食品加工中的现代生物技术探析

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食品加工中的现代生物技术探析

1 现代生物技术

现代生物技术，即生物工程，是指利用动植物、微生物等生物有机体或部分开发新工艺或产品

的科学，可以分为基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四个研究方向，随着研究的不断深

入，新技术、新方法越来越多的渗透到各行各业并与其建立了不可分割的联系，作为 21 世纪

高新技术拓展、开发的重点学科，现代生物技术将对人类解决资源、环境等重大问题发挥越来

越重要的作用。

1.1 基因工程

基因工程，即 DNA 重组技术，是指对不同生物的遗传基因，根据人类的需求或意愿进行基因

的切割后，通过转入受体的方式，使其产生人类期望产物。基因工程在技术上使得人类一定程

度上可以客服物种的界限，定向培养出自然界已知不存在的生命形态，以此来满足人类社会的

不同需求。其在农业生产中已得到广泛的应用，如根据人类对作物的需要将特定基因转入受体

植物基因组中，起到改良品质、增加产量及抗病虫害、抗除草剂的目的，其中应用最广的抗冲

虫剂苏云金芽孢杆菌（Bt）伴孢晶体基因已被转入棉花、玉米、烟草等多种植物基因组中，并

获得不错的效果。基因工程在畜牧业上也有应用，如将鼠类有关促进角蛋白形成的基因转入绵

羊基因组，经改良的绵羊比普通绵羊产毛量提高 6%左右[1].

1.2 细胞工程

细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程的实验方法和技术，在细胞水平上

改造生物遗传特性和生物学特性，以此获取特定的细胞产品或新生物体。如植物体细胞杂交可

以将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体，袁

隆平通过体细胞杂交技术获得具有远缘杂种优势的超级杂交水稻，亩产可达 1600 公斤。

1.3 酶工程

酶工程是指在生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能将相应的原料转化的一门技术，

包括微生物细胞发酵产酶、动植物细胞培养产酶、酶的提纯与分离纯化、酶和细胞原生质体固

定化、酶的修饰和改造及酶反引器等研究方向，其应用范围也涵盖了食品、轻工、化工、能

源、医学等多个学科和领域。

1.4 发酵工程

发酵工程是指将微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机的结合起来，利用微生物的生

长和代谢来制造各种产物的工程技术。最早的发酵工程是在 20 世纪 40 年代随抗生素工业的兴

起而得到迅速发展的，特别是二战期间的美国利用发酵工程技术大规模的生产青霉素，使得这

一技术得到了长足的进步和发展[2].

2 现代生物技术在食品加工中的应用

随着现代生物技术的发展，越来越多的新技术、新方法被应用到食品加工行业中来，特别是基

因工程，作为现代生物技术的产物，短短的十几年内其在食品加工制造领域的应用得到了长足

的发展和进步，产生了显著的社会、经济效益。通过特定基因的转入使得农作物能够抵抗病虫

害、旱涝灾害，大大降低了生产成本，提高了粮食产量，一定程度上为人类解决因人口增加而

产生的食物短缺问题提供了有力手段。同时、利用基因工程手段可以大幅度的提高酶的催化活

力，将影响产酶和酶催化活力的基因转入受体中，可获得基因菌，以此来产生具有较强催化能

力能催化特性的酶类满足食品加工的要求。

应用微生物发酵技术生产发酵产品，充分利用了生物技术的手段借助微生物的特殊功能生产有

用的物质，或者将微生物直接应用于食品加工的技术体系中，手段包括菌种选育、菌种生产、

代谢产物发酵、特种微生物利用技术等。发酵工程在食品加工领域所取得成果包括从新食品研

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摘要：

食品加工中的现代生物技术探析1现代生物技术现代生物技术，即生物工程，是指利用动植物、微生物等生物有机体或部分开发新工艺或产品的科学，可以分为基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四个研究方向，随着研究的不断深入，新技术、新方法越来越多的渗透到各行各业并与其建立了不可分割的联系，作为21世纪高新技术拓展、开发的重点学科，现代生物技术将对人类解决资源、环境等重大问题发挥越来越重要的作用。1.1基因工程基因工程，即DNA重组技术，是指对不同生物的遗传基因，根据人类的需求或意愿进行基因的切割后，通过转入受体的方式，使其产生人类期望产物。基因工程在技术上使得人类一定程度上可以客服物种的界限，定向培养出自然...

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