食品生物技术发展阶段

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：食品生物技术是一门既有古老历史又有崭新内容，在当代发展迅速的科学技术和生产工艺，其发展可分为传统食品生物技术和现代食品生物技术两个阶段。（一）传统食品生物技术传统食品生物技术包括酿造、酶制剂、味精和氨基酸生产技术等，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、醋、米酒和发酵乳制品。

食品生物技术是一门既有古老历史又有崭新内容，在当代发展迅速的科学技术和生产工艺，其发展可分为传统食品生物技术和现代食品生物技术两个阶段。

（一）传统食品生物技术

传统食品生物技术包括酿造、酶制剂、味精和氨基酸生产技术等，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、醋、米酒和发酵乳制品。

传统生物技术从史前时代起就一直为人们所开发利用，并造福人类。公元前6000年，古埃及人和古巴比伦人就已开始酿造啤酒，我国也在石器时代后开始用谷物酿酒。埃及人则在公元前4000年就开始用酵母菌发酵生产面包。在公元前221年，秦朝初期我国人民已能掌握传统发酵技术用以制作豆腐、酱油和醋，并一直沿用至今。1885年法国科学家L.Pasteur证实发酵是由微生物引起的，井建立了微生物纯种培养技术，从而为发酵技术的发展提供了理论基础，使发酵技术纳入了科学的轨道。该阶段食品生物技术的主要技术特征是发酵过程为非纯种微生物自然发酵，生产过程简单，对设备要求不高，规模一般不大，主要产品有酱油、醋、酒、泡菜、干酪、酸乳、面包酵母等。

到20世纪20年代，工业生产中开始采用大规模的纯种培养技术生产化工原料丙酮、丁醇。50年代，在青霉素大规模发酵生产的带动下，发酵工业和酶制剂工业迅速发展并广泛应用于食品加工。这一时期的主要技术特征是利用了微生物的纯培养技术、深层通气搅拌培养技术、代谢控制发酵技术等技术；出现了次级代谢产物产品，如各种抗生素的生产；生产规模大（单细胞蛋白工厂的气升式发酵罐的容积已超过2000m3），产品既包括初级代谢产物（氨基酸、酶制剂、有机酸等），也包括次级代谢产物（抗生素、一些多糖等）。(www.chuimin.cn)

（二）现代食品生物技术

现代食品生物技术是基于20世纪70年代初在分子生物学、生化工程学、微生物学、细胞生物学和信息技术等学科基础上形成的现代生物技术而发展起来的综合性技术。现代食品生物技术利用近代发酵技术、酶技术、基因工程技术生产食品原料（葡萄糖、麦芽糖、果葡糖浆等）、食品添加剂（活性干酵母、味精等氨基酸，柠檬酸等有机酸，天然微生物色素，鸟苷酸等核苷酸，黄原胶等微生物多糖，维生素、食品用酶制剂、乳酸链球菌素等）和食用益生菌等产品。

1944年，Avery等阐明了DNA是遗传信息的携带者。1953年，Watson和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型，阐明了DNA的半保留复制模型，从而开辟了分子生物学研究的新纪元。1961年，M.Nirenberg等破译了遗传密码，揭开了DNA编码的遗传信息是如何传递给蛋白质这一秘密。基于上述基础理论的发展，1973年，Boyer和Cohen建立了DNA体外重组技术，标志着基因工程技术的开始。重组技术使得食品生物技术中生物转化这个环节的优化过程变得更为有效，而且它所提供的方法不仅可以分离到那些高产量的微生物菌株，还可以人工制造高产量的菌株。原核生物细胞和真核细胞都可以作为生物工厂来生产胰岛素、干扰素、生长激素和病毒抗原等大量的外源蛋白；DNA重组技术还可以简化许多有用化合物和大分子的生产过程。植物和动物也可以作为天然的生物反应器，用来生产新的或改造过的基因产物。其后，随着细胞融合技术及单克隆抗体技术的相继成功，并实现了动植物细胞的大规模培养，同时固定化生物催化剂也得到广泛应用，新型反应器不断涌现，形成了具有划时代意义的现代生物技术。

食品生物技术发展阶段

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