】。我国自实施“ 863”计划以来，在食品领域取得了不少的重要成就。例如1990 年我国研制了第一例基因家畜，1991年山羊克隆获得成功， 1997 年第一例转基因耐储存番茄获准进行商品化生产等。目前世界已有 10 多种转基因食品如大豆、 谷物、番茄、马铃薯等获准投放市场。美国的转基因农产品开始大量上市已有6 年时间， 并且 60%以上的零售食品中都有转基因食品成分【3】。1993年经济发展合作组织 （OECD） 提出食品安全性分析的实质等同性原则， 并得出结论： “生

5、物技术生产食品的安全性并不比传统食品的安全性低”。 2002年 2 月，英国皇家学会发布了食物用基因改良植物与人类健康的政策报告，认为： “目前尚无基因改良食物导致过敏性反应的证明，通过基因改良作物带入的外源性 DNA 对人类健康没有明显危险” 。2002年 9 月，欧盟 15 国有关专家重新审议了转基因食品的安全性问题，指出：“转基因食品和传统食品一样安全无害。 ”转基因动植物食品已成为人类重要的食品来源。干啤酒具有纯正、爽口、低热值等特点，有益于人体健康。1987 年首先在日本上市，并在欧美流行。其发酵生产特点是果汁发酵度高（75%以上） 。要求提高麦汁可发酵性糖的比例， 就必须外加糖化酶

6、或异淀粉酶来解决，以期用于发酵生产。Lancashire4等把 S.occidentalis或 S.diastaticus的糖化基因引入啤酒酵母中表达和分泌，便可直接发酵生产干啤酒和淡色啤酒。2 生产食用的发酵制品传统的微生物发酵技术在食品领域的应用由来已久，如传统的酿酒、 发酵肉制品、发酵豆制品、 发酵奶制品和发酵调味品等。应用现代微生物发酵工程技术不仅可以更好地生产传统发酵制品， 而且对于发酵生产现代的酶制剂、 氨基酸、菌体蛋白、食品添加剂等食用产品具有重要意义。一个占地不多，年产10 万吨单细胞蛋白的微生物工厂，相当于12 万公顷耕地生产的大豆蛋白质，或是200万公顷草原饲养牛羊生产的动

7、物蛋白质【5】，应用现代发酵技术生产丰富多样的食品添加剂和食品用酶也是改善食品品质与开发新食品的重要途径。现在低糖甜味剂、酸味剂、鲜味剂、香精香料、天然色素和维生素以及多种食用蛋白酶、淀粉酶等都以实现发酵生产。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2.1 酶技术在新品质果酒开发中的应用近年来，随着人们生活水平的提高，国酒的需求和加工更是有了突飞猛进的发展。果汁的榨取， 澄清和过滤都是酶作用的结果， 酶影响着果酒酿制的各

8、个重要环节。随着生物技术的发展， 酶制剂大量应用于啤酒的生产， 特别是固定化酶和固定化技术酿造酒是近年来国内外啤酒酿造的新工艺，可以将原来分批发酵法改为连续生产，大大提高了生产力，并较为容易地改进生产工艺，使产品质量达到均一，缩短啤酒发酵和成熟时间。2.2 新风味、高质量酱油的开发酿造在大豆粉中加入纤维素酶和半纤维素酶进行前处理再以稀盐酸水解，可减少残余的碳水化合物和提高氮的溶出率，还可以提高酱油浓度。用于固态无盐酱油发酵，能将包裹蛋白质的纤维素分解，使蛋白质呈裸露状态， 便于蛋白酶分解蛋白质， 提高酱油得油率， 加快发酵速度，改善酱油的风味和质量， 酱油的氨基酸、 全氮、无盐固形物含量和出油

9、率以及原料利用率明显提高。3革新传统的食品工艺3.1 生物合成代替化学合成食品添加剂的化学合成产率低、周期长，且产物中含有诱变剂， 国际上已基本上不用或少用化学合成的添加剂。微生物生物合成具有化学合成不可比拟的优势，它代替化学合成已是大势所趋。 例如用热带假丝酵母生产木糖醇，产量高且无残留物；3.2 琼脂的生产用酸处理和热处理的方法提取琼脂，会引起琼脂的分解，而用纤维素酶处理可以避免此类分解，并且由于细胞壁降解，可提高得率，简化工艺。4 检测食品的安全性食品中微生物的检测是控制食品质量的一个重要方面。常规的检测手段耗费时间长，准确性不够。采用现代生物技术如基因芯片、聚合酶链式反应(PCR)、连

10、接酶链式反应 (LCR)、随机扩增多态性DNA(RAPD) 、限制性片段长度多态性分析（RFLP） 、16SrRNA 寡核苷酸序列、 mRNA 差异显示、微卫星DNA、DNA探针、同工酶分析、酶联免疫吸附（ELISA ） 、免疫诊断以及微生物预报技术、微生物传感器技术【6】等在微生物的鉴定和探测传染源方面正逐步得到应用，这些技术具有快速、简易、准确、自动化等诸多优点，对于提高食品的安全性将起到越来越重要的作用。 食品中可能存在多种致病菌和病毒，若采用分离培养的方法进行检测，不仅费时，而且有时无法检测到一些不易被人工培养的病原微生物。近年来采用 PCR 技术克服了上述缺陷，一般仅需2 小时到 4

11、 小时就能完成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 例如采用 PCR 技术可检测食品中的李思特氏菌，该菌广泛存在于乳制品、肉类、家禽和蔬菜上，容易导致脑膜炎，特别容易感染孕妇、新生儿和免疫损伤的病人。采用传统的微生物学培养方法至少需要5 天才可以确定食品有没有李思特氏菌污染，而应用PCR 技术只需几个小时就可以完成检测7。3展望3.1 全面探索食品营养功能89 基因组学为加速功能性食品的开发提供了有力工具。人们均希望

12、分析营养素。食品的摄取进入与人类健康的关系，能为每个人不同的基因多态性而定制的食品进行营养指导而形成的所谓营养基因组学，即建立营养基因组学数据库。这样，不仅为人民日常膳食营养提供指导提供科学依据，也可为食品、发酵企业在食品原料筛选制备上提供营养指导。食品检测发展20 世纪 70 年代以后，现代生物技术在食品检测中的应用【10】已成为食品科技发展的重要部分， 特别是为了开发出营养元素全面、安全无害的产品， 开展食品科学技术研究， 寻找方法。 更重要的是对人们食品的品质检测，人们迫切需要对食品进行各种有效营养物质和对人体有害、有毒物质的检验和分析。 我国目前采用的食品检验方法还比较落后，已不能适应

13、人们对食品卫生和安全的需求。因此，改进和完善食品检测技术已迫在眉睫。因此，随着现代生物技术研究的不断深入，生物技术将给食品的开发与拓展带来更为广阔的前景。 开发出符合人类需要的基因工程食品已经越来越明朗化和可操作化。生物时代的食品已不再是传统农业食品的概念，工业食品将在人们的日常生活中占据重要地位。现代生物技术将给人们带来更丰富、更有利于健康、更富有营养的食品，并带动食品工业发生革命性的变化【11】。主要参考文献1许新德，徐尔尼，高荫榆等 .1999.生物技术在食品领域中的应用.食品工业技术科技， 20（4） ：6869 2石元春 .2003.一座伟大的里程碑 -农业生物技术 .生物学通报，

14、38（8） ：34 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3石毅.2003.转基因作物与人类的安全 .生物学报， 38（8） ：1213 4 Lancashire, W . E . Modern genetics and brewing technology ,Brewer , 1986 ,72: 345 5昌福堂，司东霞，戴保国 .2003.微生物与新型农业 .生物学通报，38 （8） ：2324 6姚淑华 .199

15、6.微生物工程工艺原理 .广州：华南理工大学出版神，9207 7李丹，崔凯 .1999.食品蛋白质改性 .食品发酵工业， 25（6） ：5862 8Hammond . J.R.M.Genetically modified brewing yeasts for the 21stcentury ,progress to date .yeast 1995,11,16131627 9Lily,M.et al.Effect of increased yeast alcohol aceryltransferase activity on feavour profiles of wine and distillafes .Apple .Environ . Microbiol ,2000.66.744-753 10马文菏，杨柳燕 .1998.环境微生物工程 .南京.南京大学出版社118119 11昌福堂，司东霞，戴保国.2003.微生物与新型农业 .生物学 38（8） ：2122 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -