郭倩
山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 山西大同 037000
生物技術(shù)一直以來就是科學(xué)家重點(diǎn)研究的領(lǐng)域,該技術(shù)利用自然界的自然規(guī)律可以很好地改造世界,提高人類生活的效率。發(fā)展到目前為止,現(xiàn)代生物技術(shù)主要利用了包括基因工程、發(fā)酵工程以及酶工程等等多種技術(shù),這些都是在食品工程當(dāng)中可以發(fā)揮巨大作用的?,F(xiàn)代生物技術(shù)由最初的第一代傳統(tǒng)生物技術(shù)逐漸發(fā)展而來,在醋酸、乙醇和乳酸發(fā)酵的作用下逐漸發(fā)展出第二代生物技術(shù),這些技術(shù)的應(yīng)用也愈加廣泛。
國(guó)家在十九大報(bào)告中明確提出了食品安全的問題,食品工程作為關(guān)乎我國(guó)民生的一項(xiàng)重大內(nèi)容,在我國(guó)快速發(fā)展的過程中具有非常重要的作用。改革開放已經(jīng)四十年,關(guān)于食品工程方面的需求也已經(jīng)發(fā)生了很大的變化,逐漸呈現(xiàn)出多樣化和個(gè)性化的特征。激增的人口規(guī)模也對(duì)食品來源提出了更高的要求,那么如何更好的應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)來提高食品工程領(lǐng)域的效率已經(jīng)成為了該領(lǐng)域的重點(diǎn)話題。必須明確的是,現(xiàn)代生物技術(shù)并不是一項(xiàng)單獨(dú)的技術(shù),而是一個(gè)綜合性概念,是將許多現(xiàn)代新型技術(shù)與生物技術(shù)進(jìn)行融合,按照特定的需求形成的技術(shù)。
基因工程技術(shù)主要是通過改變其原有基因的前提下來改變生物體之前的特性,從而實(shí)現(xiàn)生物能夠具有某些特定的特性,例如耐寒性、抗蟲性等等。很多食品工程當(dāng)中會(huì)有對(duì)生物進(jìn)行改造的需要,特別是要能夠?qū)Νh(huán)境更加適應(yīng),這樣能夠提高食品的產(chǎn)量,并且保持更高的質(zhì)量。蛋白質(zhì)是很多食品當(dāng)中常見的一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),對(duì)人體骨骼發(fā)育和日常機(jī)體能量維持具有重要作用,因此食品工程當(dāng)中使用蛋白質(zhì)工程技術(shù)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。該技術(shù)可以根據(jù)食材特性來進(jìn)行蛋白質(zhì)改造,從而出現(xiàn)能夠滿足人類需求的蛋白質(zhì)分子。
在現(xiàn)代食品工程中,改變催化酶的催化效率是在食品工程上的典型運(yùn)用。像酸奶、酒、霉豆腐等都是生活中常見的美食,在餐桌上扮演著重要的角色。這類食品在制作時(shí)都是對(duì)微生物進(jìn)行利用,以此來將食品原材料加工成可口的食品。在使用發(fā)酵工程技術(shù)時(shí),能夠?qū)@些重要的微生物進(jìn)行改造,大大縮短食品制作周期。此外,在食品工程當(dāng)中還經(jīng)常使用遺傳工程技術(shù),該技術(shù)應(yīng)用起來的成本比較高,但是卻能夠直接作用于生物的遺傳細(xì)胞,構(gòu)成對(duì)生物體本質(zhì)上的改變。酶技術(shù)工程往往是借助于酶和細(xì)胞中擁有催化性質(zhì)的物質(zhì)作用,以便能夠通過反應(yīng)以后獲取到人類所需要的物質(zhì)[1]。
現(xiàn)代化的生物技術(shù)不僅僅豐富了食品的質(zhì)量,也為食品工程的快速發(fā)展提供了幫助。發(fā)酵是很多食物制作當(dāng)中必須經(jīng)歷的環(huán)節(jié),比如說饅頭制作等,北方以面食為主的區(qū)域經(jīng)常會(huì)使用酵母菌對(duì)面粉進(jìn)行發(fā)酵,酵母的活性將會(huì)直接影響到食物制作的口感。現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵過程中的運(yùn)用主要集中在菌種發(fā)酵的生產(chǎn)和對(duì)菌群改造方面,經(jīng)過改造以后的菌群有著更高的性能。此外,經(jīng)過改造之后的菌群還能夠大大縮短作用的時(shí)間,那么就可以提高食品制作的效率。
如今在食品工程當(dāng)中應(yīng)用比較多的是農(nóng)作物育種方面,我國(guó)的袁隆平教授在水稻領(lǐng)域使用生物技術(shù)創(chuàng)造出了高產(chǎn)的水稻,解決了世界上許多人的溫飽問題。在育種領(lǐng)域,不僅只有水稻才需要使用生物工程技術(shù),還包括瓜果、小麥、花生等等農(nóng)作物,都能夠通過基因工程技術(shù)和細(xì)胞工程技術(shù)來將一些具有抗病性、耐寒性等優(yōu)質(zhì)基因融入到種子當(dāng)中,從而使得植物后期生長(zhǎng)更具優(yōu)勢(shì)。而細(xì)胞工程技術(shù)則能夠在育種以及細(xì)胞培養(yǎng)中有非常明顯的作用,這是由于細(xì)胞工程技術(shù)能夠直接將已經(jīng)產(chǎn)生隔離的生物物種的基因直接交換,從而能夠創(chuàng)造出新的遺傳資源信息。
近些年國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了許多食品安全問題,一些不法商家為了謀取不當(dāng)利益,大幅降低產(chǎn)品質(zhì)量,使得消費(fèi)者的利益受到了損害。在此背景下,食品檢測(cè)環(huán)節(jié)的重要性不斷凸顯,發(fā)展到目前為止,食品檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成了比較統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)這也是確保食品安全的重要方法。在食品檢測(cè)過程中,也可以使用現(xiàn)代生物技術(shù),能夠從根源上來對(duì)食品的品質(zhì)進(jìn)行判斷,從而更大程度上的保障消費(fèi)者的合法權(quán)益不受侵害。在食品檢測(cè)方面運(yùn)用較多的是PCR技術(shù),這主要是能夠在病原體的外部特定基因片段中快速的擴(kuò)張。
食品工程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是食品加工,食品加工是通過一定的技術(shù)將食物從原材料加工成型到最后可以使用的食物。企業(yè)在生產(chǎn)玫瑰花相關(guān)的食物的時(shí)候,往往需要用到香味較大的芳香玫瑰作為食品的生產(chǎn)原料,但香味較大的芳香玫瑰的產(chǎn)量相對(duì)較少,使得企業(yè)需要投入到其中的成本相對(duì)較大,利用現(xiàn)代生物技術(shù)將能夠產(chǎn)生芳香味道的基因?qū)氲狡胀倒寤蛑?,能夠使得普通玫瑰也能產(chǎn)生芳香,從而使得企業(yè)能夠降低投入到其中的成本[2]。
現(xiàn)代生物技術(shù)能夠在食品工程當(dāng)中發(fā)揮重要作用,給傳統(tǒng)的食品工程領(lǐng)域帶來較大的變革。如今已經(jīng)有很多現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用到了具體的環(huán)節(jié)當(dāng)中,這是高效利用技術(shù)的體現(xiàn)。但是也必須明確,這些先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用在食品工程當(dāng)中也會(huì)帶來一定的挑戰(zhàn),需要加以重視,要合理利用好這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。為此,需要充分把握現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況,把握其在食品工程中的運(yùn)用程度高低,充分發(fā)揮現(xiàn)代生物技術(shù)的作用。在應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)時(shí),還需要繼續(xù)加強(qiáng)研究工作,探討出更加具有優(yōu)勢(shì)的技術(shù)應(yīng)用方法。