生物技术基础--生物技术与食品包装

生物技术与食品包装 生物技术是21世纪最具有发展前景和活力的学科 世界各国都将生物技术视为一项高新技术 生物技术在相关领域中的应用也成为应用技术研究中的热点 现代生物技术在食品包装中的应用将促进食品包装行业的创新 推动包装行业的发展 为什么食品需要包装呢 包装的功能 1 容纳功能2 保护功能3 传达功能4 便利功能5 促销功能 食品包装需要现代生物技术 生物技术包括传统生物技术与现代生物技术两部分 现代生物技术主要包括 基因工程 细胞工程 酶工程 发酵工程 蛋白质工程 这5项工程中 最有希望用于食品包装领域的可能就是酶工程 酶工程 生物酶是一种催化剂 它可用于食品包装而产生特殊的保护作用 研究表明 食品 包括很多生鲜食品和农副产品 都是由于生物酶的作用而产生变质腐烂的 将现代生物技术用于食品包装 也就是 以酶治酶 以酶攻酶 而实现其包装作用 溶菌酶 在食品包装上用作防腐剂 对人体无毒害 可以替代一些对人体有害的化学防腐剂 溶菌酶用于清酒的防腐 研究发现15mg kg溶菌酶防腐效果与250mg kg的水杨酸相等 还可有效防止水杨酸对胃肠的刺激 是一种良好的防腐剂 我们知道 酶在生物体内的含量是有限的 不管是哪种酶 在细胞中的浓度都不会是很高的 这也是出于生物机体生命活动平衡调节的需要 可是这样一来 就限制了直接利用天然酶更有效地解决很多化学反应的可能性 利用基因工程的方法可以解决这一难题 基因工程 在食品保藏 贮运方式上 利用基因工程可延长食物的贮藏期 改变传统的贮运方式 基因工程将使食品包装更加环保 同时降低成本 这还需要研究人员长期的努力 可降解塑料 塑料作为四大包装材料之一 由于其质轻 强度好 用量逐年递增 但由于用石油产品制成的传统塑料 其废弃物很难降解 造成白色污染 因此 可降解塑料成为当今的研究热点 可生物降解塑料是环境友好的 可替代石化聚合物的新型材料 聚 羟基脂肪酸 PHA 是一类微生物合成的大分子聚合物 结构简单 是可生物降解材料研究的热点 而聚 羟基丁酸PHB是PHA中最典型的一种 但目前PHB的生产成本依然太高 用细菌发酵生产PHB的成本至少是化学合成聚乙烯的5倍 这严重限制了PHB在商业上的应用 包装检测指示剂 1 包装渗漏指示剂 具有直接给出有关食品质量 包装和预留空间气体 包装的贮藏条件等信息的能力 该剂还含有吸氧成分 可延长食品的货架寿命 并能防止指示剂与MAP中残留的O2发生反应 还有利用漆酶催化促酶反应 指示剂遇氧发生反应产生快速的颜色变化 从而显示包装体破损信息 2 保鲜指示剂 保鲜指示剂通过对微生物生长期间新陈代谢的反应 直接指示出食品的微生物质量 生物信息技术 生物信息技术中最重要的生物载体是生物芯片 近几年基因芯片技术开始在食品与包装工业中崭露头脚 基因芯片就是采用微加工和微电子技术将大量人工设计好的基因片段有序地 高密度地排列在玻璃片或纤维膜等载体而得到的一种信息检测芯片 其本质名字是脱氧核糖核酸微阵列 基因芯片 特点 1 基因芯片不仅快速 灵敏 而且一次可以鉴别多种微生物及同种微生物的菌株和亚型 2 在开发新产品时需要对某些蛋白质进行检测 采用生物芯片可一次性对多种蛋白质进行检测 包装毒理性分析与检测 包装毒理性分析与检测是生物信息技术的又一重要应用 许多包装材料不同程度上存在一定的毒性 特别是包装材料与包装物之间存在成分相互扩散 某些有毒成分 如重金属 在商品存贮期内会进人包装物中 因此 对包装和商品进行毒性评价 是包装技术研究过程中十分重要的一个环节 也是与人民健康和环境保护密切相关的 发展前景 随着人们生活水平的提高和消费观念的改变 人们更关注食品的内在营养和食品的卫生安全 同时提倡绿色消费 这就对食品包装提出了更高的要求 这将很大程度上借助于生物技术 未来生物技术将在食品包装中发挥越来越重要的作用 主要表现在以下四个方面 1 酶技术将会在食品包装中发挥先驱性的作用 利用生物酶技术已经可以很好地实现保鲜和防腐功能 同时应开发新的可用于保鲜与防腐的酶制剂 降低包装成本 简化包装技术和工艺 这将是一个新的研究课题 2 开发新的环保型包装材料 减少白色污染 致力于利用转基因植物生产环保而且性能优越 低成本的包装材