现代生物技术在食品工程中的应用

现代生物技术在食品工程中的应用

发表时间：2019-05-13T15:03:55.887Z 来源：《知识-力量》2019年8月25期作者：付茂辉

[导读] 随着科学技术的飞速发展，食品工业逐渐进入到人们的眼帘。在面临机遇的同时也在经受着前所未有的挑战，现在食品工程的发展与生物技术的结合越来越密切。

（九三集团哈尔滨惠康食品有限公司，黑龙江省哈尔滨市 150069）

摘要：随着科学技术的飞速发展，食品工业逐渐进入到人们的眼帘。在面临机遇的同时也在经受着前所未有的挑战，现在食品工程的发展与生物技术的结合越来越密切。与传统的生物技术不同，现代生物技术在食品工程方面发挥着不可替代的作用，不仅提高了食品的质量安全，而且生产的效率也进一步加强。针对于这种现状，这篇文章立足于食品工程的视角，探索生物技术在其中的应用，希望能够通过生物技术的应用开发更多的新产品，促进生物工程迈上一个新的台阶。

关键词：食品工程；基因工程；现代生物技术

一、现代生物技术在食品检验中应用的意义

食品检验检测对于保障食品安全、促进食品生产水平都起着及其重要的作用。长期以来获得广泛应用的物理、化学、仪器等检测方法，由于存在某些局限，已不能满足现代食品检测的需要，随着生物技术的发展，人们已逐步认识到生物技术在食品检验中的重要作用及其意义。

生物技术检测方法以自身独特优势在食品检验中显示出巨大的应用潜力，其应用几乎涉及到了食品检验的各个方面，包括食品的品质评价、质量监督、生产过程的质量监控及食品科学研究。

生物技术检测方法不仅具有特异的生物识别功能、极高的选择性，而且它可与现代的物理化学方法相结合，产生一些简单、结果精确、灵敏、专一、微量和快速、成本低廉的检测方法，因此其在食品检验中占有越来越重要的地位。

二、常用的生物食品检测技术及其应用

2.1生物酶技术

在测定食品中残余农药含量、微生物污染等中经常用到生物酶检测法。生物酶检测法特异性强，是比较常见的生物检测方法，也取得了很大的研究进展。将酶学同免疫学方法进行结合，就是酶联免疫分析检测技术（ELISA），具有选择性好，灵敏度高的优势，在食品检验的各个领域已经得到广泛的应用。在世界范围内许多国际权威分析机构都将ELISA分析技术作为分析残留农药的首选方法。与其他方法相比，ELISA技术具有许多优势：具有很高的特异性和灵敏性，检出限低，范围在ng到pg水平，属于超微量分析技术；检测结果准确，重现性好；此方法操作简单并且耗费低；样品处理量大等等。但是ELISA作为食品检测方法也存在一定的缺陷：对试剂的选择性比较高，因此不能同时分析多种成分；对具有相似结构的化合物有一定程度的交叉反应；对于分力量低的化合物或者不稳定化合物的测定存在困难等等。因此ELISA技术还需要进一步完善。目前，随着一些基础性研究的进展，已经有ELISA试剂盒大量投产并应用于食品分析当中。在未来的食品检测领域，ELISA一定会成为非常重要的技术手段之一。

2.2生物传感器技术

生物传感器是新一代的分析工具，已经在国内外取得了突破性的进展。生物传感器可以简单、快速、准确的检测生物分子相关参数，并且可以进行现场在线检测。生物传感器是一种小型、便携的分析装置，以生物学组件作为功能性元件，能够对一些被测量物质进行感知并按照一定规律转化成可识别信号。生物传感器已经在食品成分的分析、食品添加剂的测定以及对食品卫生方面的检测上有了很广泛的应用。首先，在生物成分分析中，生物传感器能够对食品中的糖类和蛋白类成分进行检测。其中，葡萄糖传感器是最早研制成功的生物传感器。其次，生物传感器还能够对食品中的细菌、病原菌进行检测，例如免疫传感器能够成功的测定食品中的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌等。最后，生物传感器也能够测定食品中的毒素物质，例如肠毒素B、细菌毒素等等。除此之外，生物传感器还能够对食品的鲜度、滋味、气味以及熟度进行分析，对食品中乙醇、乙醛、激素等物质的测定方面也有大量的研究报道。

2.3聚合酶链式反应

聚合酶链式反应监测技术（PCR）是八十年代兴起的分子生物学新技术，后来广泛的应用于食品检验领域。PCR在检验转基因食品方面有着非常重要的应用。转基因食品虽然带来了更好的口感和更多的产量，但是从安全角度讲，转基因食品引发了很大的争议。有些国家甚至杜绝转基因食品流向市场。这样就需要一种检测方法能够检测出哪些食品属于转基因食品。利用PCR技术对食品原料中是否含有外源DNA就是检测食品原料是否涉及转基因物质的最佳方法。但是，由于食物中的成分是复杂多样的，因此如何提取出食品中的DNA，避免假阳性或假阴性结果的出现是该方法的难点。利用PCR技术还能够对食品原料进行检测，这样能够避免不法商人以次充好。随着PCR技术的发展，其在食品检验领域的应用研究也就日益增多。在不断完善、发展PCR技术的过程中，这一技术必将在食品检验领域发挥更大的作用。

2.4核酸探针技术

核酸探针技术又称基因探针技术或核酸分子杂交技术，是在基因工程学基础上发展起来的一项新技术。核酸探针技术在基因工程及医学等方面应用广泛，近些年来，因为基因探针具有敏感性高和特异性强等优点，已经成功的应用于沙门氏菌、弯杆菌、轮状病毒等多种病原体的检验上。国内周志江等用生物素标记的编码大肠杆菌耐热肠毒素的DNA片段作为基因探针，检测了污染食品中的产耐热肠毒素的大肠杆菌。

三、生物技术在食品检验中的具体应用

3.1有害微生物的检验

一些有害生物对食品安全有一定威胁，若是没有进行控制与避免，就可能对人体健康进行危害。所以，在对食品进行检验的过程中，有害微生物检验是十分关键的部分。经过微生物存在的特征以及生理生化特点，生物技术能够对食品中存在微生物的种类以及含量进行判断，之后再根据国家相关规定以及行业中的指标，对食品中有害微生物含量是否超过标准进行判断，进而尽量降低害微生物对人们身体健康的危害程度。在进行有害微生物进行检测时，使用最多的是PCR以及酶联免疫技术，具有十分良好的效果。