生物技术与食品哪些方面有关

A. 浅谈生物技术在食品分析中的应用

我国常用食品分析与安全检测技术

化工仪器网
2016-11-10 · 优质财经领域创作者
【中国化工仪器网 本网原创】导读：食品分析与安全检测技术作为食品质量安全管理体系的技术支撑，是国家开展食品安全监测、实施安全风险评估、执行食品安全标准、加强食品安全管理的重要手段，是维护国际贸易利益、保障人民生命健康的重要工具。随着经济全球一体化，我国食品产业亟待加快分析检测技术的创新，通过研究和掌握前沿的检测方法和技术手段，有效破除国际技术壁垒，为我国食品质量安全提供强有力的保障。

我国常用食品分析与安全检测技术

色谱、质谱技术

色谱技术实质上是一种物理化学分离方法，即当两相作相对运动时，由于不同的物质在两相(固定相和流动相)中具有不同的分配系数(或吸附系数)，通过组分在两相之间进行反复多次的溶解、挥发或吸附、脱附过程，从而达到各物质被分离的目的。目前，色谱技术已经发展成熟，具有检测灵敏度高、分离效能高、选择性高、检出限低、样品用量少、方便快捷等优点，已被广泛应用于食品工业的安全检测中。色谱中常用的方法有气相色谱法、高效液相色谱法、薄层色谱法和免疫亲和色谱法、色谱-质谱联用法。

1.气相色谱法和高效液相色谱法

气相色谱法是英国科学家1952年创立的一种极有效的分离方法，是色谱技术仪器化、成套化的先驱。具有高效能、高选择性、高灵敏度、高分辨率、用量少、速度快等特点，主要用于沸点低、具有挥发性成分的定性定量分析。近年来毛细管气相色谱法以其分离效率高，分析速度快，样品用量少等特点，在食品农药残留等的分析检测上广泛应用。

高效液相色谱法是在经典液相色谱法基础上发展起来的。高效液相色谱法是在高压条件下溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次交换的过程，它借溶质在两相间分配系数、亲和力、吸附力或分子大小不同引起排阻作用的差别使不同溶质得以分离。经过近30年的发展，现在高效液相色谱法在分析速度、分离效能、检测灵敏度和操作自动化方面，都达到了与气相色谱相媲美的程度，并保持了经典液相色谱法对样品适用范围广、可供选择的流动相种类多和便于制备色谱等优点。其主要优点概括如下：采用高效微粒固定相使色谱分离效能大大提高；采用新型高压输液泵使分离时间大大缩短；采用高灵敏度的检测器使仪器的检测灵敏度大大提高；由于HPLC 具有高柱效、流动相可以控制和改善分离过程的特点，故其选择性高。

2.薄层色谱法和免疫亲和色谱法

薄层色谱法(thin layer chromatography)是 20 世纪30年代发展起来的一种分离和分析方法，仪器操作简单、方便、应用广泛，但灵敏度不高。目前，薄层色谱广泛的应用于农药、毒素、食品添加剂等方面，在定性、半定量以及定量分析中发挥着重要作用。

免疫亲合色谱(Immunoaffinity Chromatography ，IAC)是一种根据抗原抗体的特异性可逆结合，从复杂的待测样品中捕获目标化合物的方法，能够快速检测食品中的诸如农药等化合物，且成本较低。基于可以生产出任何一种化合物的抗体，免疫亲和色谱成为最流行的纯化方法。目前，免疫亲和色谱技术可以作为样品前处理手段，也可以与一些常规的仪器色谱分析法结合，应用于化合物残留分析。

Moretti 等利用在线高效液相免疫亲和色谱系(HPLIAC)系统对牛奶和猪肉中的氯霉素在 280nm 波长处进行检测，色谱检测后无杂质干扰，牛奶和肉中氯霉素的检测限分别为1μg/kg和10μg/kg。

3.液相-质谱和气相-质谱联用技术

质谱分析是一种测量离子荷质比的分析法，质谱作为理想的色谱检测器，不仅特异，而且具有极高的检测灵敏度。色谱与质谱联用技术结合了两者的优点，成为分析化学的研究热点。其中，气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)与液相色谱-质谱技术(LC-MS)已广泛应用，前者用于有机物的定性定量分析，后者通常用于极性较大，热稳定性强、难挥发的样品分析。

光谱分析法

光谱分析法是利用物质发射、吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用而建立起来的一种方法，通过辐射能与物质组成和结构之间的内在联系及表现形式，以光谱测量为基础形成的方法，是一种无损的快速检测技术，分析成本低。其中，近红外光谱、荧光光谱及拉曼光谱等在食品安全检测中应用较为广泛。

1.近红外光谱

近红外光是指波长介于可见区与中红外区之的电磁波，波数范围为 4000～12500cm-1。近红外光谱(Near Infrared Spectros，NIR)分析技术是一种间接的分析技术，通过建立校正模型对样品进行定性或者定量分析，近红外光谱技术速度快、无需制备样品以及成本低等优势，已经广泛应用于食品安全分析方面。

2.荧光光谱

荧光光谱(Fluorescence Spectros)是一项快速、敏感、无损的分析技术，能在几秒钟内提供物质的特征图谱，基于食品内部含有大量的荧光团，因此荧光光谱广泛应用食品检测研究中，如黄酒、淀粉、胭脂红等在紫外波长的激励下能够产生荧光光谱 。

3.拉曼光谱

拉曼光谱(Raman Spectros)技术是一门基于键的延伸和弯曲的振动模式，利用散射光的强度与拉曼位移作图获取信息，在食品安全检测分析中，可以定性分析待测物质，也可以定量检测食品成分中含量的多少。

生物检测技术

生物检测技术是近年来飞速发展，且在食品检测中备受关注。由于食品多数来源于动植物等自然界生物，因此自身天然存在辨别物质和反应能力。利用生物材料与食品中化学物质反映，从而达到检测目的的生物技术在食品检验中显示出巨大的应用潜力，具有特异性生物识别功能、选择性高、结果精确、灵敏、专一、微量和快速等优点。目前应用较广泛的方法有酶联免疫吸附技术、PCR 技术、生物传感器技术以及生物芯片技术等。

1.酶联免疫吸附分析和 PCR 技术

酶联免疫吸附技术(enzyme-linked immuno sorbent assay，ELISA)是建立在免疫酶学基础上，将抗原抗体反应的高度特异性和酶的高效催化作用相结合而发展建立的一种免疫分析方法。基本原理是利用酶标记的抗原或酶标记的抗体作为主要试剂，通过复合物中的酶催化底物呈色反应来对待测物质进行定性或定量，在农药和兽药残留、违法添加物质、生物毒素、病原微生物、转基因食品等食品安全检测方面广泛应用，如恩诺沙星、瘦肉精以及嗜碱耐盐性奇异变形杆菌等的测定。

2.生物传感器技术和生物芯片技术

生物传感器是一种将生物识别元素与目标物质结合的物理传感器，具有高特异性和灵敏度、反应速度快、成本低等优点，也已经成为食品检测中的重要工具，主要应用于食品添加剂、致病菌、农药和抗生素、生物毒素等方面的检测。随着生物传感器应用领域的不断扩展，已经出现了不少与食品安全检测相关的生物芯片，该类传感器已逐步走向了产业化，主要包括以下几个方面：（1）在食源性致病微生物检测方面的应用。（2)在动物疫病病原菌检测方面的应用。（3)在兽药残留检测方面的应用。（4)抗生素耐药检测。（5)转基因食品的检

B. 食品生物技术主要包含哪些内容

基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、发酵工程、生物工程下游技术、现代分子检测技术。

C. 食品生物技术的研究内容

（1）通过基因工程和细胞工程改善食品原料农产品的品质和提高产量；（2）利用基因工程、发酵工程生产用于农产品保鲜的“绿色”抗氧化剂、防腐剂等；
（3）通过基因工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程和分子进化工程使食品加工工艺高效化，提高食品的附加值，提高农产品的利用率，以及提高食品的保健功能；
（4）利用基因工程、酶工程和发酵工程减少食品的损失、提高食品质量管理的效率和保证食品质量和安全性；
（5）通过发酵工程和酶工程处理废弃物，提高资源的利用率并减少环境污染。

D. 生物技术对提高食品品质的意义如何

生物技术在提高食品的营养品质方面取得了很大成就，生产出了被人们誉为“人造肉”的单细胞蛋白；同样，生物技术在提高食品的色、香、味、形等品质以及食品卫生方面也取得了重大进展。

首先，利用生物技术可以制得各种食品添加剂，它不影响食品的营养价值，具有防止食品腐败变质、增强食品感官性质的作用。例如，发酵工程生产的柠檬酸打破了传统的酸味剂只有醋和乳酸的局面，成为近代食品工业中的第一食用酸味剂。另外，发酵工程制得的L—苹果酸是国际食品界公认的安全性食品添加剂，是加工果酱、果汁、饮料、糖果等的优选酸味剂之一。在甜味剂的生产方面，用酶工程法合成的天冬氨素较过去的化学合成法有两个优点：不产生有苦味的副产品，因而省去了纯化的工序；降低了原料消耗，可节约30％左右。用发酵工程制得的新型鲜味剂有乌苷酸和肌苷酸，它们与传统的鲜味剂味精混合使用，能成倍地提高鲜味。

其次，酶技术在食品加工中发挥着巨大作用。例如，酶技术可以使肉类嫩化，办法是将酶涂抹在肉的表面或用酶液浸肉，也可以在宰杀动物前进行酶肌注，这样，可以使牛肉及其他质地较差的肉变得软化、鲜嫩。酶技术在乳品工业中的巨大作用表现在：奶粉中添加卵清溶菌酶可以防止婴儿肠道感染，起到弥补牛奶中成分欠佳之不足；乳品加工时添加适量的脂肪酶可增加黄油的香味，从而可以节约黄油用量，提高风味；将牛奶用乳糖酶处理，可以将其中没有甜味、难于消化且易导致饮后腹泻、腹痛的乳糖，分解为可吸收的有用物质；制作面包时添加酶可以使面包的气孔细而分布均匀，从而使面包体积大、弹性好、色泽佳；在酿制啤酒时，加入中性蛋白酶可分解原料中的蛋白质，达到增加麦芽汁中氨基酸含量的目的；在白酒生产中采用糖化酶代替酒曲可提高出酒率，节约粮食，简化设备，节省占地。

最后，在食品卫生方面，生物技术也做出了崭新的贡献。食品上市之前，检疫部门必须严格进行微生物及其毒素的污染检查，但这种检查往往需要很长时间，而利用生物技术则可以快速、准确地检查。其中常用的方法有酶免疫分析法、放射免疫分析法、单克隆抗体法、DNA探针法。另外，生物技术在食品脱毒方面也发挥了巨大作用，例如，用微生物处理法能够脱去菜籽、芥籽、萝卜籽中的糖苷(能引起甲状腺肿的毒物)，并能增加这些油料的香味、提高氨基酸的含量；在豆制品中添加一种酶可以脱去其中食后能引起胃肠胀气、呕吐、腹泻的寡糖这一毒物。

总之，生物技术不仅可以开发出新的食物资源，而且对于提高食品的品质意义重大，它在食品工业中发挥着巨大作用，将为人类解决粮食问题，提高食物质量做出贡献。

E. 生物技术在食品工业中的主要应用方面有哪些

生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术包括酿造、酶的使用、抗菌素发酵、味精和氨基酸工业等，被广泛应用于生产多种食品如面包、奶酪、啤酒、葡萄酒以及酱油、米酒和发酵乳制品。它和新的生物技术之间既有联系，又有质的区别。现代生物技术是20世纪70年代初在分子生物学、生物化学、生化工程、微生物学、细胞生物学和电子计算机技术基础上形成的综合性技术。其中以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等生物技术在食品工业中的应用最为广泛。

F. 有哪些常见食品与生物技术有关的

与生物技术有关的食品，比如泡菜，腐乳，是生物发酵技术产生。还有一些大豆是转基因技术。

G. 生物技术在食品中的具体应用

1、基因工程在食品工业中应用：改良食品加工的原料、改良微生物菌种性能、应用于酶制剂的生产、改良食品加工工艺、应用于生产保健食品的有效成分
2、发酵食品生产、食品中发酵成分制备3、食品工业废水处理

H. 食品生物技术有哪些

食品生物技术是生物技术在食品原料生产加工和制造中的应用一个学科 它包括了食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程 也包括了应用现代生物技术来改良食品原料的加工品质的基因 生产高质量的农产品 制造食品添加剂 植物和动物细胞的培养以及食品加工和制造相关的其他生物技术 如酶工程 蛋白质工程和酶分子的进化工程等

I. 有哪些常见食品与生物技术有关的

常见与生物技术有关的食品有酸奶、啤酒、无籽西瓜等。
其中酸奶、啤酒都利用了生物（乳酸菌、酵母菌）的发酵。
而无籽西瓜则利用了生物技术中的多倍体培养（三倍体）。

J. 论述生物技术在食品上有哪些方面的应用

其实生物技术在食品方面应用不少，比如一些乳酸饮料的生产，就是利用生物技术，也就是微生物发酵。食品因为本身不会有太高的科技含量，这样才能满足大工业生产，因此在各种条件控制方面都不能达到实验室的精确程度，因此生物技术应用在食品上也是相对低端的，一个是方便生产，一个是降低成本，酿酒等都属于生物技术，具体的还要自己体会，这个面比较宽。