陳今朝 華曉曼

目前，現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)在食品研發(fā)、生產(chǎn)、加工、保鮮、包裝、檢測等環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用，既有助于提高食品的品質(zhì)、口感、營養(yǎng)價值，也可以解決食品加工過程中的某些技術(shù)難題。在未來，隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，其與食品工程的結(jié)合將更加緊密，為食品產(chǎn)業(yè)帶來更多的創(chuàng)新和突破。基于此，本文圍繞現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工程中的應(yīng)用意義與原則進行了探析，以期能夠為現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工程中的有效應(yīng)用提供有價值的參考。

一、現(xiàn)代生物技術(shù)在

食品工程中的應(yīng)用意義與原則

1.意義。隨著科技的飛速發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工程中的應(yīng)用越來越廣泛，具體來看，將現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于食品工程中主要有以下五方面的作用：

一是提高食品生產(chǎn)效率。例如，通過基因工程、細胞培養(yǎng)等技術(shù)，可以大量生產(chǎn)具有特定功能的食品成分，包括酶、蛋白質(zhì)等，不僅可以降低生產(chǎn)成本，還可以提高生產(chǎn)效率，滿足人們對食品日益增長的需求。二是改善食品質(zhì)量。例如，通過基因編輯技術(shù)，可以消除食品中的有害物質(zhì)，提高食品的安全性；通過發(fā)酵技術(shù)，可以生產(chǎn)出具有特定口感和風味的食品，提高食品品質(zhì)。三是優(yōu)化食品營養(yǎng)成分。例如，通過基因工程和發(fā)酵技術(shù)，可以生產(chǎn)出富含特定營養(yǎng)成分的食品，如富含益生菌的酸奶、富含ω-3脂肪酸的魚類等。四是實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。例如，通過基因工程和生物催化技術(shù)，可以營造環(huán)境友好型的食品生產(chǎn)過程，減少污染物排放，保護生態(tài)環(huán)境。五是促進食品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。例如，通過生物信息學(xué)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以對食品成分進行深度分析，發(fā)現(xiàn)新的功能和營養(yǎng)價值；通過組織工程和3D打印技術(shù)，可以實現(xiàn)對食品的個性化定制，滿足不同人群的需求。

2.原則。在應(yīng)用生物技術(shù)的過程中，食品企業(yè)需要遵循一定的原則，以確保技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展性和安全性。

一是安全性原則。在食品工程中應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)時，安全性是首要的考慮因素。食品企業(yè)需要確保所使用的技術(shù)、方法和設(shè)備不會對食品安全造成影響，不會產(chǎn)生有害物質(zhì)或引入新的過敏原。二是功能性原則。將現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于食品工程中應(yīng)以功能性為導(dǎo)向，食品企業(yè)需要關(guān)注該技術(shù)能否改善食品的營養(yǎng)成分、口感和品質(zhì)，提高食品的功能性，如果達不到上述效果應(yīng)該棄用該技術(shù)。三是環(huán)保性原則。在食品工程中應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)時應(yīng)遵循環(huán)保原則，食品企業(yè)需要關(guān)注該技術(shù)對環(huán)境的影響，盡量選擇環(huán)境友好型的生產(chǎn)方法。四是個性化原則。在食品工程中應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)時應(yīng)關(guān)注個性化原則，根據(jù)消費者的需求和喜好，生產(chǎn)出具有特定營養(yǎng)成分和口感的食品。五是可追溯性原則。在食品工程中應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)時應(yīng)確保技術(shù)的可追溯性，這就需要食品企業(yè)建立一套完整的技術(shù)和質(zhì)量管理體系，確保食品生產(chǎn)過程可以被追蹤和溯源，從而提高消費者對食品的信任，保障食品安全。

二、現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工程中的具體應(yīng)用

1.食品加工過程中的酶工程。在食品加工過程中，酶工程被廣泛應(yīng)用，以提高食品加工效率，改善食品的口感、品質(zhì)和營養(yǎng)價值。酶制劑是一種生物催化劑，由活細胞產(chǎn)生，可以加速食品生產(chǎn)過程中的化學(xué)反應(yīng)，在食品加工過程中，酶制劑可以替代部分傳統(tǒng)工藝，起到簡化生產(chǎn)流程、降低生產(chǎn)成本的作用，同時還可以提高食品的營養(yǎng)價值，使食品更加健康、美味。例如，在面包生產(chǎn)中添加酶制劑，可以提高面團發(fā)酵的速度和質(zhì)量，使面團更加松軟，口感更佳；提高面團的穩(wěn)定性，使面包在烘焙過程中不易變形。在肉類加工中使用蛋白酶可以提高肉類的嫩度和口感，這是因為蛋白酶能分解肉類中的蛋白質(zhì)，使肉質(zhì)變得更加鮮嫩，易于消化，此外還可以提高肉類的出品率，減少浪費，降低生產(chǎn)成本。酶工程在食品加工的其他領(lǐng)域也都有廣泛應(yīng)用。例如，在乳制品生產(chǎn)中，乳糖酶可以分解乳糖，生產(chǎn)出低乳糖或無乳糖產(chǎn)品，以滿足乳糖不耐受消費者的需求；在果汁生產(chǎn)中，果膠酶可以提高果汁的出汁率和澄清度，使果汁更加清澈、美味。

2.食品保鮮技術(shù)。隨著生活節(jié)奏的加快和消費者對食品口感、營養(yǎng)和安全性的要求越來越高，食品保鮮技術(shù)受到重視。生物工程技術(shù)作為一種綠色、可持續(xù)的保鮮方法，已經(jīng)逐漸成為食品工業(yè)的研究熱點。通過利用生物工程技術(shù)，可以開發(fā)出一些具有抗菌、抗氧化、延長保質(zhì)期等功能的保鮮劑，為食品保鮮提供新的解決方案。一是可以利用微生物發(fā)酵產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)進行保鮮。例如，乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸具有抗菌和延長食品保質(zhì)期的作用，可以抑制食品中有害微生物的生長，減少食品腐敗變質(zhì)的可能，還可以提升食品的營養(yǎng)價值和口感，使食品更加美味可口。二是利用生物工程技術(shù)制備抗氧化劑進行保鮮。抗氧化劑可以清除食品中的自由基，減緩食品氧化變質(zhì)的進程，如茶多酚、葡萄籽提取物等，可以有效延緩食品的氧化過程，延長食品的保質(zhì)期。三是利用生物工程技術(shù)開發(fā)具有防腐功能的保鮮劑。例如，利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)具有防腐功能的蛋白質(zhì)并將其添加到食品中，可以有效抑制食品中有害微生物的生長，防止食品腐敗變質(zhì)。四是利用生物工程技術(shù)制備保鮮膜。生物降解膜是一種新型的食品保鮮材料，具有良好的抗菌、阻氧和阻水性能，通過生物工程技術(shù)可以制備出具有不同性能的保鮮膜，以滿足不同食品的保鮮需求。

3.食品營養(yǎng)強化。隨著生活水平的提高，人們對食品的要求不僅局限于美味，更注重食品的營養(yǎng)價值。為了滿足消費者的營養(yǎng)需求，食品營養(yǎng)強化成為一個重要的研究方向。生物工程技術(shù)作為一種綠色、可持續(xù)的食品生產(chǎn)方法，已經(jīng)在食品營養(yǎng)強化領(lǐng)域取得了顯著成果。一是可以用于生產(chǎn)富含特定營養(yǎng)成分的轉(zhuǎn)基因食品。通過基因工程技術(shù)，可以改變食品中特定營養(yǎng)成分的含量，以滿足消費者的營養(yǎng)需求。例如，通過基因工程技術(shù)生產(chǎn)富含ω-3脂肪酸的轉(zhuǎn)基因大豆，幫助消費者攝取更多的健康脂肪酸。二是利用生物工程技術(shù)制備營養(yǎng)補充劑。利用生物工程技術(shù)可以生產(chǎn)出具有特定功能的蛋白質(zhì)或多肽，將其作為營養(yǎng)補充劑添加到食品中可以提高食品的營養(yǎng)價值。例如，利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)富含人體必需氨基酸的蛋白質(zhì)，將其作為營養(yǎng)補充劑添加到面包、面條等食品中，可以提高食品的營養(yǎng)價值。三是利用生物工程技術(shù)可以提高食品的消化吸收率。通過生物工程技術(shù)，可以改變食品的分子結(jié)構(gòu)，提高食品中營養(yǎng)成分的消化吸收率。例如，利用蛋白酶工程技術(shù)生產(chǎn)易被人體消化吸收的蛋白質(zhì)，可以幫助消費者更好地攝取食品中的營養(yǎng)成分。

4.食品安全檢測。隨著食品種類的豐富和食品產(chǎn)業(yè)鏈的全球化，食品安全問題日益受到重視，保障食品安全成為食品生產(chǎn)、加工、銷售、消費各個環(huán)節(jié)中的重要任務(wù)。生物工程技術(shù)作為一種綠色、可持續(xù)的檢測方法，已經(jīng)在食品安全檢測領(lǐng)域取得了顯著成果。一是開發(fā)酶聯(lián)免疫吸附法等快速檢測方法。利用生物工程技術(shù)可以制備出特異性強、靈敏度高的抗體或抗原，用于檢測食品中的病原微生物、過敏原、殘留農(nóng)藥等有害物質(zhì)。例如，酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）是一種常用的食品安全檢測方法，可以快速、準確地檢測食品中的病原微生物、過敏原、殘留農(nóng)藥等有害物質(zhì)，以保障食品安全。二是制備高靈敏度的生物傳感器。生物傳感器是一種將生物學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為可檢測信號的裝置，具有靈敏度高、快速響應(yīng)等特點。通過生物工程技術(shù)，可以制備出針對特定目標物質(zhì)的生物傳感器，檢測食品中的有害物質(zhì)。例如，利用基因工程技術(shù)制備的熒光生物傳感器，可以實時、快速地檢測食品中的病原微生物和過敏原。三是開發(fā)高通量檢測方法。生物工程技術(shù)可以應(yīng)用于對高通量檢測方法的研究，提高食品安全檢測的效率。例如，利用基因芯片技術(shù)檢測食品中的多種有害物質(zhì)，可以同時對多種目標物質(zhì)進行檢測，以提高檢測的速度和準確性。四是制備納米材料檢測器。納米材料具有高比表面積、高活性等優(yōu)點，可以作為食品安全檢測中的檢測器，通過生物工程技術(shù)，可以制備出具有特定功能的納米材料檢測器，用于檢測食品中的有害物質(zhì)。例如，利用基因工程技術(shù)制備的納米金顆粒檢測器，可以用于檢測食品中的病原微生物和殘留農(nóng)藥。

5.食品添加劑的開發(fā)。通過利用生物工程技術(shù)，可以開發(fā)出一些性能優(yōu)良、安全可靠的食品添加劑，以改善食品的口感、品質(zhì)和外觀。一是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)天然色素。天然色素具有安全性高、穩(wěn)定性好等特點，通過生物工程技術(shù)，可以利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)出各種顏色的天然色素，例如，紅曲紅、胡蘿卜素等。二是開發(fā)功能性食品添加劑。生物工程技術(shù)可以制備出具有特定功能的蛋白質(zhì)或多肽，將其作為功能性食品添加劑添加到食品中可以提高食品的營養(yǎng)價值。例如，利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)出的具有降血壓、降血脂等功能的多肽，可以作為功能性食品添加劑添加到飲料、糕點等食品中。三是制備高穩(wěn)定性的食品添加劑。生物工程技術(shù)可以提高食品添加劑的穩(wěn)定性和抗氧化性，延長食品的保質(zhì)期。例如，利用酶工程技術(shù)制備具有高穩(wěn)定性的乳化劑，可以提高食品的穩(wěn)定性和口感。四是開發(fā)綠色環(huán)保的食品添加劑。生物工程技術(shù)可以應(yīng)用于綠色環(huán)保食品添加劑的研究和開發(fā)中，減少食品添加劑對環(huán)境的影響。例如，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)可生物降解的食品添加劑，以降低食品添加劑對環(huán)境的污染。

總之，現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工程中的應(yīng)用不僅可以提高食品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，還可以改善食品的營養(yǎng)成分和口感，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，促進食品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。因此，我們應(yīng)該加大對現(xiàn)代生物技術(shù)的投入和研發(fā)，推動食品工程的可持續(xù)發(fā)展。同時，充分遵循安全性、功能性、環(huán)保、個性化和可追溯性等基本原則，確保生物技術(shù)在食品工程中的可持續(xù)發(fā)展和安全性。

作者簡介：陳今朝（1990-），男，漢族，浙江紹興人，中級工程師，碩士研究生，研究方向為功能性食品開發(fā)。

華曉曼（1989-），女，漢族，吉林吉林人，中級工程師，碩士研究生，研究方向為有效成分提取分析。