生物技术在食品中的应用

生物技术在食品中的应用内容摘要：

添加剂，是细胞工程的一个重要领域，应用范围包括生产天然药物（人参皂苷、紫杉醇、长春碱等）、食品添加剂（花青素、胡萝卜素、紫草色素、天然香料等）和酶制剂（ SOD 酶、木瓜蛋白酶等）。 典型的 应用 是用于味精生产的优良谷氨酸生产菌的育种，继而出现的必需氨基酸生产菌株的育种都应用到细胞融合技术。 如 L苏氨酸和 L赖氨酸均已用于生产； 酱油曲霉菌经细胞融合技术选育后，酱油的品质明显提高。 另外，酒精酵母、酶制剂生产菌的育种多采用细胞工程技术，均得到了非凡的成果，在食用酒精和食品专用酶的生产中发挥了巨大的效能。 在实验室利用细胞工程技术生产天然食品或添加剂已取得了很好的成果，为工业生产开辟了很好的前景。 4. 酶工程 酶工程是指利用酶、细胞或细胞器等具有的特异催化功能，借助生物反应装置和通过一定的工艺手段生产出人类所需要产品。 酶工程在食品工程中的应用技术已经比较成熟，包括各种酶的开发和生产、酶的分离和纯化、酶或细胞的固定化技术、固定化酶反应器的研 制以及酶的应用等。 . 开发新型食品添加剂 近年来在发达国家，酶工程加快了新酶源的开发，使功能性食品添加剂，如营养强化剂、低热量的甜味剂、食用纤维和脂肪替代品等得到迅速发展。 例如，甜菊苷是一种非营养型功能性甜味剂。 甜菊苷具有轻微的苦涩味，通过酶法改质后可除去苦涩味，从而改善了其风味。 甘草中所含的甜味物质甘草苷是一种功能性甜味剂，具有补脾益气、解毒保肝、润肺止咳的功效。 甘草苷经 β葡糖苷酸酶处理，生成单葡糖苷酶基甘草酸，其甜度为甘草甜素的 5 倍，是高甜度的甜味剂和解毒剂。 . 在食品保鲜中的应用 酶制剂保鲜技术是利用 酶的催化作用，防止或消除外界因素对食品的不良影响，从而保持食品原有的优良品质与特性的技术。 例如葡萄糖氧化酶加在瓶装饮料中，吸去瓶颈空隙中氧而延长保鲜期；溶菌酶对革兰氏阳性菌有较强的溶菌作用，可用于肉制品、干酪、水产品、乳制品、水果等的保鲜，且具无毒 性、底物专一、高度催化、作用条件温和等优点。 . 食品分析和检测中的应用 由于酶具有特异性，因此，也适合于动植物化学组分的定性和定量分析。 此外，在食品中加入一种或几种酶，根据它们作用于食品中某些组分的结果，可以评价食品的质量，这是一种十分简便的方法。 5. 发酵工程 发酵工程是指采用工程技术手段，利用微生物和有活性离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或者直接用微生物参与控制某些生产的一种技术。 现代发酵工程包括微生物资源的开发利用、微生物菌种的选育固定化细胞技术、生物反应器设计、发酵条件的利用及自动化控制、发酵产品的分离与提纯等技术。 发酵工程技术涉及到新食品配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、 D氨基酸及其衍生物制造等诸多食品工业领域。 . 改造传统食品加工工艺 从植物中萃取食品添加剂不仅成本高，而且来源有限。 化学合成法生产食品添加剂虽然成本低，但是化学合成率低、周期长 ，而且可能危害人体健康。 因此，生物技术，尤其是发酵工程技术成为食品添加剂生产的首选方法。 目前，利用微生物发酵生产的食品添加剂主要有 Vc、 VB1 VB甜味剂、增香剂和色素等。 发酵工程生产的天然色素、天然新型香味剂正在逐步取代人工合成的色素和香精。 . 开发大型真菌 一些药用真菌，如灵芝、冬虫夏草、茯苓等，含有调节机体免疫功能、抗癌、 防衰老的有效成分，是发展功能性食品的一个重要原料来源。 对于这些名贵的药用真菌，一方面可通过野外采摘和人工种植相结合的方式进行资源收集，但是这种方式的产量低，易受天气和季节的影响 ；另一方面，则可以通过发酵途径实现工业化生产。 例如河北省科学院微生物研究所等筛选出了繁殖快、生物量高的优良灵芝。