现代生物技术在食品领域中的应用研究

多物芙 价廉 的发酵制 品 ，使 生物加工 技术在
食 品 发 酵 工 业 中 的应 用 更 加 广 泛 。
产 生 出人类 所需要 的产 品或组建 成新 的生物
类 型。
种获得 新的性状 、合成 新产物 等。 与基 因工 程 技 术 结 合 ， 使 对 遗 传 物 质 进 一 步 修 饰 提 供 了 多 样 的 可 能 性 。例 如 日本 味 之 素 公 司 应 用
二 氧 化 碳 气 体 量 提 高 ，应 用 改 良后 的 酵 母 菌 种 可生 产 出膨 润 松 软 的 面包 。
（ ） 改 良酿 酒 酵 母 菌 的性 能 二
【 ］ 成 勇 ， 本 恒 等． ３徐 郭 酸奶 发 酵 剂 和 乳 酸 菌生 物 技 术育种 【 】 中 国生物 工程 杂 Ｊ．
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文 ◎ 王 长 宇 （ 龙 江 省轻 工科 学研 究 院 ） 黑
盛
现代 生物技术在食 品领 域中的应用研究
摘要 ：现 代 生 物 学和 分 子 生 物 学 的发 粉 发 酵 ， 使 生 产 流 程 缩 短 ， 工 序 简 化 ， 革 新 的生物 反应器 内 ，利用 生物酶 作为催 化剂 ， 啤酒 生产 工艺 。 目前 ，已成功地 选育 出分解 使某 些物质 定向转化 的工 艺技 术，包 括酶的 工程 等现代生物技 术工程产 生重要影 响， 其 Ｂ一葡聚 糖和分 解糊精 的啤酒酵 母菌株 、嗜 研 制 与 生 产 ， 酶 和 细 胞 或 细 胞 器 的 固 定 化 在 食品发酵 生产 中的应用越 来越 广。本文 阐 杀啤酒酵 母菌株 ，提高 生香物质 含量 的啤酒 技 术 ， 酶 分 子 的 修 饰 改 造 ， 以 及 生 物 传 感 器
等 。酶 工 程 技 术 在 发 酵 生 产 中 主 要 用 于 两 个 方 面 ， 一 是 用 酶 技 术 处 理 发 酵 原 料 ， 有 利 于 发 酵 过 程 的 进 行 。 如 啤 酒 酿 制 过 程 ，主 要 原 料 麦 芽 的 质 量 欠 佳 或 大 麦 、大 米 等 辅 助 原 料
提高 发酵剂 的性能 ，缩短 发酵周期 ，丰富发 酵 制 品 的 种 类 。 不 仅 提 高 了 产 品 档 次 和 附
加 值 ， 生 产 出 符 合 不 同 消 费 者 需 要 的 保 健 制
品，而且在 有利于加速 食 品加工业 的发展
随 着 生 化 技 术 的 日益 发 展 ， 相 信 会 开 发 出更
技术 获得 了优 良的高 性能谢利 酵母来 酿制西 班牙 谢利 白葡 萄酒获 得 了成 功。 目前，微生 物 细 胞 融 合 的 对 象 己 扩 展 到 酵 母 、 霉 菌 、细 菌 、放线菌 等多种微 生物 的种问 以至属 间，
品微生物 。将优 良酶基 因转入 面包酵母 菌 中 后，其 含有的麦 芽糖透性 酶及 麦芽糖 的含量 比 普 通 面 包 酵 母 显 著 提 高 ，面 包 加 工 巾 产 生
生 产 菌种 。
参考文献 ［ ］ 志 华， 田利 等． 代 生 物 技 术 １赵 岳 现
在 乳 品 工 业 中 的 应 用 研 究 【 ］ 生 物 技 术 通 Ｊ．
报．０６０：８８． ２０，４７－０
酸 高产新菌株 。酿酒 酵母和糖 化酵 母wk.baidu.com种 间 杂 交，分离 子后代 中个别菌 株具有 糖化和发
展 ， 对 基 因 工 程 、 细 胞 工程 、酶 工程 、发 酵
述 了基 因工程 、细胞 工程 、酶工程 等现代 生 物 技 术 在 食 品发 酵 业 的应 用 。 关键词 ：生物技 术；基 因工程 ；细胞 工
程
酵 母 菌株 。 （ ） 改 良乳 酸 菌 发 酵 剂 的 性 能 三 乳 酸 菌 是 一 类 能 代 谢 产 生 乳 酸 ， 降 低 发 酵 产 品ｐ 值 的 一 类 微 生 物 。 乳 酸 菌 基 因表 达 Ｈ 系统分 为组成 型表达和 受控表达 两种类 型， 其 中 受控 表 达 系 统 包 括 糖 诱 导 系 统 、Ｎ Ｓ ｎ ｉ ｉ 诱
的转座 子，第 二种方法 是依赖于 克隆 的基因 组 Ｄ Ａ 片 断和 染 色 体 上 的 同 源 部 位 的 重 组 整 Ｎ
业 中 ， 生 物 技 术 工 业 化 产 品 占 有 相 当 大 的 比 应 用 细 胞 工 程 是 生物 工 程 主 要 组 成 之 一 ， 出 品 的 产值 占 食 品 工 业 总 产 值 的 １ ％ ７ 。现 代 生物 现 于 ２世 纪 ７ 年代 末 至８ 年 代 初 ，是 在 细 胞 Ｏ Ｏ ０
２ ｌ ～２ ２ 年，生物技 术产业将 逐步成为 世 ０ ０ ００
界经济体系 的支柱 产业之 一。生物 技术是 以 生命科 学为 基础 ， 用生 物机 体 、生物 系 统 合 而 获 得 。 通 过 基 因 工 程 得 到 的 乳 酸 菌 发 酵 利 创 造 新 物 种 ， 与工 程 原 理 相 结 合 加 工 生 产 剂 具 有 优 良的 发 酵 性 能 ， 产 双 乙 酰 能 力 、 蛋 并 生 物 制 品 的 综 合 性 科 学 技 术 。 现 代 生 物 技 术 白 水 解 能 力 、 胞 外 多 糖 的 稳 定 形 成 能 力 、 抗
志 ． ４ （） ２ ． ２ ０ ， ７ ： ０ ７
不断培育出用于各种领域的新 菌种。
三 、 酶 工 程 技 术 在 食 品 发 酵 生 产 中 的 应
用
【 杨 玉 琢 ，刘 玉 静 ．基 因 工 程 对 乳 ４］ 酸 菌发 酵 剂 的 改 良应 用 【 】．中国 乳 品 工 Ｊ
、
基 因 工 程 技 术 在 食 品 发 酵 生 产 中 的
应 用
基 因 工 程 技 术 是 现 代 生物 技 术 的 核 心 内 容 ， 采 用 类 似 工 程 设 计 的 方 法 ， 按 照 人 类 的 特 殊 需 要 将 具 有 遗 传 性 的 目的 基 因 在 离 体 条 件 下 进 行 剪 切 、组 合 、拼 接 ，再 将 人 工 重 组 的 基 因 通 过 载 体 导 入 受 体 细 胞 ，进 行 无 性 繁 殖 ， 并 使 目的 基 因 在 受 体 细 胞 中 高 速 表 达 ，
则 包 括 基 因 工 程 、 蛋 白质 工 程 、 细 胞 工 程 、 酶 工 程 和 发 酵 工 程 等 领 域 。 在 我 国 的 食 品 工 重 ； 近 年 ， 酒 类 和 新 型 发 酵 产 品 以 及 酿 造 产 杂 菌 和病 原 菌 的能 力 较 强 。
二 、细 胞 工 程 技 术 在 食 品 发 酵 生 产 中 的
氧 化 脱 羧 而 成 的 ， 一 般 在 啤 酒 发 酵 后 期 还 原 双 乙 酰 需 要 约 ５ １ ｄ 的 时 间 。 崔 进 梅 等 报 ～ ０ 道 ， 发 酵 罐 中加 入 ａ～ 酰 乳 酸 脱 羧 酶 能 催 化 乙 。 乙酰 乳 酸 直接 形 成 羧 基 丁 酮 ，可 缩 短 发 酵 周 期 ， 减 少双 乙酰 含 量 。 四 、小 结 在 食 品 发 酵 生产 中应 用 生 物 技 术可 以
酵 的 双 重 能力 。 日本 国 税 厅 酿 造 试 验 所 用 该
（ ） 改 良面包 酵 母 菌 的性 能 一 面 包 酵 母 是 最 早 采 用 基 因 工 程 改 造 的 食
【】 ２ 王春荣， 王兴 国等． 现代 生物技 术与食 品工业 【】 山东食品科技， ０ ４ ０： １ Ｊ． ２ ０， ７３ ，
细胞 融合技术 使产生氨 基酸 的短杆菌 杂交， 获 得 比 原 产 量 高 ３ 的 赖 氨 酸 产 生 菌 和 苏 氨 倍
发 酵 工 业 的 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 可 与 基 因 工 程 结 合 ， 进 行 改 造
对 于乳酸 乳球菌 和嗜热链 球菌而 言 ，德 氏乳 泛 地 应 用 于 医 药 、 食 品 、 能 源 、化 工 、轻 工 杆 菌 的 基 因 研 究 比较 缺 乏 ， 但 是 已经 发 现 质
和 环 境 保 护 等 诸 多 领 域 。 生 物 技 术 是 ２ 世 １ 纪 高 新 技 术 革 命 的 核 心 内 容 ， 具 有 巨 大 的 经 济 效 益 及 潜 在 的 生 产 力 。 专 家 预 测 ， 到 粒 ｐ ４ ￣ Ｐ Ｂ 用 于 构 建 德 氏 乳 杆 菌 的 克 隆 载 Ｎ ２ＩＪ１ Ｊ ２ 体 。 有研 究 发 现 乳 酸 菌 基 因突 变 有２ 方 法 ： 种 第 一 种 方 法 涉 及 （ 源 或 异 源 的） 独 立 复 制 同 可
现 代生物 技术 的迅猛发 展，成就 非凡 ，
推 动 着 科学 的进 步 ，促 进 着经 济 的 发 展 ，
的 发 展 进 程 。 现 代 生 物 技 术 的 成 果越 来 越 广
使用量 较大 时，会造成 淀粉酶 、俘一葡 聚糖 酶 、 纤 维 素 酶 的 活 力 不 足 ，使 糖 化 不 充 分 、 蛋 白质 降解不足 ，从而 减慢发酵 速度 ，影响 啤 酒 的 风 味 和 收 率 。使 用 微 生 物 淀 粉 酶 、 蛋 白酶 、 一葡 聚 糖 酶 等 制 剂 ， 可 补 充 麦 芽 中 酶 活力 不足 的缺 陷 ，提 高麦汁 的可发酵 度和麦 汁糖化 的组分 ，缩短糖 化时 间，减少 麦皮中 色素 、单宁等 不 良杂质 在糖化 过程 中浸 出 ， 从而 降低麦汁 色泽 。二 是用酶 来处理 发酵菌 种 的代 谢产物 ，缩短 发酵过程 ，促进 发酵风 味的形 成。啤 酒中 的双 乙酰是 影响啤 酒风味 的主要 因素 ，是判断 啤酒成熟 的主要 指标 。 当啤酒 中双 乙酰的浓度 超过 阈值时 ，就 会产
技术在 食品发酵领 域中有 广阔市 场和发展 前 景 ， 本 文 主 要 阐 述 现 代 生 物 技 术 在 食 品发 酵
生产 中 的应 用 。
一
水平 上改变细 胞的遗传 特性或通 过大 规模细
胞 培 养 以 获 得 人 们 所 需 物 质 的技 术 过 程 。 细 胞 工 程 主 要 有 细 胞 培 养 、 细 胞 融 合 及 细 胞 代 谢 物 的 生 产 等 。细 胞 融 合 是 在 外 力 （ 导 剂 诱 或 促 融 剂 ） 用 下 ，使 两 个 或 两 个 以 上 的 异 作 源 （ 、属 问 ） 细 胞 或 原 生质 体 相 互 接 触 ， 种 从 而 发 生膜 融 合 、 胞 质 融 合 和 核 融 合 并 形 成 杂 种 细 胞 的 现 象 。 细 胞 融 合 技 术 是 一 种 改 良微 生 物 发 酵 菌 种 的 有 效 方 法 ， 主 要 用 于 改 良微 生 物 菌种 特 性 、 提 高 目的 产 物 的 产 量 、 使 菌
酶 基 因转 入 啤 酒 酵 母 中 后 ， 即 可 直 接 利 用 淀
高度 专一 和 高度受控 性的一类 特殊 生物催 化 剂 。 酶 工 程 是 现 代 生 物 技 术 的 一 重 要 组 个 成 部 分 ，酶 工 程 又 称 酶 反 应 技 术 ， 是 在 一 定
业 ． ０ ５ ０ ： ５ ２ ０ ． ７ ３ －３ ． ３
［ 邵 晨 ，黄 小 凤 ． 代 酶 工 程 及 其 ５】 现 酶是活细 胞产生 的具有 高效催化 功能 、
利 用 基 因 工 程 技 术 培 育 出 新 的 酿 酒 酵
母 菌株 ，用 以改进 传统 的酿酒工 艺 ，并使 之 多样化 。采 用基 因工程技 术将大 麦中 的淀粉
生 一 种 不 愉 快 的 馊 酸 味 。 双 乙 酰 是 由 酵 母 繁
殖 时 生 成 的 Ｃ一乙酰 乳 酸 和 。一 酰 羟 基 丁 酸 Ｉ 乙
Ｈ 改 变 着 人 类 的 生 活 与 思 维 ， 影 响 着 人 类 社 会 导 系 统 、ｐ 诱 导 系 统 和 噬 菌 体 衍 生 系 统 。 相