生物技術(shù)在食品中的應(yīng)用

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1、生物技術(shù)在食品中的應(yīng)用200820622鄭妍200820622092[摘要]近年來，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛和深入，它的發(fā)展對于解決食物短缺，緩解人口增長帶來的壓力，豐富食品種類，滿足不同消費需求，開發(fā)新型功能性食品具有重要的貢獻(xiàn)?，F(xiàn)以基因工程為主要內(nèi)容，分析生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用。[關(guān)鍵詞]生物技術(shù)基因工程食品工業(yè)應(yīng)用根據(jù)生物技術(shù)的操作對象和操作技術(shù)條件不同，生物技術(shù)主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程等五項技術(shù)，這些工程技術(shù)不是各自獨立的，而是相互聯(lián)系、相互滲透?，F(xiàn)代生物技術(shù)在食品中

2、及食品加工制造上的應(yīng)用，涉及基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程以及現(xiàn)代分子檢測技術(shù)。其中基因工程技術(shù)為核心技術(shù)，它能帶動其他技術(shù)的發(fā)展。基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段，是編碼蛋白質(zhì)或RNA分子遺傳信息的基本單位，它存在于染色體上?；虿粌H可以通過復(fù)制把遺傳信息傳給下一代，還可以使遺傳信息得到表達(dá)，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀?；蚬こ痰幕驹肀闶菍⒛骋环N生物細(xì)胞的基因或人工合成的基因提取出來，將異源基因與載體DNA在體外進(jìn)行重組，將形成的重組子轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞，使異源基因在其中復(fù)制表達(dá)，從而改造生物特性，大量生產(chǎn)出人類所需要的產(chǎn)物的高新技術(shù)。隨

3、著基因工程的興起和發(fā)展，人們對基因工程技術(shù)的研究日益成熟和深入，并逐漸將基因工程運用到食品工業(yè)之中。而轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)為食品行業(yè)的發(fā)展注入了新的動力，直接加快了對糧食產(chǎn)量的提高和食品營養(yǎng)的改善，解決了了發(fā)展中國家人民的饑餓以及營養(yǎng)不良的問題?；蚬こ桃呀?jīng)運用到食品及食品工業(yè)領(lǐng)域的許個方面，包括：改良食品加工的原料、改良食品微生物菌種性能、應(yīng)用于食品酶制劑的生產(chǎn)、改良食品加工工藝、應(yīng)用于生產(chǎn)保健食品的有效成分。改良食品加工的原料可分為改良動物性食品源和改良植物性食品源。為了提高奶牛的產(chǎn)奶量，又不影響奶的質(zhì)量，將采用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的牛生長激素BST注射到母

4、牛上，便可達(dá)到提高母牛產(chǎn)奶的目的。為了提高豬的瘦肉含量或降低豬脂肪含量，則采用基因重組的豬生長激素，注射至豬上，便可使豬瘦肉型化，有利于改善肉食品質(zhì)?；蚬こ躺a(chǎn)的動物生長激素PST對加速動物的生長、改善飼養(yǎng)動物的效率及改變畜產(chǎn)動物及魚類的營養(yǎng)品質(zhì)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。運用基因工程技術(shù)可有效的改良植物原料品質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。改良植物原料又可分為改良蛋白質(zhì)類食品、改良油脂類食品和延熟保鮮。植物、谷物是蛋白質(zhì)的主要供應(yīng)源，但是各種作物的必需氨基酸組成都有缺陷。馬鈴薯只含有少量的賴氨酸、色氨酸、甲硫氨酸和半胱氨酸，為了改善馬鈴薯的營養(yǎng)價值，將千穗谷的一個

5、非過敏性球蛋白基因（AMA）轉(zhuǎn)移到馬鈴薯種表達(dá)，以增加馬鈴薯塊莖中必需氨基酸的含量。豆類植物中蛋氨酸的含量很低，影響了其營養(yǎng)品質(zhì)，但豆類植物中賴氨酸的含量很高；而谷類作物中的蛋白質(zhì)含量正相反，通過基因工程技術(shù)，可將谷類植物基因?qū)攵诡愔参铮_發(fā)蛋氨酸含量高的轉(zhuǎn)基因大豆。通過以下方法可以改良植物食品的油脂類。大豆、芥花菜經(jīng)基因工程改造后其植物油組成中含有較高比例的不飽和脂肪酸?；蛲ㄟ^導(dǎo)入硬脂酸-ACP脫氫酶的反義基因，油菜種子中硬脂酸的含量從2%增加到40%；硬脂酸-COA可使轉(zhuǎn)基因作物中的飽和脂肪酸（軟脂酸、硬脂酸）的含量下降，不飽和脂肪酸（油酸、亞油

6、酸）的含量增加，其中油酸的含量可增加7倍。通過基因工程技術(shù)，可以改變果實的成熟途徑。用基因工程的方法將ACC還原酶和ACC氧化酶的反義基因和外源的ACC脫氨酶基因?qū)胝Ｖ仓曛?，獲得乙烯缺陷型植株，達(dá)到控制果實成熟的目的，已在番茄中實現(xiàn)。把魚中抗凍蛋白基因整合植入蔬菜和水果中時，可明顯改善果蔬食品冷凍后的品質(zhì)。另外，基因工程已廣泛運用到改良植物源食品的各個方面，如增加果實的甜度及作物器官組織微量元素的含量，控制果實軟化及提高抗凍和抗病能力。食品發(fā)酵過程中主要利用了微生物的生長及代謝，若利用基因工程技術(shù)對食品微生物進(jìn)行改造而成的基因工程菌，可有效地改良食

7、品品質(zhì)，現(xiàn)已在生產(chǎn)多種添加劑的菌種上使用，如生產(chǎn)氨基酸、維生素、有機(jī)酸、乳化劑、增稠劑等菌株。第一個采用基因工程改造的食品微生物為面包酵母。由于把具有優(yōu)良特性的麥芽糖透性酶及麥芽糖酶基因轉(zhuǎn)移如面包酵母中，使該菌中含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖酶的含量及活性比普通面包酵母高使面包中產(chǎn)生更多的CO2，形成膨發(fā)性能良好、松軟可口的面包。啤酒發(fā)酵生產(chǎn)是采用啤酒酵母，但由于該微生物菌種不存在α-淀粉酶，需要利用麥芽產(chǎn)生的α-淀粉酶使谷物淀粉液化成糊精?，F(xiàn)在已能采用基因工程技術(shù)，將大麥中的α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入啤酒酵母中并實現(xiàn)高速表達(dá)。這種酵母便可直接利用淀粉進(jìn)行發(fā)酵，可

8、縮短生產(chǎn)流程，簡化工序，革新了啤酒的生產(chǎn)過程。酶在食品生產(chǎn)和加工過程中起著至關(guān)重要的作用，所以