DNA重組技術在食品工業中有著廣泛的應用，通過DNA重組技術進行轉基因植物，能使食品原料得以改良，營養價值大為提高，而且穀氨酸、調味劑、人工甜味劑、食品色素、酒類和油類等也都能通過基因工程技術生產。
一、改造食品微生物
1.改造食品酵母菌種
最早成功應用的基因工程菌（采用基因工程改造的微生物）是麵包酵母（saccharomycescerevisiae）。人們把具有優良特性的酶基因轉移至該食品微生物中，使該酵母含有的麥芽糖透性酶（maltose permease）及麥芽糖酶（maltase）含量大大提高，麵包加工中產生的CO2氣體量多，用這種菌製造出的麵包膨發性能良好、鬆軟可口，深受消費者的歡迎。1990年，英國已經批準允許使用這種酵母。
又如，啤酒生產中要使用啤酒酵母，但由於普通啤酒酵母菌種中不含α—澱粉酶，所以需要利用大麥芽產生的α—澱粉酶使穀物澱粉液化成糊精，生產過程比較複雜。現在人們已經采用基因工程技術，將大麥中α—澱粉酶基因轉入啤酒酵母中並實現高效表達。這種酵母可直接利用澱粉進行發酵，無需利用麥芽生產α—澱粉酶的過程，可縮短生產流程、簡化工序，推動啤酒生產的技術革新。
利用基因工程技術還可將黴菌的澱粉酶基因轉入大腸杆菌（E.coli）中，並將此基因進一步轉入單細胞酵母中，使之直接利用澱粉生產酒精。這樣，可以省掉酒精生產中的高壓蒸煮工序，可節約能源60%，並大大縮短了生產周期。
2.改造食品添加劑或加工助劑用的生產菌株或酶製劑等
許多食品生產中所應用的食品添加劑或加工助劑，如氨基酸、維生素、增稠劑、有機酸、乳化劑、表麵活性劑、食用色素、食用香精及調味料等，都可以采用基因工程菌發酵生產而得到。如氨基酸的生產，現在國外用發酵法和酶法生產的氨基酸多達數十種。產量最大的氨基酸為穀氨酸和賴氨酸。目前國外正在積極利用基因工程和細胞融合技術改造產生蘇氨酸和色氨酸的生產菌，經改造的工程菌已正式投產，其氨基酸產量大大超過了一般菌的生產能力。日本的味精公司也利用了細胞融合和基因工程的方法改造菌株，使穀氨酸的產量提高了幾十倍。
有機酸方麵，目前檸檬酸生產菌主要是黑曲黴。國外正大力研究通過基因工程手段用酵母和細菌來生產檸檬酸，工程菌的使用使乳酸、蘋果酸等有機酸的產量也逐年增加。故基因工程對微生物菌種改良大有可為。
酶製劑方麵，凝乳酶（chymosin）是第一個應用基因工程技術把小牛胃中的凝乳酶基因轉移至細菌或真核微生物生產的一種酶。1990年，美國FDA已批準在幹酪生產中使用這種酶。由於這種酶產生的寄主基因工程菌不會殘留在最終產物上，符合GRAS（generally reco—gnized as safe）標準，被認定是安全的，無需要標識。
二、改善食品原料的品質
1.動物性食品原料的改良
利用轉基因技術生產的動物生長激素（porcine somatotropin，PST）在加速動物的生長、改善飼養動物的效率及改變畜產動物及魚類的營養品質等方麵都具有廣闊的應用前景。
為了提高乳牛的產奶量，又不影響奶的質量，將采用基因工程技術生產出的牛的生長激素（bovine somatotropin，BST）注射到母牛體內，便可達到提高母牛產奶量的目的。
為了提高豬的瘦肉含量或降低豬的脂肪含量，則采用基因重組的豬生長激素，並注射到豬體內，便可使豬瘦肉型化，有利於改善肉食品質。
“AF蛋白”公司將兩種魚類基因移入大西洋鮭魚體中，這兩種基因分別是生長激素基因和激活該生長激素基因的基因，轉基因鮭魚生長速度可達正常魚的10倍。
在肉的嫩化方麵，可利用生物工程技術對動物體內的肌肉生長發育基因進行調控，通過轉基因技術獲得嫩度好的肉。
2.改造植物性食品原料
植物性食品原料也可用轉基因技術改良，如豆油中富含反式脂肪酸或軟脂酸，攝入後都會增加冠心病的發生率。美國研究人員利用基因工程技術，挑選出合適的基因和啟動子，改造豆油中的組分構成。轉基因技術改造過的馬鈴薯可以提高抗褐變的能力，便於保證馬鈴薯加工品如油炸薯條的質量。經轉基因技術改造後的大豆（soybean）、芥花菜（canola），其植物油組成中不飽和脂肪酸的比例較高，可提高食用油的品質。