論生物化學工程技術在綠色食品生產中的應用
綠色食品是指按照國家的專門機構提出的要求進行無污染和無公害食品的生產，下面是小編搜集整理的一篇探究生物化學工程技術應用的論文范文，歡迎閱讀查看。
[摘 要]作為現代生態農業發展的主流，綠色食品生產在生物化學工程中具有重要意義。通過應用現代生物化學技術對農作物基因進行改良，在增加農作物養分同時也使得農作物更能抵御病蟲傷害。本文將就應用生物化學技術以增加農作物產量減少化肥使用量，從產質產量方面提高食品生產的水平進行探討。
[關鍵詞]生物化學工程技術 綠色食品 應用
綠色食品是指按照國家的專門機構提出的要求進行無污染和無公害食品的生產，所生產出的食品符合優質且安全營養的食品標準。通常消費者和專家將綠色食品稱為“21世紀的主導食品”、“餐桌上的新革命”。在稱謂方面國外將類似我國綠色食品的食品稱為有機食品或生態食品，或將綠色食品稱為自然食品，當前我國有效使用綠色食品標志的企業總數已經超過了3962家，產品總數超過10708個，而且中國綠色食品發展中心已同世界上90多個國家和地區，500多個相關組織建立了聯系[1]。由此可見提倡天然、安全、健康的食品消費成為了國內、國外人們食品消費的主流。
1. 綠色食品生產的技術要求
首先綠色食品對產地環境的空氣質量、農田灌溉水質、畜禽養殖用水的水質、漁業水質和土壤質量等均有一定的'指標要求和濃度限值。其次，在生產和加工綠色食品中，所投入的農藥和肥料，以及飲料和食品添加劑等應符合相關規定，在種養殖方面符合相關的的生產規程。再有，綠色食品從初級農產品到加工產品均應符合感官和理化以及生物學等方面的要求。從生物化學工程技術角度來解讀綠色食品的生產，即在生產和加工中密切預防所生產的食品中被農藥殘留和放射性物質等污染，以保證食品的營養和安全性。
2. 生物化學技術的綠色食品生產中的應用
2.1 固氨轉化技術的應用
養分在農作物生長中具有較強的促進作用，其中氮元素為植物生長提供了必要的養分。如果通過相關技術能夠固化空氣中的氮氣使之被植物吸收，既可以節省生產投入成本還可提高農作物產量，而且盡量減少農作物使用化學肥料的數量更能符合綠色食品的標準。據王嘉祥報道[2]，許多細菌具有固化氮氣的功能，同時絕大多數農作物對固氮菌具有排斥功能。因此，將固氨轉化技術應用于農作物的生長過程中，便可以有效的解決多數農作物排斥固氮菌的問題。首先通過DNA技術改造固氮酶基因以強化其固氮能力，其次還可通過生物化學技術促進更多種類的農作物能夠與固氮菌共生。
2.2 應用生物化學技術抵御病蟲害
為了加快發展綠色食品生產，在有機農產品生產過程中遵循國際慣例，通過發展無公害農產品、綠色食品和有機農產品從而提高品牌農產品質量。應用生物化學技術替代農藥可在減少農藥殘留基礎上提高農作物抵御病蟲害的能力。通過增強農作物抵御病蟲害的基因，例如，在水稻中增加Bt蛋白基因，使其進入害蟲體內影響害蟲蛋白功能和發育進而達到殺死害蟲的目的。這樣可以在減少使用殺蟲劑和農藥殘留基礎上，增加水稻產量約11%。
3.應用生物化學技術改善綠色食品營養價值
應用生物化學技術改善食品營養價值方面，還可通過增加食品中的果聚糖、蛋白質和油脂含量等來提高食品的營養。以下本文將對生物化學技術提高食品中的果聚糖、蛋白質和油脂的含量進行簡述。
3.1 增加食品中的果聚糖含量
果聚糖作為β-D-呋喃果糖的多聚體，由果糖聚合而生成。果糖殘基數目通常是7-35，但也有少數是90-260。果聚糖有3種分型：(1)果糖殘基以β2→1糖苷鍵連結而成的線形分子聚合生成的菊糖型。(2)果糖殘基以β2→6糖苷鍵連結而成的線形分子聚合生成的左聚糖型。(3)混合型。許多植物根、莖、葉及種子中含有果聚糖，而且果聚糖這類碳水化合物能夠有助于人體健康是腸胃菌的營養物質。應用生物化學工程技術中將1-SST基因轉移到水稻和玉米等農作物上，可以使其果聚糖的含量增加。
3.2 增加食品中的蛋白質含量
人體所需的蛋白質多數來自植物性食物，其中谷類種子蛋白質含量達到15%，豆類種子蛋白質含量達到了29%[3]。但谷類和豆類的種子中分別缺少賴氨酸和蛋氨酸。賴氨酸作為人體必需的堿性氨基酸，具有促進人體發育和免疫的功能，還可提高中樞神經組織功能。而蛋氨酸也是人體必需的一種氨基酸，若蛋氨酸缺乏時會使人食欲降低，不利于生長發育還容易導致腎臟腫大和肝臟鐵堆積等現象。應用生物化學技術可改善食物蛋白質合成途徑，將基因編碼高的賴氨酸和蛋氨酸外源基因轉至谷類和豆類中，以平衡豆類和谷類食物中的氨基酸所含的比例。
3.3 增加食品中的油脂含量
植物油脂是人們主要食用油，但植物油脂也存在著不飽和脂肪酸熔點低，以及熱穩定性也相對低且容易在加熱過程中分解的特點。為了改善植物油存在的上述不足，工業上通常采用氫化的方法來提升油脂熔點和熱穩定性。但采用氫化的方法改變食用油的熔點和熱穩定性不利于人體健康，容易增加人體中飽和脂肪酸，飽和脂肪酸(SFA)是含飽和鍵的脂肪酸。膳食中飽和脂肪酸多存在于動物脂肪及乳脂中，這些食物也富含膽固醇。飽和脂肪酸攝入量過高是導致血膽固醇、三酰甘油等升高的主因，進而引起動脈管腔狹窄，形成動脈粥樣硬化，增加患冠心病的風險。但不飽和脂肪酸中的單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸均有利于人體健康，能夠起到降血脂、改善血液循環和干擾血小板凝集的作用，還具有阻滯動脈粥樣硬化斑塊和血栓形成等效用。在綠色食品生產中通過結合轉基因技術和人們需要提高植物油營養價值的要求，開發出高油酸含量的食用油，利用基因技術從酵母中將EPA和DHA以及花生四烯酸等長鏈不飽和脂肪酸生物合成酶基因，運用克隆技術編碼這類酶基因再通過基因技術導入植物體內，使得植物油脂中的DHA等長鏈不飽和脂肪酸含量能夠得到提升。
結束語
綜上，為了加快發展綠色食品生產，在有機農產品生產過程中遵循國際慣例，運用生物化學技術，可以精簡生產資金的投入同時也減少食品被污染幾率以提高綠色食品的質量和安全性。
參考文獻
[1] 劉兆慶，王曙文，姜媛媛.生物技術對食品工業發展的影響[J]. 農產品加工，2004，13(9)：28-29
[2] 王嘉祥.生物技術在食品工業中的應用現狀與前景展望[J].食品科學，2006，27(11)：605-608.
[3] 潘慧.論生物化學工程技術在綠色食品生產中的應用[J].中國農學通報，2004，20(5)：60-61.
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