微生物论文.doc

论生物技术在食品工业中的应用摘 要食品工业的发展与生物技术的发展是密不可分，相辅相成的。通过简述基因工程，细胞工程，酶工程，发酵工程在食品工业中的应用，阐明生物技术作为一种高新技术在食品工业发展中的推动作用。关键字：基因工程，细胞工程，酶工程，生物技术现状及前景一生物技术总论生物技术是 “ 利用生物有机体或其组成部发展新产品或新工艺的一种体系”，是“ 操纵生物的细胞、组织或酶，进行生物合成、生物转化或生物降解，大规模地生产预期产品或达到特殊目的的一门技术”。生物技术已经被应用了几个世纪，它曾被集中地用于生产多种食品，如面包、奶酪、啤酒、葡萄酒以及酱油、米酒和发酵的乳制品。随着科学技术的进步、经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对食品的组成、营养价值和感官的要求也越来越高。而食品生物技术是生物技术的重要分支，指以现代生命科学和其他学科的研究成果为基础，结合现代工程技术手段生产新型食品和食品原料的一门技术。到目前为止，生物技术在食品工业中的作用表现在以下几方面：基因工程基因工程又称DNA重组技术是指按人的意志,将某一生物体的遗传倩息在体外经人工与载体相接，构成重组DNA分子 ,然后转入另一生物体受体细胞中,使被引进的外源片段在后者内部得以表达和遗传。将这项技术应用于动植物或徽生物上即产生基因工程食品。墓因工程应用于食品生产具有很多优点：（） 可延长水果、蔬菜的货架期及感官特性,比如转基因西红柿具有更长的货架期,可延长其熟化、软化和腐烂过程。（）可提高食品营养品质,如基因组的牛生长激素 可提高乳牛的产奶 。通过基因工程生产的大豆,营养更丰富,风味更佳。（）采用基因工程技术还可以提高食品中矿物质的含量，使人们的启症及心脏病的发病率降低。（）提高蛋白质的含量，通过基因工程可增加食品中必需氮基酸的含量 ,还能提高食品的功能特性,拓宽植物蛋白的使用。（）提高肉、奶和畜类产品的数量和质量。基因工程,尤其是克隆技术,可提高畜牧产 ,满足肉蛋白食品的需求。转基因动物不仅使产奶或产肉量增加,而且可得到具有特殊功能的奶或肉类产品,如去乳据牛奶,低脂牛奶,低胆固醇、低脂肪肉品以及含特殊营养成分的肉食品等。细胞工程细胞工程就是应用细胞生物学方法,按照人们预定的设计,有计划地保存、改变和创造遗传物质的技术。近年来细胞工程的开发和应用主要集中在细胞杂交,快速无性繁殖和细胞育种等方面。利用细胞杂交和细胞培养可生产独特的食品香味和风味的添加剂,如香草素、可可香素、菠萝风味剂以及高级的天然色索,如咖吸黄、类胡萝卜素、紫色家、花色昔素、辣椒素、靛蓝等。利用细胞工程技术生产生物来源的天然食品或天然食品添加剂, 是细胞工程的一个重要领域,应用范围包括生产天然药物、 食品添加剂和酶制剂(SOD酶、木瓜蛋白酶等)等。SOD是一种颇受关注的酶,目前 SOD主要从动物血液中分离和纯化获得。酶工程生物技术中对食品工业生产影响最大的还是酶工程和发醉工程 ,酶工程是指在一定的生物反映器内,利用酶的催化作用 ,将相应的原料转化成有用物质的技术,是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术,其应用领域已经遍及农业、食品、医药、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等各个方面。国际上对酶工程的研究主要集中在以下几方面：（）运用基因工程和蛋白质工程 ,改善原有醉的各种性能,提商酶的产率和稳定性,使其在后提取工艺和应用过程中更容易操作（）研究开发新的人工合成和模拟酶,如人工合成的高分子聚合物聚娜一乙烯基毗陡一烷化物 ,具有康蛋白酶的功能。（）加紧对核酸醉和抗体酶的研究。酶在食品工业中的应用可以增加产量 ,提商质量 ,降低原材料和能源消耗,改善劳动条件,降低成本,甚至可以生产出用其它方法难以得到的产品,促进新产品、新技术、新工艺的兴起和发展。酶技术不仅用于食品加工过程中,还可用于原料和成品的保鲜、贮藏。例如把葡萄糖氧化酶和过氧化物酶添加入果蔬中 ,密封保藏 ,可以脱去氧气 ,延长果蔬的保藏期。另外 ,许多食品及原料的腐败、变质与酶有密切关系 ,它们大多是在酶的催化作用下进行的。因此 ,从酶的作用机理出发采用物理或化学方法抑制酶的活性 ,对食品的保鲜和贮藏具有重要的作用。发酵工程发酵工程又称为徽生物工程 ,是指传统的发酵技术与重组、细胞融合、分子修饰和改造等技术结合并发展起来的现代发酵技术。它是利用徽生物的特定性状,通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产 ,以把粮食、能源、化学制品、环境控制等全球性问题联系起来的一种技术体系。发醉工程在食品领域中应用,主要在以下几个方面：（）用现代发酵工程改造传统发酵食品,最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统的酸法水解工艺,用于生产味精。（）优化近代发酵产业,如运用固定化醋酸菌酿制食醋,可缩短发醉延缓期,醋化能力提高一倍。（）加速开发发酵产品,用酵母或细菌等微生物菌体发酵得到的单细胞蛋白 ,含有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质等,营养价值极高。此外利用现代发醉技术生产不同用途、品种多样的食品添加剂是新趋势 ,如甜味剂中木糖醉、甘褥糖醉、阿拉伯据醉、甜味多肤等；酸化剂中的乙一苹果酸、一珑拍酸等；氮墓酸中的各种必需氮基酸； 稠化剂中的黄原酸、热凝性多糖等；风味添加剂中的多种核昔酸、城拍酸钠等 ；香味剂中脂肪酸醋、异丁醉等； 维生素中的维生家素、维生素及核黄素等； 生物活性添加剂中的各种保健活性菌、超氧化岐化酶抑制因子等。二生物技术在我国食品中的应用生物技术与绿色食品绿色食品是指遵循可持续发展原则按照特定生产和生产工艺 ,经专门机构认定并注有绿色食品商标的无污染的优质 、营养、安全食品。我国己规定在绿色食品加工中禁止使用激素,但利用基因重组技术可以生产动物生长激素,我们将其注射至猪身上 ,便可得到瘦肉型猪例 ,这样既可以降低肉食品原料的价格 ,也可以改善畜产品的营养品质 ,为我国绿色肉食品的发展提供了原料上的保障生物技术与保健食品随着生活水平的提高,由于过多地摄取动物食品和精加工食品 ,导致各类营养元素摄入的不平衡 ,从而出现了如心脑血管疾病 、高血压、糖尿病 、癌症等 “文明病 ”另外 ,随着工业现代化进程的推进 ,人类赖以生存的空气 、水 、食品受到严重污染 ,严重地影响着人类的身心健康 随着这些社会问题的出现 ,对食品工业的发展提出了新的要求 ,营养保健食品的发展为这些社会问题的解决提供了一种新途径。（）冬虫夏草的利用，目前作为国家 “九五 ”攻关项 目的 “冬虫夏草多糖”的研究 ,该项目综合技术水品居国内领先,并达到国际先进水平。利用该技术提取的虫草多糖可添加于多种形式的保健食品载体中念 （）双歧杆菌的运用。利用双歧杆菌增殖作用 ,可抑制腐败菌的生长繁殖生产新型低聚糖 ,其种类有异麦芽寡糖、蔗果寡糖 、半乳糖基寡糖等十多个种类川低聚糖的开发，可以防止肿瘤、糖尿病以达到保健的目的。（）螺旋藻的开发利用，螺旋藻具有极其重要的营养、药理价值 从螺旋藻中提取出的蛋白多糖中含有活性成分,它对个肿瘤瘤株有明显的抑瘤活性 ,尤其对黑色素瘤效果极佳 ,同时能显著的提高患瘤动物免疫功能，利用螺旋藻生产的食品可以防止肥胖 、胆结石 、便泌 、肠 胃病等代谢性疾病 ,可防高血压 、动脉硬化、冠心病等心血管疾病 ,对预防慢性支气管炎 、糖尿病、结肠癌等都有一定作用。生物技术与饮料近年来 ,我国饮料工业蓬勃兴起。这也源于生物技术的应用，如果胶酶的利用现代生物技术从高等植物中分离的果胶酶在食品工业中得到了广泛应用 在果汁加工中,加入果胶酶可提高内源果胶的活力 ,这样原果汁粘度下降,使得浑浊粒子大量凝聚,提高了榨汁效率、出汁率、澄清效果 此外 ,果胶分解酶对苹果汁有非常好的澄清作用 ,果酒经果胶酶澄清处理可保持其稳定性 ,在红酒中加入果胶酶可增加 良好的色泽 经实验表明,果胶酶处理果浆后 ,出汁率、透光率、可溶性、固定形物含量大大提高。三生物技术在食品工业中的应用展望在 21世纪，生物技术对农副产品的深加工和综合利用方面的应用主要有：适宜贮藏加工品种的选育推广，以便向食品、医药行业提供更多的易贮藏的工业原料。 玉米深加工综合利用，为新型糖源、变性淀粉、玉米油、发酵酒精、淀粉塑料、环状糊精等现有或有待开发的产品，提供充足的原料。肉类保鲜方面重点是提高综合品质以及瘦肉、嫩肉和肥肉的综合利用；奶制品的研究重点是发酵乳制品、双歧杆菌发酵乳等；鱼类产品的研究主要是从淡水鱼内脏、鱼眼、精卵巢中分离提取有效的成分，不断推出保健制品和药物制品。绿色食品添加剂的研制与开发，重点在防腐、抗氧化、保鲜、强化、复合添加剂等方面。在食品检测方面的应用生物技术用于食品微生物的检测，采用核酸探针基因探针和多聚酶链反应技术检测食品中的致病菌，是 27世纪的发展方向.用于食品中转基因检测参考文献1 宋 贤 国内外食品生物技术研究进展 A食品科学报2华宝珍 现代生物技术在食品工业中的应用研究进展A江西农业学报 3 陈 坚 世纪生物技术对食品工业发展的影响 J农 产 品 加 工4 王春荣 现代生物技术与食品工业 J山东食品科技5张红印,生物技术在食品工业中的应用 A中 国 乳品工业6汪 薇 生物技术在食品添加剂工业中的应用 A食品工业科技7 王爱国 生物技术在饮料生产中的应用 A饮料工业8 胡嗣明 食品工业应用生物技术的现状和前景 J发酵科技通讯9 张 远 酶