基因工程技術在乳制品加工中的應用淺析

宋春艷

摘要：在目前階段，我國的乳制品工業已經得到了快速的發展，其中，其科技成果在提高乳制品的產量、整理加工資源以及提升產業水平等方面都有著十分重要的作用，在我國頒布的相關規定中指出，基本工程技術在內的生物技術是乳制品的關鍵，同時也是簡述未來發展的重心之一。

關鍵詞：基因工程；乳制品；加工；應用

中圖分類號：Q343文獻標識碼： A

引言：在目前階段，乳制品主要是指奶類作為基本原料進行加工而成的食品，在新中國成立，特別是在我國改革開放之后，經濟不斷的發展，進而使得乳制品需求量在不斷的增大，我國乳制品的工業得到了快速的發展，并且取得不錯的成效。

1.關于種植的選育

關于微生物的航天育種主要是根據高強度以及大劑量的宇宙核線輻射，并且通過干燥環境和微重力場的作用來對微生物實現遺傳變異的育種。最近幾年，我國航天技術的發展，食品微生物的航天育種已經取得不錯的成就。在二零零八年，光明乳業兩種專利益生菌：一是植物乳桿菌。二是干酪乳桿菌跟隨這神舟七號在近地軌道待了三天，對返回來的這兩種菌類進行測試，結果表明，兩種菌的遺傳穩定性很好。同時，在搭載樣品中也分離出來株胞外多糖性能更優的干酪乳桿菌菌株。對與產奶量相關的候選基因進行研究，把篩選出來的高產奶量有關的分子進行標記，用在輔助育種是現代奶牛育種的一個重要手段，相關的學者對催乳素基因進行了研究，從而確定了該基因的第四個外顯子上高產奶量的分子遺傳標記，以此來為早期的選中選育和高產奶量奶牛品系的培養提供參考。

2.關于加工的工藝改良

超氧化物歧化酶對人類的身體健康有著十分重要的作用，并且在乳制品發酵的工程中也有著重要的作用。菌株對養的不耐受是發酵生產過程中常見的一個問題，把體外克隆的超氧化物歧化酶基因以及過氧化氫酶基因導入到發酵菌株當中，就可以改善其對養的耐受性能。在此之外，應用基因工程技術改變超氧化物歧化酶的調控基因，也就是提高菌株氧耐受性的一種新思路。

熱穩定性是牛奶最為重要的加工特性之一，對于這個特效進行改善將會對研究乳制品加工有著十分重要的意義，在這個問題上，基因工程也給出了很好的答案。牛乳酪蛋白中的絲氨酸比較容易產生磷酸化而帶來負電荷，結合鈣離子之后出現沉淀，用Golman以丙氨酸來代替絲氨酸，以此來減少磷酸化發生，提高牛奶的熱穩定性，并且防止熱凝固現象的發生。

3.關于乳制品的成分和改善風味

3.1成分的改善

在對乳制品成分進行改善時，基因工程科學家主要是有著兩種思路：第一是提高有益成本含量。第二是降低有害成本的含量。

3.1.1對有益成分含量的提高

超氧化歧化酶是集體防御氧自由基的重要酶類。并且具有著調節免疫、促進發育以及延緩衰老的作用，我國的學者分別在乳酸乳球菌以及保加利亞乳桿菌當中實現了人體的銅/鋅超氧化物歧化酶以及大腸桿菌錳超氧化歧化酶基因的轉變，進而提高了保加利亞乳桿菌的氧耐受性，并且成為了日后的超氧化物歧化酶酸奶奠定了基礎。

一步的乳酸菌在進行發酵的過程中能夠產生一種具有抑菌以及殺菌作用的細菌素，并且也對產品的防腐有著十分重要的作用。比如：茹鏈球菌素、片求菌素等都是屬于多膚類物質，同時也是目前應用最為廣泛的集中細菌素。

有的學者嘗試把片球菌素基因克隆并且轉化到乳球菌素中進行表達，結果發現，實驗組奶酪的李斯特菌數不足對照組的千分之一，然而多種發酵指標和對照組相比都沒有明顯的顯著差異。在此之外，在乳酸菌菌株當中導入來自噬菌體的細菌細胞壁裂解酶基因，也能夠提高抗菌的能力。

3.1.2對有害成分含量的降低

乳糖是乳制品當中主要的糖?；既樘鞘苣桶Y的人主要是因為體內缺乏乳糖梅沒有辦法正常消耗牛奶，怎樣降低乳制品當中的乳糖含量一直都是科學家比較關注的問題。有的學者先后把來自保加利亞乳桿菌以及德式乳桿菌保加利亞亞種的莊半乳糖普梅基因轉入到乳酸球菌以及大腸桿菌當中進行表達。使用具有著半乳糖普梅活性的乳酸菌生產乳制品，為有效的降低乳糖含量提供了一種參考方法。

曾經有學者運營轉基因體細胞克隆的方法成功的培育出了體內表達乳糖分解酶的轉基因奶牛，等待奶牛產犢之后，又希望能夠生產出低乳糖奶牛。相關研究的人員也希望在未來能夠大量的培養這種奶牛，以此能夠獲得顯著的經濟效益以及社會效益。

3.2對風味的改善

雙以鈦是乳制品發酵風味當中的核心成分所在，其生產于丙酮酸在a-乙酰乳酸合成酶的作用下形成的，但是，a-乙酰乳酸的性質并不穩定，比較容易在a-乙酰乳酸脫羧的作用下形成3-經基-2-丁酮，只有這缺少脫羧梅又沒有氧氣存在的情況下，才能夠轉變成為雙乙酰。據此，工業上普遍使用雙乙酰能力強的a-乙酰乳酸脫羧梅缺陷型乳酸菌菌株進行生產，但是，這種菌株對于噬菌體比較敏感，如果發生侵染那么沒有菌株可以進行提高。所以，相關研究人員提出了利用營養缺陷培養基篩選目標菌株的方法，在經過實驗獲得的菌株驗證不含有任何的外源DNA，具有著可靠的安全性。經過進一步的檢驗，其產酸的速度、總量和對照組并沒有明顯的差異，然而由試制發酸奶油的雙乙酚濃度要比對照組高。

乳酸菌分泌的細胞外多糖能夠發酵產品進行增稠，從而使其質地細膩，口感潤滑。這種改善和多糖分子的大小有著直接的關系，通過控制多糖延長基因的表達水平，就能夠實現對胞多糖分子大小的控制。根據報告可以知道，在多糖絕對量不變的情況下，僅僅把其相對分子質量提高一倍，那么產品就可以表現出明顯的稠度以及質量的變化。

4. 乳制品加工中GMP管理

GMP管理在一定程度上是比較重視人員培訓。一方面是GMP文件的學習。按GMP的相關要求，管理就必須對相關人員進行GMP培訓，使其能夠在一定程度上了解并熟悉掌握GMP文件有關規定。另一方面是技能方面的培訓。各項工作在一定程度上都含有一定的技術成分，檢驗工作是一項技術成分含量較高的工作，很有必要對化驗員經常性的進行技能方面的培訓，以提高化驗員的工作能力及工作效率。

針對 GMP管理而言，它在一定程度上是一項很細致、具體的工作。一是，GMP對留樣的管理辦法進行了比較詳細的規定。留樣在一定程度上主要包括原輔料、包裝材料、成品的留樣等。留樣應存貯在專用的樣品留存庫，并且應該由專人進行負責，并附有樣品留存記錄。樣品留存庫要對溫濕度進行有效的監控。樣品必須在避光條件下進行相應的儲存。二是，在進行試劑管理的過程中，GMP規定化學試劑應有專人負責相應的管理，應按相關規定的存貯條件存放在專門的庫房內，易制毒試劑一定要放在保險柜內，遠離化驗室三百米，雙人雙鎖進行保管，領發時必須對其進行相應的稱重，對其數量一定要進行嚴格的控制，只有這樣才能夠以防止污染、中毒等事故的發生以及劇毒物品的丟失，進一步的保障人員的人身安全。

結束語：在目前階段，奶制品的工業已經是一個蓬勃發展以及欣欣向榮的行業，基因工程技術領域的不斷創新則為這個行業的持續、快速發展更好的保駕護航。根據我國重點的奶制品單位的重點實驗、東北農業大學國家乳業工程技術研究中心以及內蒙古農業大學乳品生物技術與工程教育部重點實驗室等，都不約而同的把乳酸菌菌種選育、功能性乳品開發及干酪加工新技術研發作為主要的研究方向，期望奶制品能夠得到更好的發展。

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