食品学院课程论文
学 院：食品学院 班 级：
姓 名： 学 号：
课程论文题目：现代食品生物技术的应用及发展
课程名称：食品高新技术
评阅成绩：
评阅意见：
成绩评定教师签名：
日期：2016年 6月 21日
现代食品生物技术的应用及发展
关键词：现代食品生物技术，基因工程，细胞工程，酶工程，微生物工程
随着反向生物学的问世，在20实际八十年代诞生了生物技术（Biotechnology）这门新学科。很快成为世界新技术革命的主角之一，现已成为解决人类面临的人口、资源、能源、食物和环境等五大危机的主要途径之一。食品生物技术是生物技术在食品原料生产、加工和制造中的应用的一个学科。它包括食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程，也包括了应用现代生物技术来改良食品原料的加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养以及食品加工和制造相关的其他生物技术。
目前，现代食品生物技术在食品领域的应用涉及到基因工程、细胞工程、酶工程、微生物（发酵）工程等当今公认的四大生物技术体系。食品生产是世界上最大的工业之一，食品消费至少占家庭预算的20％-30％。随着人类食品的需求越来越大，对农业提出巨大的挑战，传统的耕作装备与方法已经逐渐不能满足人们的需求。现代食品生物技术促进现存耕地的可持续性发展、提高食品供应的质量。为食品工业的技术逐步注入新的活力，推动食品行业的发展。现代食品生物技术可以提高一个国家的综合国力，许多国家都将其确定为增长国力和经济实力的关键技术。
以DNA重组技术为手段，改良食品原料和食品微生物。或者对蛋白质分子定位突变，提高食品的营养价值。（转基因植物与动物）。
应用细胞生物学原理，有目的地改造遗传物质和细胞培养技术，通过细胞融合技术和动植物细胞（一般不包括微生物细胞）大量培养，来生产各种原来含量少和全新的保健食品有效成分、新型食品和食品添加剂。（鹿茸细胞和人参细胞的培养）。
利用酶与细胞的固定化技术和酶的催化活性提高食品生产过程中的物质转化，以提高效率和降低成本。（葡萄糖果糖异构酶，酸奶）。
采用现代化发酵设备和控制技术对改造后的菌株进行放大培养和控制性发酵，获得工业化生产预订的食品和食品的功能成分。（如味精即谷氨酸钠盐）。
改良食品加工原料。如基因工程生产的生长素注射牛和猪；提 高植物油中不饱和脂肪酸的含量;延缓疏果成熟，提高抗病抗逆能力及加工性能等….转基因植物可被改革而具有抗病虫害的能力,这具有深远的经济意义；转基因动物源食品 转基因动物尚未达到高等转基因植物的发展水平,但人们仍设法用它来表达高价值蛋白。
改良微生物菌种性能。发酵工业关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还与基因工程结合,大力改造菌种,给发酵工业带来生机。改良面包酵母菌的性能; 改良啤酒酵母菌的性能; 改良酿酒酵母菌的性能。
应用于酶制剂的生产。重组DNA技术生产小牛凝乳酶；耐热的α-淀粉酶；糖化酶基因在酵母中表达和SOD在酵母和大肠杆菌中的高效表达等。
改良食品加工工艺。克隆基因降低大麦中的醇溶蛋白，利于啤酒的生产；提高牛奶的热稳定性。
生产保健品的有效成分。食品疫苗就是将致病微生物的有关蛋白(抗原)基因,通过转基因技术导入植物受体中进行表达,得到具有抵抗相关疾病的疫苗。已获成功的有狂犬病病毒、乙肝表面抗原、链球菌突变株表面蛋白等10多种转基因马铃薯、香蕉、番茄的食品疫苗。英国科学家宣布,未来几年内,他们将培养一种新型生物鸡,这种鸡所产的鸡蛋里具有抗肿瘤因子,癌症患者食用鸡蛋后体内癌细胞的扩散就会受到抑制。鹿茸、牛黄的人工培养和人参细胞的培养；人的血红素基因转到猪中，用猪生产人血的替代品等。
美国提供给消费者基因工程食品有三种：动物用药、完整的食物和食品添加剂。
英国基因工程食品四类标准：
采用基因工程菌生产的与传统食品质量和成分相同；
食品内容含有与自身同种基因的基因工程菌生产的食品；
食品中含有别的基因工程菌的成分；
食品含有别的基因工程菌，而这种菌含有别的物种基因。
日本协和发酵公司已完全使用嗜杀性葡萄酒酵母配制新酒 ,目前 ,正研究运用细胞融合技术取得其它菌株 ,应用于食品发酵工业之中1。总之细胞工程在新技术革命的浪潮中对食品工业革新方面有着很大的潜力。例如，日本味之素公司应用细胞融合技术是氨基酸的短杆菌杂交，获得优质产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交，分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙杂谢利白葡萄酒获得了成功。目前，微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等不断培育出用于各种领域的新菌种。2
酶是一种具有生物催化特性的蛋白质，是一类生物催化剂，且具有高度专一性和极高的催化效率。一切生物的新陈代谢都是在各种各样酶的作用下进行的。
现代酶工程属于高新技术，其技术先进，厂房设备投资少，工艺简单、能耗低、产品收率高、效率高、经济效益大。利用微生物发酵和基因工程技术可以获得能在极酸性和极碱性的环境中工作的酶，用于食品生产可取得许多意想不到的结果。其在食品加工中主要应用于:淀粉加工;乳品加工;果疏加工;蛋白质加工;面粉的烘烤加工;酿酒工业中的应用。
食品在加工、运输、和贮藏过程中，常常由于受到微生物、氧气、温度、湿度线等各种因素的影响，而使食品的色、香、味及营养发生变化，甚至导致食品腐败变质，不能食用。因此，在食品领域内各类食品防腐保鲜始终是一个需要解决的重要问题。在现有的食品生产和加工中，为了达到食品的防腐保鲜、延长保质期的目的，大都采用添加防腐剂、保鲜剂或热杀菌等方法。虽然加热杀菌因为其高效方便等特点被广泛应用于食品工业，但是，过度的加热会导致蛋白质变性、非酶褐变、维生素的流失以及食品风味的改变等不良后果。而添加食品防腐剂和保鲜剂同时也会带来致癌或潜在致癌的可能性。目前，酶法保鲜技术是利用生物酶的高效催化作用，防止或消除外界因素对食品的不良影响，从而保持食品原有优良品质和特性的技术，可广泛应用于各种食品的保鲜。
现代发酵工程技术在食品领域的应用及其进展,包括改造传统的食品加工工艺、单细胞蛋白(SCP)的生产、开发功能性食品和微生物油脂的生产。用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类需要的产品。
近年来,利用食用菌及有益微生物发酵开发具有特殊风味及营养保健功效的饮料制品受到了人们的重视,并对其加工过程中微生物种群的变化及发酵微生物的分离与鉴定进行了研究。朱俊晨等以发酵液的外观口感及其中的活菌数为评定产品的指标,考察了以豆奶、胡萝卜汁为底料,利用青春双歧杆菌生产活菌饮品发酵饮料的可能性,为蛋白———果蔬汁混合发酵饮料的研制提供了重要的理论依据。王禾等以粟米为原料,采用二水平一次回归正交试验设计,确定了粟米乳酸发酵的最佳工艺,把谷物及薯类乳酸发酵饮料的开发向前推进了一步。3
作为一项极富潜力和发展空间的新兴技术，生物技术在未来食品工业中将得到长足性发展。为自主创新能力显著增强，科技促进食品工业生产力发展的能力显著增强，为食品工业持续、健康发展提供强有力的支撑。运用现代高新技术，促进传统行业技术升级。解决工业升级所面临的重大共性和关键技术难题。以现代生产方式生产具有保留价值的传统特色食品。围绕消费追求营养、方便、味美、质优、价廉的市场需求，以科学的配方，以适当的提取加工工艺手段，开发满足不同人群不同需求的丰富多彩的大众食品、方便食品、功能食品等，以提高传统和民族食品生产技术水平。
食品生物技术将会在高产菌株和耐特殊环境微生物的选育，高活性新酶品种的开发以及酶的固定化和细胞工业化应用，功能性食品添加剂和配料的研制，生物传感器、生物芯片等食品安全快速检测方法的应用等热点领域取得新的突破，并带动食品工业发生革命性的变革。
参考文献
[1] 王晓.现代生物技术与食品工业 .山东食品发酵
[2] 王长宇 现代生物技术在食品领域中的应用研究 中国 黑龙江
[3] 逄换明 生物技术在食品中的应用 2011 中国 新疆
联系客服
