□ 王拥政 刘静雯 北大荒农垦集团有限公司

按照技术研究与应用形式的不同，可将现代生物科学分为细胞工程、生物酶工程、蛋白质工程及基因工程等几种类型。现代生物科学在食品生产各个环节的应用形式不同，为保障食品安全，在技术应用的过程中，相关企业与科研单位应在全面、深入认识各项生物技术特征的基础上，及时掌握前沿技术研究成果，为食品产业的创新化、多元化发展提供技术方面的支持。

1 现代生物技术在食品工程中的应用

1.1 生物酶工程

在食品生产与加工过程中，运用生物酶可有效提升食品的转化速率，增强生产效率，如在果汁、速溶茶等饮品的生产中应用生物酶，可提升产品的生产率。生物酶技术可应用于产品外包装、添加剂生产领域，应大力推广。以生物酶在调味产品生产中的应用为例，通过合理添加啤酒复合酶，可有效改善食品的营养结构、提升食品口感和促进肠胃消化等，对提高食品生产品质有着重要作用。

1.2 基因工程

生物基因技术在食品领域的研究应用不断深化，在提升食品生产质效、降低生产成本和延长食品保存周期方面有显著成效。生物基因技术应用优势具体表现为3个方面：①控制食品生产与加工的成本。利用基因技术可不断创新现有的食品生产模式，降低食品产业生产原料、能源的损耗，同时，促进食品生产种类的多元化开发；②全面提升食品生产与加工的质效。如在农作物种植环节，部分生物酶会对作物生长产生抑制影响，通过基因工程改造可科学控制酶的含量，为作物的健康成长提供保障。在养殖产业中，利用基因改造技术可对家猪不同阶段的体重进行控制，对于贯彻落实科学养殖目标具有重要意义；③基因工程可使食品进行有效的发酵反应，提升发酵成效。食品受菌种类型的影响，产生的发酵反应和需要的发酵周期存在差异。如酱油、酸奶在发酵的过程中需不同的生物菌种，为有效提升发酵效果，运用基因技术对食品中酶的比例进行控制，可提升产品的抗氧化性能，从而延长食品的保存周期，增加食品风味[1]。

1.3 蛋白质工程

蛋白质工程能改变生物原本的性状，或基于原有蛋白质基础性质生产具有新功能的新型蛋白质产品，改善凝乳酶、纤维素酶等的使用性质，为创新食品生产技术、推广蛋白质酶的使用和改善食品生产质量等提供技术支持。

1.3.1 改善凝乳酶使用情况

凝乳酶作为凝结剂可有效提升干酪加工的品质，在蛋白质工程研究领域的应用范围较为广泛。从实践应用形式来看，由于其他酶与动物凝乳酶相比特异性低、凝结效果不佳、蛋白分解程度小，在使用非天然凝乳酶进行干酪加工时，会导致口感不佳、产量下降等问题，因此，在实际应用过程中受到技术限制。近几年，蛋白质生物技术在食品领域应用研究的逐步创新，在凝乳酶结构改善与酶的激活方面获得了一定的实践成果，可有效调整凝乳酶的性质，在凝乳酶适用推广方面有着积极意义[2]。

1.3.2 改善纤维素酶使用情况

在食品工程蛋白质酶应用研究中，纤维素酶可通过水解将纤维素转换为单糖，然后经发酵转变成乙醇，能针对性控制食品生产污染问题、促进再生能源利用。纤维素酶属于蛋白质酶，利用蛋白质工程原理、技术对酶的应用情况与功能特性进行研究，能为技术的推广提供可靠的理论支持。现阶段，蛋白质酶的具体应用方向包括3种，即对潜在活性中心氨基酸残基进行基因定点突变、体外分子定向进化和动力学分析定点突变酶[3]。

1.4 细胞工程

细胞工程是指在食品生产中，根据不同食品中生物细胞的遗传与生产性能，对细胞进行改造的技术应用。现阶段，食品细胞工程的主要技术形式包括细胞培养、移植及融合等[4]。

2 食品产业生物技术的具体应用方向

2.1 食品加工

从食品加工产业的发展形势看，农产品加工具有规模小、布局分散、粗放式加工为主等方面的特征。通过应用生物技术，能改良粮油产品原料，使加工后的产品具备更高的营养价值，同时改造传统的工艺技术，在控制生产环节原料成本的基础上，利用创新技术优化资源配置结构，实现粮油食品的深加工，从而促进食品生产综合效益价值的提升，为食品市场提供更多元化、安全性的产品。如在水稻种植基因改造工程中，将在玉米醇溶蛋白基因、马铃薯花粉赖氨酸蛋白基因等融入到水稻基因编码中，增加水稻个体中赖氨酸、苏氨酸等物质的含量，从而提升农作物的营养价值，实现品

种优化的目标，从原材料基因改造的层面提升食品生产效益。

2.2 育种种植

原材料种植产业中，生物技术在育种工程中应用较为广泛，主要可分为细胞工程改进与优化生物体性状2个方面。其中，基因改良是指通过对生物体原有基因工程的改良，提升作物的产量、品质。如通过优化作物的抗病、抗虫基因，从科学育种的角度出发，筛选良种进行改造，增强作物对常见病虫害的抵抗能力，从而提升作物种植产量。此外，还可运用生物技术促进微生物快速繁殖，在粮食表面生成天然保护膜，保证粮食的存储效果。

2.3 安全检测

食品检测是确保食品安全的关键技术，食品产业的蓬勃发展，在促进食品种类不断创新的同时，也使食品市场的经营管理风险更复杂。因此，食品检测行业应积极引进现代技术，基于食品生产、加工和销售等环节技术检测要求的不同，逐步深化生物技术的应用，深度排查安全隐患问题，为食品产业的良性、健康、绿色发展提供助力。当前，生物技术在不同种类食品质量检测领域的技术研究成果包括基因探针法、生物芯片等，可通过DNA序列、生物组分等基因信息的分析，进行食品质量与安全检测。

3 结语

生物技术在食品生产、加工与安全检测等领域的多元化、深层次应用，可有效提升食品原料的生产效益，实现改善生物基因、增强食品风味与口感、促进食品深加工发展和保障食品安全等方面的作用。在技术实际应用过程中，相关企业与研究单位应结合基因技术、蛋白质技术、生物酶技术与细胞技术等不同工程技术的特点，对技术进行深入开发，与时俱进，不断创新，促进食品产业的现代化发展。