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1、現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛開(kāi)展，成就非凡，推動(dòng)著科學(xué)的進(jìn)步，促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，改變著人類的生活與思維，影響著人類社會(huì)的開(kāi)展進(jìn)程?，F(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測(cè)，到20232023年，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為根底,利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)?，F(xiàn)代生物技術(shù)那么包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國(guó)的食品工業(yè)

2、中，生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重；近年，酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%。本文主要就現(xiàn)代生物技術(shù)的五個(gè)主要方面即基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、發(fā)酵工程技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。在食品發(fā)酵中的應(yīng)用一改進(jìn)面包酵母菌的性能 面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。將優(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)入面包酵母菌中后，其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高，面包加工中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w量提高，應(yīng)用改進(jìn)后的酵母菌種可生產(chǎn)出膨潤(rùn)松軟的面包。二改進(jìn)釀酒酵母菌的性能 利用基因工程技術(shù)培育出新的釀酒酵母菌株，用以改進(jìn)傳統(tǒng)的釀酒工藝，并使之多樣化。采用基因工程技術(shù)將

3、大麥中的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入啤酒酵母中后，即可直接利用淀粉發(fā)酵，使生產(chǎn)流程縮短，工序簡(jiǎn)化，革新啤酒生產(chǎn)工藝。目前，已成功地選育出分解葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株，提高生香物質(zhì)含量的啤酒酵母菌株。三 改進(jìn)乳酸菌發(fā)酵劑的性能 乳酸菌是一類能代謝產(chǎn)生乳酸，降低發(fā)酵產(chǎn)品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達(dá)系統(tǒng)分為組成型表達(dá)和受控表達(dá)兩種類型，其中受控表達(dá)系統(tǒng)包括糖誘導(dǎo)系統(tǒng)、Nisin誘導(dǎo)系統(tǒng)、pH 誘導(dǎo)系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。相對(duì)于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言，德氏乳桿菌的基因研究比擬缺乏，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pN42和PJBL2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌基因突變有2種方法：第

4、一種方法涉及(同源或異源的)可獨(dú)立復(fù)制的轉(zhuǎn)座子，第二種方法是依賴于克隆的基因組DNA 片斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過(guò)基因工程得到的乳酸菌發(fā)酵劑具有優(yōu)良的發(fā)酵性能，產(chǎn)雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩(wěn)定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強(qiáng)。 蛋白質(zhì)工程技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用 1；改善凝乳酶性質(zhì) 在干酪加工中, 凝乳酶作為重要的凝結(jié)劑而被廣泛應(yīng)用。在動(dòng)物凝乳酶供給緊缺的情況下, 市場(chǎng)上開(kāi)發(fā)出了多種微生物凝乳酶。但由于其它酶類在特異性、凝結(jié)活性、蛋白分解活性、最適pH 值、熱穩(wěn)定性等性質(zhì)上與天然凝乳酶有一定的差異, 因此在食品加工中易引起產(chǎn)量降低和成熟中出現(xiàn)不良風(fēng)味的缺點(diǎn)。通過(guò)凝乳

5、酶蛋白質(zhì)工程技術(shù)的研究, 目前已經(jīng)在解釋酶的某些結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)、基團(tuán)與功能性質(zhì)、酶的翻譯和激活等方面取得了一定進(jìn)展, 在改變酶的某些性質(zhì)方面取得了一定效果。這項(xiàng)工程可以潛在地增強(qiáng)和優(yōu)化凝乳酶的各項(xiàng)酶學(xué)性質(zhì), 為凝乳酶資源的開(kāi)發(fā)和在食品加工中的合理利用帶來(lái)了光明的前景。2；研究和優(yōu)化纖維素酶的性質(zhì) 纖維素酶是糖苷水解酶的一種, 它可以將纖維素水解成單糖, 進(jìn)而發(fā)酵成乙醇, 從而解決農(nóng)業(yè)、再生能源以及環(huán)境污染等問(wèn)題。為了更好地利用纖維素, 愈來(lái)愈多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始關(guān)注纖維素酶的研究。蛋白質(zhì)工程作為一種工具用來(lái)研究纖維素酶的催化機(jī)制, 主要包括對(duì)潛在活性中心氨基酸殘基進(jìn)行基因定點(diǎn)突變、體外分子定向進(jìn)

6、化和對(duì)定點(diǎn)突變酶進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。通常采用基因定點(diǎn)突變技術(shù)對(duì)典型纖維素酶家族序列不變殘基和三維構(gòu)像進(jìn)行確認(rèn), 并通過(guò)設(shè)計(jì)新的三維復(fù)合體來(lái)對(duì)酶進(jìn)行修整和探索。細(xì)胞工程技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用1 細(xì)胞工程育種 在細(xì)胞水平上的原生質(zhì)體制備與融合有利于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣遺傳物質(zhì)的直接交換, 促進(jìn)遺傳資源的創(chuàng)新。王建華等利用曲霉種間的原生質(zhì)體融合獲得了比親本菌株淀粉酶產(chǎn)量提高114.00%-204.81%, 且耐高溫性能也有所提高的新菌株。再如, 大多數(shù)難以栽培的食用菌都與植物有共生或寄生關(guān)系, 人工栽培出菇問(wèn)題一直無(wú)法解決, 原生質(zhì)體融合技術(shù)那么可以去除細(xì)胞壁的屏障, 實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交, 為難以人工栽培的食用菌育種提

7、供了新方法。.2 細(xì)胞培養(yǎng) 利用細(xì)胞工程技術(shù)生產(chǎn)生物來(lái)源的天然食品或天然食品添加劑, 是細(xì)胞工程的一個(gè)重要領(lǐng)域,應(yīng)用范圍包括生產(chǎn)天然藥物(人參皂苷、紫杉醇、長(zhǎng)春堿等)、食品添加劑(花青素、胡蘿卜素、紫草色素、天然香料等)和酶制劑( SOD酶、木瓜蛋白酶等)等。SOD是一種頗受關(guān)注的酶, 目前SOD主要從動(dòng)物血液中別離和純化獲得, 由于血液中含有大量的雜蛋白, 別離純化工藝復(fù)雜, 難以到達(dá)要求; 天然植物中別離和純化SOD, 又受到地理環(huán)境和氣候條件等影響, 難以滿足需求。李志勇等研究了大蒜細(xì)胞在發(fā)酵罐培養(yǎng)過(guò)程中SOD合成及培養(yǎng)基中各種基質(zhì)的消耗規(guī)律, 獲得的最大生物量和SOD總酶活分別為163

8、 g DW/L和7. 72 104 U/L, 取得了較好的放大效果, 為植物細(xì)胞培養(yǎng)SOD的工業(yè)化生產(chǎn)奠定了根底12。袁麗紅等對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)生產(chǎn)的紫草色素與天然紫草色素進(jìn)行了理化性質(zhì)的比擬研究, 結(jié)果說(shuō)明, 兩者的組成成分根本一致, 耐熱性、耐氧化性及不同pH 值條件下顏色的變化無(wú)明顯差異, 這說(shuō)明工業(yè)化生產(chǎn)天然色素、天然香料等具有較好的開(kāi)展前景。3 在食品發(fā)酵中的應(yīng)用細(xì)胞工程主要有細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合及細(xì)胞代謝物的生產(chǎn)等。細(xì)胞融合是在外力誘導(dǎo)劑或促融劑作用下，使兩個(gè)或兩個(gè)以上的異源種、屬間細(xì)胞或原生質(zhì)體相互接觸，從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細(xì)胞的現(xiàn)象。細(xì)胞融合技術(shù)是一種改進(jìn)微生物發(fā)酵

9、菌種的有效方法，主要用于改進(jìn)微生物菌種特性、提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。與基因工程技術(shù)結(jié)合，使對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)使產(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交，獲得比原產(chǎn)量高3 倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交，別離子后代中個(gè)別菌株具有糖化和發(fā)酵的雙重能力。日本國(guó)稅廳釀造試驗(yàn)所用該技術(shù)獲得了優(yōu)良的高性能謝利酵母來(lái)釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前，微生物細(xì)胞融合的對(duì)象已擴(kuò)展到酵母、霉菌、細(xì)菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間，不斷培育出用于各種領(lǐng)域的新菌種。酶工程技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用1 開(kāi)發(fā)新型食

10、品添加劑 近年來(lái)在興旺國(guó)家, 酶工程加快了新酶源的開(kāi)發(fā), 使功能性食品添加劑, 如營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、低熱量的甜味劑、食用纖維和脂肪替代品等得到迅速開(kāi)展14。甜菊苷是一種非營(yíng)養(yǎng)型功能性甜味劑。甜菊苷具有輕微的苦澀味, 通過(guò)酶法改質(zhì)后可除去苦澀味, 從而改善了其風(fēng)味。酶處理方法是在甜菊苷溶液中參加葡萄糖基化合物, 采用葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶處理, 生成葡萄基甜菊苷。甘草中所含的甜味物質(zhì)甘草苷是一種功能性甜味劑, 具有補(bǔ)脾益氣、解毒保肝、潤(rùn)肺止咳的成效。甘草苷經(jīng)B- 葡糖苷酸酶處理, 生成單葡糖苷酶基甘草酸, 其甜度為甘草甜素的5倍, 是高甜度的甜味劑和解毒劑。2 酶工程在食品保鮮中的應(yīng)用 酶制劑保鮮技術(shù)是利用酶

11、的催化作用, 防止或消除外界因素對(duì)食品的不良影響, 從而保持食品原有的優(yōu)良品質(zhì)與特性的技術(shù)。例如葡萄糖氧化酶加在瓶裝飲料中, 吸去瓶頸空隙中氧而延長(zhǎng)保鮮期; 溶菌酶對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌有較強(qiáng)的溶菌作用, 可用于肉制品、干酪、水產(chǎn)品、乳制品、水果等的保鮮, 且具無(wú)毒性、底物專一、高度催化、作用條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。3 食品分析與檢測(cè)方面的應(yīng)用 由于酶具有特異性,因此, 也適合于動(dòng)植物化學(xué)組分的定性和定量分析。例如, 采用檸檬酸裂解酶測(cè)定檸檬酸的含量, 采用乙醇脫氫酶測(cè)定食品中的乙醇含量。NiculescuM等也報(bào)道了一種基于乙醇脫氫酶的傳感器, 它可以靈活自動(dòng)地進(jìn)行白酒分析, 能夠?qū)Π拙瓢l(fā)酵過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

12、, 具有選擇性好、靈敏度高、測(cè)量簡(jiǎn)便、快速等優(yōu)點(diǎn)。此外, 在食品中參加一種或幾種酶, 根據(jù)它們作用于食品中某些組分的結(jié)果, 可以評(píng)價(jià)食品的質(zhì)量, 這是一種十分簡(jiǎn)便的方法。4 在食品發(fā)酵中的應(yīng)用酶工程技術(shù)在發(fā)酵生產(chǎn)中主要用于兩個(gè)方面，一是用酶技術(shù)處理發(fā)酵原料，有利于發(fā)酵過(guò)程的進(jìn)行。如啤酒釀制過(guò)程，主要原料麥芽的質(zhì)量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時(shí)，會(huì)造成淀粉酶、一葡聚糖酶、纖維素酶的活力缺乏，使糖化不充分、蛋白質(zhì)降解缺乏，從而減慢發(fā)酵速度，影響啤酒的風(fēng)味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑，可補(bǔ)充麥芽中酶活力缺乏的缺陷，提高麥汁的可發(fā)酵度和麥汁糖化的組分，縮短糖化時(shí)間，減少麥

13、皮中色素、單寧等不良雜質(zhì)在糖化過(guò)程中浸出，從而降低麥汁色澤。二是用酶來(lái)處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物，縮短發(fā)酵過(guò)程，促進(jìn)發(fā)酵風(fēng)味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風(fēng)味的主要因素，是判斷啤酒成熟的主要指標(biāo)。當(dāng)啤酒中雙乙酰的濃度超過(guò)閾值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時(shí)生成的-乙酰乳酸和-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的，一般在啤酒發(fā)酵后期復(fù)原雙乙酰需要約510d 的時(shí)間。崔進(jìn)梅等報(bào)道，發(fā)酵罐中參加-乙酰乳酸脫羧酶能催化-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮，可縮短發(fā)酵周期，減少雙乙酰含量。發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用1 改造傳統(tǒng)的食品加工工藝 從植物中萃取食品添加劑不僅本錢高, 而且來(lái)源有限。化學(xué)合成法生產(chǎn)

14、食品添加劑雖然本錢低, 但是化學(xué)合成率低、周期長(zhǎng), 而且可能危害人體健康。因此, 生物技術(shù), 尤其是發(fā)酵工程技術(shù)成為食品添加劑生產(chǎn)的首選方法。目前, 利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的食品添加劑主要有維生素C、維生素B12、維生素B2、甜味劑、增香劑和色素等產(chǎn)品。發(fā)酵工程生產(chǎn)的天然色素、天然新型香味劑正在逐步取代人工合成的色素和香精。2 開(kāi)發(fā)大型真菌 一些藥用真菌, 如靈芝、冬蟲(chóng)夏草、茯苓等, 含有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抗癌、防衰老的有效成分, 是開(kāi)展功能性食品的一個(gè)重要原料來(lái)源。對(duì)于這些名貴的藥用真菌, 一方面可通過(guò)野外采摘和人工種植相結(jié)合的方式進(jìn)行資源收集, 但是這種方式的產(chǎn)量低, 易受天氣和季節(jié)的影響;

15、另一方面, 那么可以通過(guò)發(fā)酵途徑實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn), 例如河北省科學(xué)院微生物研究所等篩選出了繁殖快、生物量高的優(yōu)良靈芝菌株, 應(yīng)用于深層液體發(fā)酵研究并取得了成功, 建立了一整套發(fā)酵和提取新工藝,為研制功能性食品提供更為廣闊的藥材原料。發(fā)酵培養(yǎng)蟲(chóng)草菌也在中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所實(shí)現(xiàn), 分析其產(chǎn)品的化學(xué)成分和藥理成效, 與天然冬蟲(chóng)夏草根本一致。生物技術(shù)在食品工業(yè)中的其他應(yīng)用1 食品資源及食品品質(zhì)的改進(jìn)利用基因工程, 對(duì)用于食品資源的動(dòng)植物,利用基因轉(zhuǎn)移或DNA 重組, 使其蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等營(yíng)養(yǎng)要素的含量、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)朝著有益人們身體健康的方向轉(zhuǎn)移和開(kāi)展。如提高水稻胡蘿卜素含量、谷物賴氨酸含量、馬鈴薯

16、固形物含量、改變植物油組成中不飽和脂肪酸比例。應(yīng)用基因工程技術(shù), 可以將任何生物的性狀轉(zhuǎn)移到植物、動(dòng)物和微生物中, 這項(xiàng)技術(shù)已用于改造或轉(zhuǎn)化當(dāng)今用作食品的植物、動(dòng)物和微生物。采用基因工程改造的面包酵母可使得面粉的膨發(fā)性提高, 所得面包更松軟可口。Brigitte Ronnow 等通過(guò)替代面包酵母或啤酒酵母中的Gall80 或MIGI 基因, 解除了糖蜜發(fā)酵過(guò)程中的隨著蜜二糖分解形成的葡萄糖對(duì)該基因編碼的酶蛋白的抑制作用,從而最終提高酒精產(chǎn)率。用現(xiàn)代發(fā)酵工程改造傳統(tǒng)發(fā)酵食品, 最典型的是使用雙酶法糖化工藝取代傳統(tǒng)的酸法水解工藝, 用于生產(chǎn)味精。利用優(yōu)選的微生物菌群發(fā)酵, 縮短發(fā)酵周期, 提高原料

17、利用率, 改進(jìn)風(fēng)味和品質(zhì)。在蛋白質(zhì)食品加工中, 用磷脂酶A 進(jìn)行活性面筋的改性; 用肽鏈內(nèi)切酶、醛脫氫酶等方法除去蛋白臭; 用肽鏈內(nèi)切酶方法生產(chǎn)人造肉和粉末蛋白質(zhì)也取得了成功。在啤酒的生產(chǎn)中采用基因工程和蛋白質(zhì)技術(shù)將- 乙酰乳酸脫羧酶基因克隆到啤酒酵母中進(jìn)行表達(dá), 可明顯降低啤酒中雙乙酰含量, 從而改善啤酒風(fēng)味。利用基因工程技術(shù)不但可以成倍地提高酶活力, 而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中, 構(gòu)建基因工程菌來(lái)生產(chǎn)酶制劑, 生產(chǎn)出的酶制劑不僅催化活性、穩(wěn)定性得到提高, 而且用于食品中可使蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪發(fā)生改性。例如, 蛋白酶可以改善蛋白質(zhì)的溶解性；新型食品酶制劑轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶可以使蛋白

18、質(zhì)分子間發(fā)生交聯(lián), 因而可用于增加大豆蛋白的膠凝性能, 使其具有更好的加工品質(zhì)。在食品加工過(guò)程中, 適量地添加一些酶類, 可以改善產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味和質(zhì)構(gòu), 如用葡萄糖氧化酶可去除蛋液中的葡萄糖, 改善蛋制品的色澤; 葡萄糖苷酶可用于果汁和果酒的增香; 木瓜蛋白酶可分解膠原蛋白, 用于肉制品的嫩化。對(duì)于含有難消化成分的食品, 可以通過(guò)添加一些酶類, 改善這些食品的營(yíng)養(yǎng)和消化利用性能。2 在食品檢測(cè)中的應(yīng)用 生物技術(shù)檢測(cè)方法具有特異的生物識(shí)別功能、極強(qiáng)的選擇性, 與現(xiàn)代的物理化學(xué)方法相結(jié)合, 產(chǎn)生一些簡(jiǎn)單、結(jié)果精確、靈敏、專一、微量和快速的檢測(cè)方法。生物技術(shù)檢測(cè)方法的應(yīng)用幾乎涉及到了食品檢驗(yàn)的各個(gè)

19、方面, 包括食品品質(zhì)評(píng)價(jià)、質(zhì)量監(jiān)督、生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控及食品科學(xué)研究。目前常用的檢測(cè)方法主要有: 酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA) 、聚合酶鏈?zhǔn)椒错?PCR) 、DNA 探針。3 在農(nóng)副產(chǎn)品深加工方面的應(yīng)用生物技術(shù)可以迅速提高農(nóng)副產(chǎn)品加工能力和水平, 使我國(guó)農(nóng)副產(chǎn)品加工技術(shù)在整體上實(shí)現(xiàn)跨越式開(kāi)展, 甚至能在一些重大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域到達(dá)世界先進(jìn)水平。利用遺傳工程技術(shù)選擇培育對(duì)乙烯敏感性低的新品種, 從基因工程角度解決農(nóng)副產(chǎn)品的保鮮問(wèn)題, 以便向食品行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)提供更多的易于貯藏的工業(yè)原料。肉類保鮮方面,重點(diǎn)在于提高綜合品質(zhì)以及瘦肉、嫩肉和肥肉的綜合利用; 奶制品方面重點(diǎn)是發(fā)酵乳制品、雙歧桿菌發(fā)酵乳等

20、; 魚(yú)類產(chǎn)品方面重點(diǎn)是從淡水魚(yú)內(nèi)臟、魚(yú)眼、精卵巢中別離提取有效成分, 不斷推出保健制品和藥物制品; 將以前廢棄不用的農(nóng)副產(chǎn)品下腳料如麥秸、稻草、豆秸、木屑、枝葉、玉米稈、薯蔓等植物纖維素資源, 通過(guò)生物轉(zhuǎn)化, 生產(chǎn)一些重要的生物產(chǎn)品。4 生產(chǎn)功能食品及新型食品用酵母或細(xì)菌等微生物菌體發(fā)酵得到的單細(xì)胞蛋白(SCP) , 含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)等, 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高。而富硒酵母的生產(chǎn)開(kāi)辟了發(fā)酵工藝應(yīng)用于微量元素生產(chǎn)的新途徑。利用轉(zhuǎn)基因手段從目的供體物種體內(nèi)獲得帶有特定優(yōu)良遺傳性狀的DNA 片段, 直接或通過(guò)載體導(dǎo)入被改造物種即“ 受體物種 的胚胎內(nèi), 培育出優(yōu)良的新品種, 如生長(zhǎng)

21、速度快、抗病力強(qiáng)、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因兔、豬、雞, 這將大力推動(dòng)畜牧業(yè)的開(kāi)展, 為改善人們的膳食結(jié)構(gòu)提供一條新的思路和方法。利用發(fā)酵技術(shù)和酶技術(shù)可生產(chǎn)雙歧桿菌增殖因子, 如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚甘露糖、低聚木糖等; 利用酶技術(shù), 如木聚糖酶、- 葡聚糖酶、- 淀粉酶及其他降解細(xì)胞壁的酶類可生產(chǎn)膳食纖維素; 還可生產(chǎn)各種活性肽, 如降壓肽、抗氧化肽、減肥肽、預(yù)防肝性腦病肽和心血管疾病肽等, 提高人類的營(yíng)養(yǎng)水平和健康狀況。5 在食品包裝方面的應(yīng)用 現(xiàn)代生物技術(shù)在食品包裝上的應(yīng)用主要是制造一種有利于食品保質(zhì)的環(huán)境，如葡萄糖氧化酶能除O2，延長(zhǎng)食品的保鮮期，保持食品色、香、味的穩(wěn)定性，被應(yīng)用于茶葉、冰淇

22、淋、奶粉、罐頭等產(chǎn)品的除氧包裝；溶菌酶能消除有害微物生的繁殖，而讓某些有益菌得以繁殖，被廣泛應(yīng)用于清酒、乳制品、水產(chǎn)品、香腸、奶油、生面條等食品中以延長(zhǎng)保鮮期。利用生物技術(shù)制造有特殊功能的包裝材料如包裝紙、包裝膜中參加生物酶,使其具有抗氧化、殺菌、延長(zhǎng)食品反響速度等。利用生物技術(shù)改變食物貯藏方式和貯藏期，如利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)耐貯番茄等，延長(zhǎng)貨架期。 利用生物技術(shù)還可生產(chǎn)生物可降解的食品包裝材料，建立食品的質(zhì)量檢測(cè)方法，處理食品工業(yè)廢水等，如用固定化酶技術(shù)制備酶電極、酶試紙，可以快速簡(jiǎn)便地檢測(cè)食品中的化學(xué)成分。利用基因工程的DNA指紋技術(shù)可以鑒定食品原料和終端產(chǎn)品是否摻假，檢測(cè)谷物、堅(jiān)果、牛奶

23、中是否含有微量毒素；利用PCR技術(shù)可迅速檢測(cè)是否為轉(zhuǎn)基因食品，利用生物轉(zhuǎn)化、厭氧發(fā)酵等方法處理食品工業(yè)廢水，使BOD、COD大大降低，達(dá)標(biāo)排放。 展望現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它不僅用來(lái)制造某些特殊風(fēng)味的食品；還用于改進(jìn)食品加工工藝和提供新的食品資源。食品生物技術(shù)已成為食品工業(yè)的支柱，是未來(lái)開(kāi)展最快的食品工業(yè)技術(shù)之一，具有廣闊的開(kāi)展前景和美好的未來(lái)。作為一項(xiàng)極富潛力和開(kāi)展空間的新興技術(shù)，現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用將會(huì)呈現(xiàn)以下四個(gè)熱點(diǎn)： 1大力開(kāi)發(fā)食品添加劑新品種 根據(jù)國(guó)際上對(duì)食品添加劑的要求，今后要從兩個(gè)方面加大開(kāi)發(fā)的力度，一是用生物法代替化學(xué)合成的食品添加劑，迫切需要開(kāi)發(fā)

24、的有保鮮劑、香精香料、防腐劑、天然色素等；二是要大力開(kāi)發(fā)功能性食品添加劑，如具有免疫調(diào)節(jié)、延緩衰老、抗疲勞、耐缺氧、抗輻射、調(diào)節(jié)血脂、調(diào)整腸胃功能性組分。 2開(kāi)展微生物的保健食品 微生物食品有著悠久的歷史，醬油、食醋、飲料、酒、蘑菇等屬于這個(gè)領(lǐng)域，它們與雙歧桿菌飲料、酵母片劑、發(fā)酵乳制品等微生物醫(yī)療保健品一樣，有著巨大的開(kāi)展?jié)摿?。利用微生物生產(chǎn)食品具有獨(dú)特的特點(diǎn)，繁殖過(guò)程快，在一定條件下可大規(guī)模生產(chǎn)，要求營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)簡(jiǎn)單。食用菌的投入與產(chǎn)出比高于其它經(jīng)濟(jì)作物，食用菌不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，還含有許多保健功能成分，應(yīng)大力開(kāi)展食用菌保健食品。 3螺旋藻食品 螺旋藻是世界是最早的海洋天然藻類生物，富含人體所需18

25、種氨基酸，54種微量元素，多種維生素及亞麻酸、亞油酸和多種天然藻類蛋白質(zhì)，是人和動(dòng)物理想的純天然的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)食品。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織已將螺旋藻列入為21世紀(jì)人類食品資源開(kāi)發(fā)方案，我國(guó)也將螺旋藻的研發(fā)列為工作重點(diǎn)。 4開(kāi)發(fā)某些蟲(chóng)類高蛋白食品 昆蟲(chóng)蛋白質(zhì)也是優(yōu)質(zhì)的新食物源，如中華稻蝗的蛋白質(zhì)含量占蟲(chóng)體干重的73.5，其氨基酸組成與雞蛋蛋白相似被稱為完全蛋白。還有蟋蟀、蟬、蝴蝶、螞蟻的蛋白質(zhì)分別占干重的75%、72、71%和67，都具有食用價(jià)值，完全可以開(kāi)發(fā)。蒼蠅的幼蟲(chóng)蛆富含62左右的蛋白質(zhì)及各種氨基酸，從蛆殼中還可以提取純度很高的幾丁質(zhì)?？梢哉f(shuō)，昆蟲(chóng)食物是人類較為理想的高營(yíng)養(yǎng)食品，有望成為人類重要的保健食物來(lái)源，利用生物技術(shù)開(kāi)發(fā)昆蟲(chóng)類高蛋白食品具有廣闊的前景。 隨著生命科學(xué)和生物技術(shù)日新月異的開(kāi)展, 代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物芯片、生物信息學(xué)等重大技術(shù)相繼問(wèn)世并取得了快速開(kāi)展, 大大擴(kuò)展了生物技術(shù)的涵蓋范圍, 也為現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用奠定了更加堅(jiān)實(shí)的根底。在現(xiàn)代生物技術(shù)快速開(kāi)展的帶動(dòng)下,食品工業(yè)必將會(huì)有更加廣闊的前景。8