作为现代食品当中不可或缺的重要元素，食品添加剂一般是人工合成或者取材于自然，为现代食品加工和提升食品生产原料的利用率做出了重要贡献，可以改善食品的外观、口味，适当地延长食品的保质期，还能提高食品的品质，使食品中的营养价值更好地发挥出来。现代所有的加工食品中都含有食品添加剂，但只要符合国家规定，就对人体健康有益无害。

在检测与制备食品添加剂的过程中，离不开生物技术的参与，本文对生物技术在食品添加剂检测和制备中的具体应用进行了阐述，以期与各位学者共同交流。

一、生物技术在食品添加剂检测中的应用

1.生物芯片技術。生物芯片技术是兴起于20世纪90年代的微量元素分析技术，包括免疫学、计算机分析、分子生物、微电子学等技术。生物芯片技术的基本流程主要是构建方阵、制备样品、分析生物分子间相互作用产生的结果，通过许多生物探针，例如基因探针、抗原和抗体等，形成可以与样品发生反应的微阵列，然后通过光学扫描仪器对收集到的数据进行分析，使一系列的生命科学研究能够在芯片上完成。生物芯片技术能够实现对食品添加剂物质的分析，使整个分析过程连续化、细微化，并形成详细的集成化信息，被广泛应用于食品添加剂检测、食品中的转基因物质检测、食品的毒理学研究等方面。作为多种先进技术的结合体，生物芯片技术在蛋白质检测、食品基因分析方面也多有应用。

2.生物传感器技术。生物传感器技术是指将一些固定生物体成分，例如酶元素、激素、抗体或各种生物本身的细胞、器官组成的敏感元件作为生物传感器，通过这些生物分子来鉴定被测物，然后观察这些生物分子与被测物产生的化学反应或物理反应，最后通过分析技术得出鉴定结果。生物传感器的组成结构较为简单，检测灵敏度很高，所用到的样品量较少，整个检测过程体量小，非常便于现场检测。生物传感器主要用于亚硝酸盐、甜蜜素等食品添加剂的分析检测，在食品添加剂分析领域占据主要地位。

3.免疫分析技术。免疫分析技术是一种对被测样品进行定量或定性检测，以抗原和抗体之间的反应作为检测基础，通过定量信号进行判断的方法，具有特异性和高灵敏度。现阶段市场上广泛应用的免疫技术主要包括放射免疫分析、荧光检测、免疫电竞、胶体金免疫标记等，各种免疫分析技术的原理基本相同，差异主要表现在被检测物质最终产生的信号上。免疫分析技术干扰程度小，操作过程较为简单，对环境污染较低，被广泛应用于食品微生物检测，能够有效鉴别出食品添加剂中的真菌毒素，对于检测蔬果当中的杀虫剂、除草剂等农药残留有着卓越的效果。

二、生物技术在食品添加剂制备中的应用

1.单细胞蛋白提取。单细胞蛋白主要是通过生物技术从一些富含蛋白质的藻类物质、酵母、细菌或真菌当中进行培养并提炼。相较于传统蛋白质，用生物技术提取的单细胞蛋白其发酵技术与生产可以在任何季节展开，并且不受地域制约，生产便捷高效。单细胞蛋白在世界范围内被广泛应用于饲料当中，例如将假丝酵母等菌种通过亚硫酸废液或者石油培植酵母细菌体添加到牲畜饲料中，对家禽的饲养有着极大的帮助，能够促使其快速生长、增加奶牛的牛奶产量、提升鸡的产蛋率，还能够使家禽增强免疫力，减少瘟疫爆发的概率。通过酵母菌和假丝酵母菌生产出的单细胞蛋白氨基酸组成齐全，可以直接添加到人们食用的食品当中，并且常常作为一些营养食品、康复类食品的食品添加剂，用来提升这类产品中的蛋白质生物价。单细胞蛋白中的维生素与矿物质含量也非常丰富，一些维生素类、功能类饮料、矿泉水当中也少不了它的身影。将单细胞蛋白质作为食品添加剂加入食物当中还能提升食物的风味，被广泛用作肉类食品的增香剂。

2.调味品制备。调味品在人们的日常生活中很常见，食物的酸、甜、苦、辣都离不开调味品。例如人们做饭炒菜时用到最多的酱油、醋、味精、耗油等，都是由生物技术进行微生物发酵制作而成。在调味剂的制作过程当中，首先需要通过生物技术挑选适宜的菌株，例如人们一日三餐中常用的调料大多以高粱、麦麸皮等作为原料，通过一定的生物发酵技术，获得具有各种风味的物质。以味精这种鲜味剂为例，其学名是谷氨酸钠，这一成分需要利用生物技术从其他物质上大量提取，然后由谷氨酸钠结晶水与适量比例的核苷酸等调配，最终制作出鲜味强烈的味精。这一过程需要利用到枯草杆菌、产氨短杆菌等物质，通过生物发酵技术提取发酵物品，再经过磷酸化反应技术得到最终的成品。在食醋的制作过程中，也要通过生物检测技术筛选合适的细菌，并以醋酸杆菌等糖类或酵母膏为基础进行培养，进行精密的控温与发酵，最终得到乙酸类产品。

3.发酵剂制备。从天然的植物当中提取发酵剂由于资源有限所产生的成本较高，用化学技术生产发酵剂合成率较低且周期较长，也有可能危害人体健康，然而利用生物技术生产的发酵剂成本大大降低，因此生物技术中的发酵工程技术已经成为现阶制备发酵剂的主要技术。发酵工程通过将微生物学、生物化学、食品化学工程等先进技术有机结合，利用微生物的生长及代谢活动来发酵与生产各种食品添加剂物质。在诸多生物技术中，发酵工程技术最早应用于食品添加剂领域，并且随着科学技术的不断发展，现代发酵设备仪器越来越精密化，能够使一些经过生物检测技术的适宜细胞以及一些经过生物改造技术的菌株很好地进行控制性发酵，生产出优质的食品添加剂。

例如在世界各国悠久的历史发展过程中，各种各样的酒一直是人们生活中的重要饮品，但在传统的酿酒技术中，人们一直用酵母发酵来产生酒精，后来食品学家们广泛对细菌发酵进行深入研究，希望取得一种耐高温、耐久性的新菌种，使生产出来的酒更加醇香。此前，日本通过对土壤进行分离得到一种新的酒精生产菌TB-22，这种菌类能够以稻草、废旧木材、天然纤维素为原料进行酒精的生产。在味精生产线中，生物技术中的发酵工程通过采用双酶法糖化发酵技术代替传统发酵当中的酸法水解工艺，大大提升了对原材料的利用。在利用鲜牛奶生产乳酸性饮料的过程中，生物技术利用高压均质乳化来克服酪蛋白在酸性发酵条件下产生沉淀与分离的问题，使牛乳的加工进入了一个更加多样化的阶段。

总而言之，“民以食为天”，随着生活品质的不断提升，人们对食品的品质要求越来越高。生物技术突飞猛进的发展在为大家带来更多有利于人体健康、有利于提升食品品质的食品添加剂的同时，也能更好地排除将食品添加剂应用于食品时所存在的安全隐患，极大地满足了人们对美食和安全的追求。

作者简介：王冠棋（2000-），男，汉族，黑龙江哈尔滨人，本科在读，研究方向为生物科学。