生物工程在食品中的应用

朱晓艳,生物技术在食品中的应用,生物技术的简介生物技术包含的内容生物技术在食品生产相关领域的应用,目录,是对生命有机体进行加工改造和利用的技术，它是21世纪高新术核心之一。目前，生物技术已被应用于工农业、食品加工、医疗保健等众多领域中。而食品生物技术是生物技术的重要分支科，主要指生物技术在食品工业中的应用，,一、生物技术的简介,利用基因工程、细胞工程技术对食品资源的改造和改良。利用发酵工程、酶工程技术将农副原材料加工制成商品，如调味品、酒类、酸奶等发酵制品。利用这些生物技术产品进行二次开发，形成新的产品，如高果糖浆，食用添加剂等。利用酶工艺、发酵技术、生物反应器等对传统食品加工工艺进行改造，降低能耗、提高产率、改善食品品质等。,主要作用：,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程5个方面。该技术是应用生物体（微生物、动物细胞、植物细胞）或其组成部分（细胞器、酶）在最适宜条件下，生产有价值的产物或进行有益过程的技术。,二、生物技术：,是以分子遗传学为基础，以DNA重组技术（克隆技术）为手段，用人工的方法把不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、组合、拼装，形成基因重组体，然后把重组体引入宿主细胞内或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需要的基因产物，实现动物、植物、微生物等物种之间的基因转移，或DNA重组，达到食品原料或微生物的改良。,1.基因工程,优化食品生物资源及食品品质改良食品工业菌种，创造新型工程菌与食品卫生分析检测结合基因工程技术还可用于食品工业中新型蛋白质、单细胞蛋白、维生素酶制剂、微生物多糖、淀粉糖的生产,1.1基因工程的应用：,蛋白质工程是利用X-射线衍射和电子计算机图像显示计算，确定天然蛋白质的三维构想和活性部位，分析设计需要改造的氨基酸残基，然后采用基因定位突变的方法，修饰或人工合成基因，按照设计改造天然蛋白质或酶，提高其应用价值。蛋白质工程可以按照人类的需求创造出原来不曾有过、具有不同功能的蛋白质及其新产品，或生产具有特定氨基酸顺序、高级结构、理化性质和生理功能的新型蛋白质，可以定向改造酶的性能，生产新型功能性食品。,2.蛋白质工程：,改善凝乳酶性质，提高酶活性和酶耐性研究和优化纤维素酶的性质创造新型蛋白质,2.1蛋白质工程的应用：,是在细胞水平上改造生物遗传特性和生产性能，以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的技术，包括细胞融合、细胞培养及细胞核移植等。利用细胞杂交、细胞培养等技术可获得遗传性状有所改良的新菌株或动植物细胞、生产食品添加剂与酶制剂等。,3.细胞工程：,细胞工程育种：在细胞水平上的原生质体制备与融合有利于实现远缘遗传物质的直接交换，促进遗传资源的创新。细胞培养：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，,3.1细胞工程的应用：,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。,4.酶工程,4.1酶工程的应用:,开发新型食品添加剂在食品保鲜中的应用食品分析和检测中的应用,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。,5.发酵工程：,改造传统食品加工工艺开发大型真菌:一些药用真菌，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原料的重要来源通过乳酸菌发酵生产的天然保鲜剂已形成体系利用酵母生产单细胞蛋白,5.1发酵工程的应用,在食品包装贮藏中的应用生物技术在食品检测中的应用：现代生物技术使食品检测实现了快速、准确、成本低的愿望。应用生物技术解决食品工业生产中的环保问题：在控制水污染、治理大气污染、有毒有害物质的降解、可再生资源的开发、环境监测、环境友好材料的合成、污染环境的修复以及清洁生产等与食品工业可持续发展密切相关的各个方面生物技术均发挥着极其重要的