现代生物技术在食品工程中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-09-26
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现代生物技术在食品工程中的应用

锁小艳

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摘要:随着人们生活水平的提升,食品工程的主要任务是通过提供必要论证,为食品工业生产的科学、优化提供保障,食品生产中过程以及典型设备之间存在的共性、特性、肌理是食品工程的主要研究对象。食品工业的门类非常多,而且制造方法、设备大小、结构形式等均有所差异,为进一步提升食品加工质量,推动食品工程发展,有必要在应用传统生物技术的同时,积极引入更多先进技术手段,通过改良、开发新品种的方式,最大程度满足消费者个性化需求。

关键词:现代生物技术;食品工程;应用

引言

随着现代科学技术体系的不断完善,食品工业也发生了一定变革,并且和现代生物技术之间的结合日渐密切。现代生物学手段较传统生物学手段更具科学性以及高效性,不管是对食品工程学发展还是食品工业发展,都有着非常重要的影响。在食品工程中,现代化生物技术有利于新商品的开发,也有利于食品来源的拓展,为食品工程科学研究予以理论层面的支持。在民生工程中,食品工程极为关键,并且近几年来人们对食品的要求逐渐提高,主要包括食品的安全性、个性化以及多样化需求等。在食品安全中,现代生物技术能够使人们的需求获得极大满足。生物技术在食品生产中的有效应用,对食品工程发展有着一定的促进作用,有利于完善民生工程。

1食品工程概述

食品工程一般包含三个环节,分别为:食品研发、食品加工生产、食品检测,这三个环节是连接食品工程整个链条的重要构成,也是保障国民食品数量和质量安全的重要环节。食品研发能为食品行业发展带来很多益处,比如利用现代生物技术研发新的乳制品、益生菌饮料;又比如利用生物技术丰富食品功能、研究微生物蛋白食品等。简单来说,食品研发主要就是利用生物技术研究微生物食品,开发食品功能。利用生物技术能够有效改善以往蛋白质食品短缺的情况,比如:更多不同种类的藻类微生物食品的研发成功,能够为人们提供更多富含蛋白质的食品;研发富含磷脂、硒、锌等物质的保健食品,可以满足人们对营养物质的需求。食品生产加工,就是指利用人工、机械生产线、生物技术等手段完成原材料的转换,让食品以不同的形式呈现出来,为人们提供各种具有多种功能的食品,让人们可以放心食用食品。依托生物技术的食品生产加工,产业科技含量大大增加,食品的附加值也得到了得到提升。食品检测就是指利用先进技术检测食品成分,判断食品是否符合食用要求,是否符合安全标准。随着现代社会食品工业的发展,食品种类愈发丰富,人们也面临更多的食品安全风险,因此需要利用生物技术对各类食品进行检测。应用现代生物技术大大提升了食品检测的效率和质量,检测时能更快、更敏捷地发现食品中的有害成分,从而辅助加强对食品安全与质量的控制。

2现代生物技术的主要内容

2.1基因工程技术

基因工程技术属于分子层面的现代生物技术。基因工程技术的优势集中体现在转换不同生物体之间的基因,比如在研发新型植株、制作抗旱农作物植物的过程中,技术人员便可利用此项技术的加持,对植株的基因进行改造,此种改造也多用于动物品种改良中。由于基因工程技术具有改变生物原本遗传特性的功能,剥夺了事物的真实存在和自身价值所在,所以有着一定的危险性,特别是道德论理方面一直存有争议。当前,我国对基因工程技术的应用已经逐步走向成熟,从技术应用成本以及应用效能的角度来说,需要严格遵守法律法规、职业道德。

2.2蛋白质工程

对于提高食品品质,研究食品蛋白质也是极为关键的。这主要是因为食品中的蛋白质含量会对食品品质产生影响。近几年来,我国对于蛋白质的研究日渐深化,相关研究人员提高了对纤维素酶、凝乳酶性质研究的重视程度,这主要是由于这种酶在市面上相对较少,但是其功能和食品发酵息息相关。在研究分析蛋白质工程后,能够对多种微生物酶进行有效开发,能够使市面上短缺的状况得到有效改善。近几年来,蛋白质工程发展速度随之加快,这一工程主要是对蛋白质合成、生产等进行研究,和食品工程质检有着密切关系。就目前而言,这一工程主要在凝乳酶性质改善、纤维素酶性质优化等层面得到应用。由于自然界当中可以直接获取的酶相对较少,因此需要注重蛋白质工程的开发,进而使这一现状获得有效改善。

2.3酶工程技术

酶工程技术作为基因层面的改造技术,主要是以特定生物反应器为场所,通过酶的催化作用,将原料转化为有用物质,在一定程度上减少能源消耗。酶工程技术的应用领域十分广泛,比如农业、环境保护、生命科学理论研究、能源开发、食品等。在食品领域,酶工程技术可提升食品加工速度,从而减少食品加工期间生产成本的投入。从食品安全的角度来说,酶工程技术有助于显著改善食品原料的反应速率,技术人员能够通过对食品原料反应速率的控制,使食品工程反应过程实现可控化。

2.4食品研发工程中的基因工程技术

基因工程技术是一项基于分子优化组合异源基因的技术手段,通过优化组合异源基因,将基因引入受体细胞,完成受体主体的改造,促使其生物性状发生变化,从而制造出让人们满意的产品。在现代食品工程中,工作人员利用基因工程技术,可以将一种植物的基因引入另一种植物中,产生更丰富的食品种类。这项技术被广泛应用于食品工程中,比如:转基因食品研发与生产这一技术在研发新食品、改良与优化食品、食品成分检测等方面均具有鲜明的优势。合理使用基因工程技术,不仅可以培养现有的菌株种群,还可以在传统培养技术的基础上进行优化,实现新旧技术的有机融合,完成菌株种群的优化与生产,提升食品生产质量。

3现代生物技术在食品工程中的应用进展

3.1发酵工程技术的应用

微生物发酵技术多用于生产益生菌类、豆类、谷类等食物。相比于传统发酵技术,经现代发酵技术制作生产出的食物,营养价值会更高,而且食品风味独特、保质期长,这也是传统发酵技术所无法比拟的。发酵工程技术应用于啤酒生产中,酵母菌在发酵过程中会逐渐溶解,进而产生丰富的细胞壁质、细胞质,使啤酒的风味更佳、口感更顺滑。另外,在啤酒生产过程中,将A-乙酰乳酸脱羧霉菌基因复制到啤酒酵母中,将有助于减少啤酒氧化、改良口味,进一步提高啤酒质量。

3.2细胞工程技术的应用

提升育种质量。在食品育种中,主要是利用细胞工程技术、基因工程技术,对远距离遗传物质进行直接交换,通过对生物遗传资源的优化,有效强化新菌株的性能。细胞与基因工程技术的应用差异在于研究角度不同,但终极目的都是为了优化种子、幼苗的性能,其中基因工程技术是将特定生物的优良基因引入到生物体内,实现遗传物质的重组,培育出新品种;而细胞工程技术则是通过改变生物体本身细胞性状的方式,改良农作物基因,从而有效提升口味、增强抗虫性、增加产量。第二,优化细胞培养效果。现代生物技术通过培育细胞,让天然药物的使用范围逐步扩大,不仅令天然食品添加剂的应用质量相较从前有了显著提升,更重要的是食品工程生产效率大幅度提升,在一定程度上加快了我国食品工业的发展进程。

结语

综上所述,现代生物技术对于促进食品行业发展、推动食品工程进展具有重要作用。就本次研究内容可以看出,不同生物技术对于食品工程的作用不同,要想充分发挥这些技术优势,就应当根据食品工程的具体需求,结合每种技术的特性和优势,有针对性地应用生物技术。只有这样,才能利用现代生物技术加快食品工程建设,持续提高我国的食品研发能力,提高食品加工生产的安全性,提升食品检测的科学性与精准性,不断提高食品工程效率与质量,推动我国食品工程的顺利发展。

参考文献

[1]刘桂兰.食品生产环节生物工程技术的应用[J].现代食品,2022,28(17):138-140.

[2]刘春连.现代生物技术在食品工程中的应用进展[J].食品工程,2022(2):16-19.