食品生物技术就业方向

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范文一:食品生物技术专业直博生培养方案

食品生物技术专业直博生培养方案

学院

一级学科名称

基本学习年限

学分

研究方向

课程

类别

硕士学位课

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硕士学位课

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博士学位课

博士学位课

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博士学位课

博士选修课

博士选修课

博士选修课 食品学院 培养类别 直博生 学科、专业代码 食品科学与工程 二级学科名称 食品生物技术 一般为5年,最长不超过7年 培养方式 全日制 总学分不少于41学分,其中课程学分不少于32学分;培养环节9学分 食品基因工程,酶工程,发酵工程,食品微生物学,果蔬生理与分子生物学,葡萄酒化学与酿造工艺 课程设置 课程编号 S001209 S001208 S050133 S050401 S050105 S050402 S050106 S050107 S050109 S050203 S050202 S050110 S050111 S050112 S050113 S050114 S050115 S050116 S050117 S050118 S050119 S050121 S050122 S050123 S050124 S050125 S050103 S050128 S050134 S050135 S050102 课程中文名称 学分 开课学期 083221 备注 外国语(硕一外) 3 自然辩证法 2 科学社会主义理论与实践 1 食品科学研究进展 2 秋 高级生物化学 2 秋 实验研究设计与论文写作 2 春 食品生物技术综合实验 2 秋 食品添加剂专题 1 秋 食品风味专题 1 春 葡萄酒化学进展 1 秋 碳水化合物化学 1 秋 油脂化学 1 春 酶与酶工程专题 1 秋 基因工程专题 1 春 发酵工程专题 1 秋 高级葡萄生理与分子生物学专题 1 春 果蔬采后生理研究进展 1 秋 肉品科学专题 1 秋 乳品科学专题 1 秋 水产品加工专题 1 秋 果蔬加工专题 1 秋 粮油加工专题 1 春 植物蛋白研究进展 1 春 食品杀菌技术专题 1 春 食品加工过程模拟、优化与控制 1 春 传热与传质 1 秋 食品信息技术 1 春 食品生物技术研究方法与进展 1 秋 转基因食品安全评价 1 秋 动物实验方法 1 秋 流行病学研究方法 1 秋 现代食品加工技术进展 1 秋 外国语(博一外) 3 秋 B001204 现代科技革命与马克思主义 3 秋 B050102 食品科学与工程seminar 2 春 B050101 食品科学技术研究进展 2 秋 B050103 食品科技与产业发展战略 1.5 春 B050104 营养科学技术研究进展 1.5 秋 B050105 食品安全研究进展 1.5 春

培养环节及培养要求

培养环节 培养环节要求 培养环节安排时间 学分

课程学习计划应在入学一个月内提交;论文研究计划一1.制定个人培养计划 同学校要求 般在第三学期末提交。

中期考核前 2.开题报告 同学校要求 2

中期考核前 3.学术交流 同学校要求 2

中期考核前 4.实践教育 同学校要求 2

中期考核前 5. 专业外语 同学校要求 1

中期考核前 6. 学科综合水平考试 同学校要求 2

7.中期考核 同学校要求 博士期间的第四学期初

8.论文中期检查 同学校要求 第五学期

9. 同等学历或跨学科考生补修本学科主干课程,同学校要求,中期考核前

10.发表学术论文要求:硕博连读研究生在学位论文答辩前,需在国内外核心期刊以第一作者或通讯作者(作者单位为本校)至少发表2篇以上与研究内容密切相关的学术论文,其中至少2篇被SCI等四大检索系统收录。

食品生物技术专业直博生培养方案

学院

一级学科名称

基本学习年限

学分

研究方向

课程

类别

硕士学位课

硕士学位课

硕士学位课

硕士学位课

硕士学位课

硕士学位课

硕士学位课

硕士选修课

硕士选修课

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硕士选修课

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硕士选修课

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硕士选修课

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博士学位课

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博士学位课

博士选修课

博士选修课

博士选修课 食品学院 培养类别 直博生 学科、专业代码 食品科学与工程 二级学科名称 食品生物技术 一般为5年,最长不超过7年 培养方式 全日制 总学分不少于41学分,其中课程学分不少于32学分;培养环节9学分 食品基因工程,酶工程,发酵工程,食品微生物学,果蔬生理与分子生物学,葡萄酒化学与酿造工艺 课程设置 课程编号 S001209 S001208 S050133 S050401 S050105 S050402 S050106 S050107 S050109 S050203 S050202 S050110 S050111 S050112 S050113 S050114 S050115 S050116 S050117 S050118 S050119 S050121 S050122 S050123 S050124 S050125 S050103 S050128 S050134 S050135 S050102 课程中文名称 学分 开课学期 083221 备注 外国语(硕一外) 3 自然辩证法 2 科学社会主义理论与实践 1 食品科学研究进展 2 秋 高级生物化学 2 秋 实验研究设计与论文写作 2 春 食品生物技术综合实验 2 秋 食品添加剂专题 1 秋 食品风味专题 1 春 葡萄酒化学进展 1 秋 碳水化合物化学 1 秋 油脂化学 1 春 酶与酶工程专题 1 秋 基因工程专题 1 春 发酵工程专题 1 秋 高级葡萄生理与分子生物学专题 1 春 果蔬采后生理研究进展 1 秋 肉品科学专题 1 秋 乳品科学专题 1 秋 水产品加工专题 1 秋 果蔬加工专题 1 秋 粮油加工专题 1 春 植物蛋白研究进展 1 春 食品杀菌技术专题 1 春 食品加工过程模拟、优化与控制 1 春 传热与传质 1 秋 食品信息技术 1 春 食品生物技术研究方法与进展 1 秋 转基因食品安全评价 1 秋 动物实验方法 1 秋 流行病学研究方法 1 秋 现代食品加工技术进展 1 秋 外国语(博一外) 3 秋 B001204 现代科技革命与马克思主义 3 秋 B050102 食品科学与工程seminar 2 春 B050101 食品科学技术研究进展 2 秋 B050103 食品科技与产业发展战略 1.5 春 B050104 营养科学技术研究进展 1.5 秋 B050105 食品安全研究进展 1.5 春

培养环节及培养要求

培养环节 培养环节要求 培养环节安排时间 学分

课程学习计划应在入学一个月内提交;论文研究计划一1.制定个人培养计划 同学校要求 般在第三学期末提交。

中期考核前 2.开题报告 同学校要求 2

中期考核前 3.学术交流 同学校要求 2

中期考核前 4.实践教育 同学校要求 2

中期考核前 5. 专业外语 同学校要求 1

中期考核前 6. 学科综合水平考试 同学校要求 2

7.中期考核 同学校要求 博士期间的第四学期初

8.论文中期检查 同学校要求 第五学期

9. 同等学历或跨学科考生补修本学科主干课程,同学校要求,中期考核前

10.发表学术论文要求:硕博连读研究生在学位论文答辩前,需在国内外核心期刊以第一作者或通讯作者(作者单位为本校)至少发表2篇以上与研究内容密切相关的学术论文,其中至少2篇被SCI等四大检索系统收录。

范文二:食品生物技术进展作业

食品生物技术进展

吴杨宇 生工101 1008140127

文献名称:

Regulatory T cells use programmed death 1 ligands to directly suppress autoreactive B cells in vivo

文献的基本信息:

Janine Gotot, Catherine Gottschalk, Sonny Leopold, Percy A. Knolle, Hideo Yagita, Christian Kurts, and Isis Ludwig-Portugall (2012) Regulatory T cells use programmed death 1 ligands to directly suppress autoreactive B cells in vivo. PNAS 2012 109 (26) 10468-10473

文献摘要:

The mechanisms by which regulatory T cells (Tregs) suppress autoantibody production are unclear. Here we have addressed this question using transgenic mice expressing model antigens in the kidney. We report that Tregs were essential and sufficient to suppress autoreactive B cells in an antigen-specific manner and to prevent them from producing autoantibodies. Most of this suppression was mediated through the inhibitory cell-surface-molecule programmed death-1 (PD-1). Suppression required PD-1 expression on autoreactive B cells and expression of the two PD-1 ligands on Tregs. PD-1 ligation inhibited activation of autoreactive B cells, suppressed their proliferation, and induced their apoptosis. Intermediate PD-1+ cells, such as T helper cells, were dispensable for suppression. These findings demonstrate in vivo that Tregs use PD-1 ligands to directly suppress autoreactive B cells, and they identify a previously undescribed peripheral B-cell tolerance mechanism against tissue autoantigens.

文献摘要翻译:

调控T细胞通过细胞程序化死亡1(PD-1)配体直接抑制体内B细胞的自体反应

调控T细胞抑制自身抗体反应的机制现在尚不明确。我们的研究通过使用表达了模式抗原转基因小鼠的肾脏来阐明这个问题。文章报告指出,调控T细胞能起到根本且足够的作用,以抑制B细胞在特定抗原下的自体反应行为,并且避免B细胞产生抗体。大多数的抑制作用通过抑制细胞表面分子程序化凋亡1(PD-1)得以进行调节。抑制作用需要在能够发生自体反应的B细胞上,存在PD-1的表达,并且是在两个调节细胞的PD-1配体上的表达。PD-1配体抑制活化的B细胞增殖,并诱导其凋亡。起媒介作用的PD-1 +细胞,如辅助T细胞,对抑制作用并不是必须的。这些发现证明:在体内,调节细胞用PD-1配体直接抑制B细胞发生自体反应,也正好说明了之前并没有提到的组织自身抗原相对B细胞的耐受机制。

附:PNAS科学周刊简介

《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 缩写 PNAS,ISSN:0027-8424)是被引用次数最多的综合学科文献之一,周刊。它是美国科学院的院刊,亦是公认的世界四大名刊之一。自1914年创刊至今,PNAS提供具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社会科学,2008年的影响因子为

9.38,2009年影响因子为9.432, 2010年影响因子为9.771,2011年影响因子为9.681.特征因子(Eigenfactor) 为1.6033(2011)[1-2]。

在SCI综合科学类排名第三位,因而已成为全球科研人员不可缺少的科研资料。2011年影响因子为9.681。在SCIE所有期刊中,特征因子位列世界第二。

范文三:生物技术在食品行业中的应用

生物技术在食品行业中的应用

食工095班 何锐敏 090107827

摘要:生物技术在食品生产中的应用已有几个世纪,主要采用微生物发酵生产许多传统的食品,如面包、酸奶、奶酪及啤酒等,始终与人类生活息息相关。现代生物技术的飞速发展为解决人类的食品与营养、健康、安全等重大问题开辟了一条崭新途径。同时在食品安全方面可以为食品过敏原的治疗,益生菌作用的分子机理、病理—生物技术的运用和营养动力学提供支持和可能。

Abstract:The application of biotechnology in food production has been for centuries,mainly adopt microbial fermentation to produce many of the traditional food,such as bread,yogurt and beer etc.,It’s always closely related to human life。The rapid development of moderm biotechnology has opened up a new way to solve the major issue of human food’s nutrition,health and safety。At the same time,it can provide support and possible in food safety of the treatment for food allergens,the role of the probiotics of the molecular,pathology—the use of biotechnology and nutrition dynamics。

关键词:食品、生物技术、食品安全

近年来,随着许多新兴的生物技术应用于食品生产与开发,促进了食品工业的飞速发展。适应和满足消 费者需求的安全、 方便、 特别是健康的食品正不断进 入市场。为满足消费者的需求 ,维持或扩大市场份额,食品工业正致力于开发高附加值的新型或改良食品。同

时加强对生物技术创新策略的研究,将有利于食品功能性的开发。

一、 食品与基因工程

随着现代生物技术的发展,人类获得优质食物和制造优质食物的方法越来越科学。动物、植物和微生物是食品工业的基本原料,原料品种的改良可为食品工业发展提供先决条件。利用基因工程技术定向改造生物种的成功,开辟了一条改造和创造新品种的有效途径。按食品原料种类不同转基因食品可包括三类:转基因微生物食品、转基因植物食品和转基因动物食品。

1、 转基因微生物食品

转基因微生物食品可定义为转基因微生物产生的食物或利用转基因微生物为原(辅)料生产的食品或食品添加剂或以转基因微生物制造的农药、肥料、饲料在动、植物所产生的食品。转基因微生物用作食品加工的辅料成分,如酶制剂和食品添加剂;另外作为食品(食物)生产中的农药、肥料、饲料使用,均为间接产生的转基因食品。这一类转基因食品的应用日益广泛,而且此类食品的安全问题容易确认。它的作用在于:①应用于提高食品产品的品质,如酿酒酵母的应用。②应用于简化工艺,缩短生产周期。③应用于食品的抗菌和防腐保鲜。④应用于食品级酶制剂生产菌的改良,如凝乳酶的应用。⑤应用于生产保健食品的有效成分。⑥应用于食品微生物快速检测

2、 转基因动物食品

转基因动物食品是指由转基因动物产生的食物或利用转基因动物为原料生产的食品或食品添加剂。例如,将牛的生长激素基因导入

宿主猪产生了生长速度和饲料转化率大幅度提高的转基因,以这种猪为原料生产的食品即为转基因动物食品。

3、 转基因植物食品

转基因植物食品是指由转基因植物产生的食物或利用转基因植物为原料生产的食品或食品添加剂。 在转基因植物食品中,植物淀粉的转基因产品是一大类。其中玉米淀粉在国际市场占80%以上,其余为小麦淀粉、木薯、马铃薯和大米淀粉等。

二、食品与蛋白质工程

蛋白质工程是指以蛋白质的结构及其功能关系为基础,通过基因修饰、蛋白质修饰等分子设计,对现存蛋白质加以改造,组建新型蛋白质的现代生物技术。

蛋白质工程在食品工业中应用主要集中在食品工业专用酶制剂的改造方面。通过酶结构或局部构象的调整和改造,可大大提高食品专用酶制剂的耐高温、抗氧化能力,增加酶的稳定性和适用PH范围,从而获得性质更稳定、作用效率更高的酶。

近来国际上又提出置白质全新设计的概念,其过程大致是:在确定设计目标后,先根据一定规则产生初始序列,经过结构预测和构建模型,对序列进行初步的修改,然后进行基因表达或多肽合成,再经结构检测,确定是否与原定目标相符,并根据检测结果.指导进一步设计。通常完成一个蛋白质的全新设计,要经过反复多次设计→基因表达或合成→检测→再设计的过程。目前该技术还处在探索阶段,但其应用前景非常诱人。

三、 食品与酶工程

生物技术中对食品工业生产影响量大的还是酶工程和发酵工程,酶工程是指在一定的生物反映器内,利用酶的催化作用,将相应的原料转化成有用物质的技术,是将酶学理论与化工技术结台而形成的新技术,其应用领域已经遍及农业、食品、医药、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等各个方面。与此同时,酶工程产业也在快速发展,1998年全世界工业酶制剂销售额高达16亿美元。预计到2008年,销售额将达到30亿美元。迄今为止,全世界已发现的酶有3000多种,而工业上生产的酶有60多种,真正达到工业规模的只有20多种。

酶在食品工业中的应用可以增加产量,提高质量,降低原材料和能源消耗,改善劳动条件,降低成本,甚至可以生产出用其它方法难以得到的产品,促进新产品、新技术、新工艺的兴起和发展。随着基因工程、细胞工程等高新技术应用于酶工程领域,不断研究开发出更多的新品种、新用途、高活力的酶类。同时酶的固定化技术,酶分子修饰技术及模拟酶技术也得到更快发展,使酶具有更高的催化效率和精巧的选择性,在食品工业也必将得到更加广泛的应用.生产出符合人们需求的新食品,促进食品工业的飞速发展。

四、 食品与发酵工程

发酵工程又称为微生物工程,是指传统的发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等技术结台并发展起来的现代发酵技术。它是利用擞生物的特定性状,通过现代化工程技术生产有用物质或直

接应用于工业化生产。以把粮食、能源、化学制品、环境控制等全球性问题联系起来的一种技术体系。发酵工程是古老而又有潜力的工业技术。生物技术中的基因工程、酶工程、单克隆抗体,生物量的转化 等研究成果为它注入新内窖,使它有了新的应用前景。

发酵工程在食品工业中的应用主要有:酒类发酵、氨基酸发酵、有机酸发酵、单细胞蛋白的发酵生产、食用菌的发酵生产、食品添加剂的发酵生产、生物活性物质的发酵生产和其他物质的发酵生产。

五、 食品与细胞工程

细胞工程是生物技术的重要组成部分,它是以生物细胞或组织为研究对象,利用细胞生物学和分子生物学技术,应用工程学的步骤,按照预定目标和设计有计划地改变细胞的遗传物质并使之增殖,从而生产有用的细胞生物产品或获得新型生物品种的一门综合性科学技术。

植物细胞大规模培养的产物有种苗、细胞、初级代谢物、次级代谢物和生物大分子等。其中,许多产物已在医药、食品、化工、农业及林业中得到广泛的应用。动物细胞大规模培养是指在人工条件下,在动物细胞生物反应器中高密度地大量培养有用的动物细胞以生产珍贵生物制品的技术。动物细胞大规模培养技术是细胞工程发展中一项关键的技术。

六、 展望

生物技术是一门新兴的高新技术,它的迅猛发展必将影响到科技、工业、农业、医药、食品等众多领域,它将有助于解决能源、粮食、

疾病和环境污染等一系列全球性的重大问题,给全人类带来难阻估量的经济效益。因此,生物技术必将成为21世纪的主要技术。生物技术已深入到食品工业的各个环节,对食品工业的发展发挥越来越重要的作用。随着它的不断发展,必将给人们带来更丰富.更有利于健康,更富有营养的食品,并带动食品工业发生革命性变化。

参考文献

[1]彭志英.食品生物技术导论.中国轻工业出版社.2000

[2]张洪.现代生物技术在食品工业应用【J】.福建轻纺,1997,(8):1-3.

[3]旺维云.现代生物技术在食品顿域的应用前景【J】.包装与食品机械,1996,14(5):28—30.

[4]许新德,徐尔尼.高荫榆.生物技术在食品钡域中的应用【J】.食品工业科技,1999,20(4):65--70.

[5]奠湘筠.浅谈食品生物技术的现状及发展趋势【J】.生物工程进展,1995,15(5):15—17.

[6]羹正忠.21世纪的主要技术一生物技术【J】以武汉教育学院学报,1996,15(3):65—69.

[7]王武,陈效贵,徐珍清.食品生物技术动态【J】无锡轻工业大学学报,1996,15(1):89—92.

范文四:生物技术在食品工业中的应用

生物技术在食品工业中的应用

摘要:介绍了生物技术在食品工业中的应用 ,以基因工程为核心,主要包括细胞工程、酶工程、发酵工程技术的应用。生物技术可以直接用来生产食品、食品原料或添加剂 ,还可以改善食品质量。

关键词:生物技术 食品工业 基因工程 细胞工程 酶工程 发酵工程

生物技术或称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的高新技术。近年来,食品工业的GDP在我国国民经济中均居于首位,现已接近2万亿元,食品科技进步与产业发展在国民经济发展中越来越发挥举足轻重的作用。生物技术伴随着人类的文明史及生活史而形成,经历了古代生物技术、近代生物技术、现代生物技术的不同发展阶段,正在食品工业中得到越来越重要的应用。由此形成的食品生物技术产业,已经发展成为国民经济中重要的支柱产业。

1.发酵工程在食品工业中的应用

发酵工程是生物技术的重要组成部分,它将微生物学、生物化学和食品工程的基本原理有机的结合起来,是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。由于是以培养微生物为主,所以又称微生物工程。

发酵工程在食品领域中应用 ,主要在以下几个方面 : (1)用现代发酵工程改造传统发酵食品 ,最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统酸法水解工艺 ,用于生产味精 。又如在啤酒生产中 ,国外采用固定化酵母的连续发酵工艺进行啤酒酿造 ,可以明显缩短发酵时间 。日本利用纯种曲酶进行酱油酿造 ,原料的蛋白质利用率高达 85 %。我国在酒类等传统酿造技术方面做了许多工作 。利用优选的微生物菌群发酵 ,缩短发酵周期 ,提高原料利用率 ,改良风味和品质 。(2)优化近代发酵产业 ,如 Arira等人运用固定化醋酸菌酿制食醋 ,可缩短发酵延缓期 ,醋化能力提高 9~25倍 。(3)加速开发发酵产品 ,如用酵母或细菌等微生物菌体发酵得到的单细胞蛋白 (SCP) ,具有丰富的蛋白质、水化合物、生素、物质等、养价值极高 。(4)维生素、氨基酸、酵母制剂、微生物多糖、环状糊精、聚糖、饱和脂肪酸、醇、酸类鲜味剂、机酸味剂、低热量甜味剂和乳酸菌等产品的开发 ,均是生物技术在食品工业领域中的新应用 。

2.细胞工程在食品工业中的应用

细胞工程就是应用细胞生物学方法,在细胞水平上按照人们的设计,有计划的保存、改变和创造遗传物质的技术,以获得特定的细胞、细胞产品获新生物体技术。也就是在细胞水平研究、开发、利用各类细胞的工程。主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。近年来,细胞工程的开发和应用主要集中在细胞杂交 ,快速无性繁殖和细胞育种等方面 。利用细胞杂交和细胞培养可生产独特的食品香味和风味的添加剂 ,如香草素、可香素、萝风味剂以及高级的天然色素 。细胞工程技术应用于食品工业是随着细胞培养和细胞融合技术的发展而发展起来的 。在细胞培养方面最典型的例子是人参细胞培养成功 ,还有香料与色素的生产 。

当今 ,白酒、啤酒、葡萄酒等食品发酵行业以使用酵母为主 ,曲菌也适于酒类和酱油生产 。这些行业的微生物育种目标是培养出耐乙醇酵母、盐酵母、高糖酵母、泡酵母、温酵母及谷酰胺酶与蛋白质分解酶活性高的曲菌 。具有重要意义的成就是嗜杀其它菌类活性的

嗜杀酵母新菌株的培育成功 ,日本协和发酵公司已完全使用嗜杀性葡萄酒酵母配制新酒 。目前 ,正研究运用细胞融合技术取得其它菌株 ,应用于食品发酵工业之中。总之细胞工程在新技术革命的浪潮中对食品工业革新方面有着很大的潜力 .

3.酶工程在食品工业中的应用

酶是具有高效催化能力的特殊蛋白质,被称为“生物催化剂”。无论是动物、植物等高等生物,还是细菌、真菌、藻类、病毒等低等生物,在其生长发育、呼吸、消化吸收、排泄和繁殖衍生等物质代谢过程中所发生的一切化学变化,几乎都是在酶的催化下进行的。 酶工程技术是在食品工业中运用最为广泛的一项现代生物技术,目前已有几十种酶成功的运用于食品工业,涉及到淀粉的深度加工,果汁、肉蛋制品、乳制品等加工制造,在改进食品技术、提高食品质量、改善食品风味等方面发挥了重要作用。

酶在食品工业中的应用可以增加产量 ,提高质量 ,降低原材料和能源消耗 ,改善劳动条件 ,降低成本 ,甚至可以生产出用其它方法难以得到的产品 。促进新产品、技术、工艺的兴起和发展 。随着基因工程、细胞工程等高新技术应用于酶工程领域 ,人们不断研究开发出更多的新品种、新用途、高活力的酶类 ,同时酶的固定化技术 ,酶分子修饰技术及模拟酶技术也得到更快发展 。酶具有了更高的催化效率和精巧的选择性 ,在食品工业也必将得到更加广泛的应用 ,生产出符合人们需求的新食品 ,促进食品工业的飞速发展 .

4.基因工程在食品工业中的应用

基因工程是指基因被分离出来,在体外进行剪切、拼接、重组形成基因重组体,然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以达到高效表达,最终获得人们所需要的基因产物。基本过程就是利用重组DNA技术,在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行增殖,并使重组基因在受体内表达,产生出人类所需要的基因产物。

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,它是分子遗传学和工程技术相结合的产物。运用基因工程技术对动物、植物、微生物的基因进行改良,不仅可以为食品工业提供丰富的动植物原材料、性能优良的微生物菌种,以及高活性、价格低廉的酶制剂,而且还可以赋予食品多种功能、优化生产工艺和开发新型功能性食品。

近年来 ,国内外的食品科学家和生物学家已开始注重研究开发和改善食品功能的新品种 。如开发不含产生豆腥味的酶(无脂氧化酶)的大豆 ,在肠内不会产生气体的碳水化合物以及结晶胰蛋白酶的活性阻碍物质的大豆新品种 。通过基因工程还可以改变酶的性质 ,生产食品结构改良剂 。另外 ,通过遗传的修饰技术 ,可将脂酶基因导入受体而强化其分解脂肪的能力 ,从而可加工低脂和低胆固醇的食品 ,如奶油、脂肪牛奶等 。利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株 ,用以改进传统的酿酒工艺 ,并使之多样化 。目前 ,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、杀啤酒酵母菌株 、提高生香物质含量的啤酒酵母菌株 。基因工程技术应用于氨基酸的生产已取得较大成绩 ,迄今为止 ,世界上已克隆和表达了十几种氨基酸的基因 ,已有 5种用重组技术生产的氨基酸达到工业化水平 ,它们为苏氨酸 ( 60 g/ L )、组氨酸 ( 42 g/ L )、脯氨酸 (75 g/ L )、氨酸 (40 g/ L )和苯丙氨酸 (60 g/ L ) ,我国谷氨酸等氨基酸已投入工业化生产 。目前 ,天然食品防腐剂的研究开发成为当前国际食品界中一个研究热点 ,它们也可利用基因工程技术进行异种大量生产。此外,基因工程技术还可以和食品卫生分析检测结合 ,采用核酸探针和单克隆抗体法检查 ,敏感性高 ,大大提高食品卫检的准确性和实用性 。

5.展望

随着人民生活水平的不断提高和健康意识的增强,人们对食品的内在营养和卫生安全及感官要求越来越高。传统的食品要依靠农牧渔业提供原料,无论在数量还是质量上都不能满足人类日益增长的需求。现代生物技术的应用,为食品工业的上、中、下游即食品资源改造、

食品生产工艺改良及加工品的包装、贮运、检测等方面的发展开拓了更为广阔的前景。未来生物技术将会在高产菌株和耐特殊环境微生物的选育,高活性新酶品种的开发以及酶的固定化和细胞工业化应用,功能性食品添加剂和配料的研制,生物传感器、生物芯片等食品安全快速检测方法的应用等热点领域取得新的突破,并带动食品工业发生革命性的变革。

参考文献

〔1〕王薇青 .生物技术在食品轻工领域的应用及展望〔J〕.生物工程进展 ,1997 ,17

(6) :34 – 36。

〔2〕高寿清 .食品工业生物技术产业化的现状展望问题及对策〔J〕.食品工业科技 ,1999 , (1) :6 – 8。

〔3〕张唯敏 .生物技术食品的新时代 .世界产品与技术〔J〕.食品工业技术 ,1998 ,

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〔4〕王晓 .现代生物技术与食品工业〔J〕.山东食品发酵 ,2000 , (4) :16 - 19. 〔5〕谢拥葵 .二十一世纪生物工程对食品工业有特殊贡献〔J〕.食品信息 ,1999 ,

(1) :18 – 19。

〔6〕王岁楼 .有关食品生物技术的几个问题〔J〕.食品与机械 ,1995 , (1) :7。 〔7〕陈国强 .生物工程与生物材料〔J〕.中国生物工程杂志 ,2002 ,22 (5) :4 – 6。 〔8〕李洪军 .生物技术在食品工业中应用现状与展望〔J〕.肉类工业 ,2001 , (2) :37 – 39。

范文五:食品生物技术专业介绍

食品与机电工程系——食品生物技术专业介绍

一、培养目标

培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、管理、服务第一线需要,德、智、体全面发展,具有食品加工生产工艺技术、发酵工程技术、分离纯化和食品检验的知识和技能,能在食品加工、生物化工、生化制药等企业从事食品生产、发酵、生物活性成分的分离纯化和酶制剂生产高技能型人才。

二、招生对象与学历层次

(一)招生对象:普通高中、职业高中应届或历届毕业生。 (二)学历层次:普通专科。 三、开设课程与教学内容 (一)理论教学

(二)实践课

1、课程内实训:学生通过课程内实训课,把专业理论知识综合应用到生产实际中,通

过生产实践发现问题并解决问题,掌握食品工艺、食品生物技术、食品检测以及食品质量管理等专业技能,提高专业技术水平和实际工作能力。

2、专业综合实训、综合实习(定岗实习):学生通过到企业生产一线进行综合实训,强化操作技术的训练,巩固所学专业知识、学习新技术,提高实践操作熟练程度。 3、毕业顶岗实习:学生通过到生产企业和相关单位进行分组或分散顶岗实习,根据实际工作情况选择强化某项或多项职业技术技能训练,为将来从事实际工作积累经验和打好基础,提高岗位的适应能力和转岗能力。

四、能力结构与要求

五、素质结构与要求

六、毕业要求

1.思想品德考核合格。

2.通过高校计算机一级考试取得合格证,通过英语应用能力B级考试取得合格证。 3.通过“中级发酵工”、“中级酶制剂制造工”、“初级食品检验工植物组培工”三个职业工种之一,考取合格证。

4.修完教学计划规定课程和教学项目,并达到下表所列学分要求。

范文六:生物技术在食品工业中的应用

生物技术概论

学院:园艺学院

班级:08级设施农业科学与工程

学号:12974028

姓名:董现伟

生物技术在食品工业中的应用

生物技术是对生命有机体进行加工改造和利用的技术,是目前国际食品产业领域最具发展前景的前沿核心技术。随着科学技术与经济的发展,人们生活水平的不断提高,人们对食品的色、香、味、营养、安全等提出了越来越高的要求。作为2l世纪最具有发展潜力的新兴产业,现代生物技术对于满足人们对食品的要求,解决食品工业发展中的问题发挥着越来越大的作用,被广泛应用于食品工业中。

1 应用于食品工业中的主要生物技术

应用于食品工业的主要生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程4个方面内容。

1.1 基因工程

基因工程又称为DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。它是现代生物技术的核心内容,可以将此技术应用于食品包装、食品保藏、贮运等中,以改变包装材料,降低生产成本;延长食物的贮藏期,改变传统的贮运方式。如通过转基因技术生产的延熟番茄,主要通过乙烯合成途径调控,抑制乙烯合成,从而达到延迟成熟、耐贮藏的目的。

1.2 细胞工程

细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞的结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。细胞工程作为科学研究的一种手段,已经渗入到生物工程的各个方面,成为必不可少的配套技术。在食品等领域中,细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。罗自生等报道,在摇床转速160r/min、pH为4.5、温度为25℃时,固定化醋酸杆菌细胞能有效地脱除柑桔汁中由柠碱所引起的苦味,并且固定化细胞的热稳定性比游离细胞好。

1.3 酶工程

酶工程是生物技术的一个重要组成部分,指在一定的生物反应器内,利用酶的催化作用,进行物质转化的技术,可应用于食品生产过程中物质的转化,如纤维素酶在果汁生产、蔬菜汁生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用。

1.4 发酵工程

发酵工程是生物工程技术的重要组成部分,是生物技术产业的重要环节,是通过现代工程技术手段,利用微生物的某种特定功能,产生有用的物质或使微生物直接参与控制某些生产过程的技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精;利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。 2 生物技术在食品工业中的应用

2.1 在食品添加剂生产中的应用

随着科学与技术的发展,生物技术在食品添加剂生产中发挥越来越大的作用。利用生物技术生产各种食品添加剂已成为国内外研究的热点。何杰以牛奶为底物,利用双乙酰乳酸乳杆菌发酵牛奶制备双乙酰奶味香精。实验证明,向发酵液中添加0.01mol/L CuSO4可提高双

乙酰的形成活性,添加0.1%柠檬酸钠可部分阻遏双乙酰还原酶的产生。所制备的奶味香料具有双乙酰所特有的纯正的奶油香味。ESCAMILLA—HURTADOML 等采用戊糖片球菌

Pediococcus pentosaceus和嗜酸乳酸菌Lactobacillus acidophilus的混合菌,以基于淀粉的培养基发酵可获得135.76mg/L双乙酰,而当采用半固体的玉米基料为培养介质,其发酵产物中双乙酰的含量可达779.56mg/kg。

2.2 在肉类食品中的应用

利用生物技术不仅可以改造肉类食物资源, 同时还能改进其传统工艺,提高加工深度,增加肉制品功能并逐步实现其扩大产业化。如在肉品加工过程中,可应用转谷氨酰氨酶对低价值碎肉进行重组,提高肉制品的外观及质构,增加产品的附加值;发酵肉制品,由于具有良好的特殊风味,深受国内外消费者的喜爱,如享誉中外的金华火腿、宣威火腿以及品质优良的中式香肠和民间传统发酵型肉制品等;2008年,湖北省农科院畜牧兽医科学研究所与中国农业科学院北京畜牧兽医研究所和军事医学科学院生物工程研究所联合培育成功了全国首批转基因保健猪,食用这些猪的肉,可以预防心血管疾病。

2.3 在饮品中的应用

生物技术可以改变饮品的品质和风味,提高产品的质量,被应用于饮品产业。胡永金等以南瓜为主要原料,采用保加利亚乳杆菌和嗜链球菌(1∶1)进行发酵制作南瓜发酵饮料,通过正交实验确定发酵最优工艺条件与配方,结果表明,南瓜浆:水(W/W)为1∶1.75、蔗糖添加量为7%、蛋白糖为0.05%、乳酸菌接种量为5%、发酵温度为40℃、发酵时间为8h,所得到的南瓜汁乳酸发酵饮料产品,其外观均一稳定,口感酸甜适中,风味独特。Henderson等以质粒pE II 13∶1~DPEHBⅡ作为载体,筛选出了具有分解葡聚糖和糊精的啤酒酵母,这种酵母能够明显提高麦汁的分解率并改善啤酒质量。陈美珍等以大豆、牛乳为原料,采中性蛋白酶水解后经脱苦、调配制成多肽保健饮料。曾晓雄报道,在红碎茶加工中添加蛋白酶可使氨基酸含量提高115%,茶红素提高20%以上,茶褐素明显下降,使滋味增强且更醇和,汤色变亮,香气较好。

2.4 在果蔬保鲜中的应用

新鲜果蔬从采收到被人类消费,由于果树本身的结构特点及外界环境,每年都有大量果蔬腐烂,造成较大的损失。因此,研究开发有效的果蔬保鲜技术是果蔬业发展迫切需要解决的问题。目前,最常用的果蔬保鲜技术是冷藏结合化学杀菌剂处理,但由于化学杀菌剂残留危害人类健康及植物病原菌对化学杀菌剂产生抗药性,因此需要研究无害高效防腐保鲜剂产品及技术,以取代化学杀菌剂的大量使用。生物保鲜技术由于安全无毒,将用于取代化学保鲜技术成为国内外研究的热点。赖健等研究了木霉发酵液对茄子的保鲜作用。经哈茨木霉发酵液处理的茄子果实,在贮藏温度为20~25℃的条件下贮藏20d后,果实仍新鲜如初;张志建研究了将壳聚糖应用于果蔬的保鲜,对柑橘、草莓、苹果、猕猴桃、黄瓜、青椒、番茄进行保鲜试验可知,只需0.7~2%的壳聚糖的溶液,喷洒在果蔬的表面,即可在果实表面形成一层薄膜,可阻止果实吸收O2与CO2的排出,从而延缓果实的熟化,达到保鲜的目的。

2.5 在食品功能性基料中的应用

生物技术由于独特的优势和特点,成为开发食品功能性基料的主要技术。目前,利用生物技术已生产多种食品功能性基料,如利用酶法生产的多肽、低聚糖、糖醇、多价不饱和脂肪酸;利用基因工程生产乳酸菌类如双歧杆菌、德氏乳杆菌等;利用发酵法生产葡聚糖及真菌多糖等。此外,还有花生四烯酸、单细胞蛋白等。

2.6 在食品包装中的应用

食品包装是食品的重要组成部分,具有许多重要功能。它不仅充当食品的盛器,保护食品不受污染,而且能维持产品的感官质量、卫生质量。此外还增加方便性,为消费者提供产品的相关信息。随着现代食品工业的发展,对食品包装在原材料、辅料、工艺方面提出了更

高的要求。生物技术由于其独特的优势,被越来越多的应用于食品包装中。目前,生物技术在绿色包装、保鲜与防腐、包装食品品质改良、包装食品毒理检测等方面得到广泛应用。日本开发出一种可溶于热水的食品包装材料,既具有可食性,又具有生物分解性。巴西成功开发出一种新的含有抗微生物的防腐食品包装塑料薄膜,可以在一定期限内逐渐向食品内释放防腐剂。研究人员利用面包和香肠做试验均取得了令人满意的结果,用新型包装的面包保l5天后仍没有滋生任何微生物。加拿大科学家开发出一种能反映有害菌数量的食品包装袋。这种食品包装用标准的聚乙烯材料制成,其内表面上放置了特定的抗体,在抗体层上涂有一层凝胶,凝胶中含有同种抗体和用特制化学混合物制成的染料,凝胶上是一有很多小孔的塑料包装纸,它将直接与食品接触。当有害菌感染食品,开始繁殖后,它们会穿过最内层包装纸上的小孔,进入凝胶层。这时凝胶层中的抗体被激活并与有害菌结合,产生显色反应,使有害菌着色。这种新型包装袋能检测罗氏杆菌、沙门氏菌、弯曲杆菌和大肠杆菌O157等4种有害菌。

2.7 在食品检测中的应用

生物技术检测方法的应用几乎涉及到了食品检验的各个方面,包括食品的品质评价、质量监督、生产过程的质量监控及食品研究。特别是在食品卫生检测中得到广泛应用。如利用免疫分析法、生物传感器法、生物芯片技术和活体生物分析技术等进行蔬菜等食品药物残留的检测;利用基因工程的DNA指纹技术鉴定食品原料和最终产品是否掺假,检测谷物、坚果、牛奶中所含的微量毒素如黄曲霉素等;利用核酸聚合酶连锁反应(PCR)技术可以迅速扩增DNA和RNA片断,使其达到能够检测出的数量,可用于检测食品中微量的细菌或病毒的污染等。 3 生物技术在食品工业中的应用的发展前景及问题

作为一门高新技术,生物技术正日益渗透到各个领域,它将有助于解决能源、粮食、疾病和环境污染等一系列全球性的重大问题,给全人类带来难以估量的经济效益和社会效益。在生物技术快速发展的带动下,食品工业必将会有更加广阔的前景。但是,我国生物技术及其产业发展与世界发达国家相比还具有一定的差距,有以下问题亟待解决。

(1)生物技术原始创新性不足,自主创新能力薄弱,自主知识产权技术少,在关键技术装备等方面与国际先进水平相比还有较大差距。因此,首先,国家和企业应该加大财力、人力、物力等的投入,为技术创新提供基础和保障;其次,加强产学研的结合,推动企业技术研发能力的提高;最后,加强食品生物技术产业领域的国际科技合作,借鉴和吸收发达国家的先进技术和成功经验,积极寻求共同发展的有效途径。

(2)生物技术企业规模偏小,产品技术含量低,产业化水平不高,缺乏拥有国际领先技术水平的龙头企业。应加强对现代生物技术知识产权的保护,加快科技成果的转化,尽快形成以优势产品为核心的龙头企业或企业集团,从而获得参与国际市场竞争的实力。生物技术概论

学院:园艺学院

班级:08级设施农业科学与工程

学号:12974028

姓名:董现伟

生物技术在食品工业中的应用

生物技术是对生命有机体进行加工改造和利用的技术,是目前国际食品产业领域最具发展前景的前沿核心技术。随着科学技术与经济的发展,人们生活水平的不断提高,人们对食品的色、香、味、营养、安全等提出了越来越高的要求。作为2l世纪最具有发展潜力的新兴产业,现代生物技术对于满足人们对食品的要求,解决食品工业发展中的问题发挥着越来越大的作用,被广泛应用于食品工业中。

1 应用于食品工业中的主要生物技术

应用于食品工业的主要生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程4个方面内容。

1.1 基因工程

基因工程又称为DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。它是现代生物技术的核心内容,可以将此技术应用于食品包装、食品保藏、贮运等中,以改变包装材料,降低生产成本;延长食物的贮藏期,改变传统的贮运方式。如通过转基因技术生产的延熟番茄,主要通过乙烯合成途径调控,抑制乙烯合成,从而达到延迟成熟、耐贮藏的目的。

1.2 细胞工程

细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上的遗传操作,重组细胞的结构和内含物,以改变生物的结构和功能,即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。细胞工程作为科学研究的一种手段,已经渗入到生物工程的各个方面,成为必不可少的配套技术。在食品等领域中,细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。罗自生等报道,在摇床转速160r/min、pH为4.5、温度为25℃时,固定化醋酸杆菌细胞能有效地脱除柑桔汁中由柠碱所引起的苦味,并且固定化细胞的热稳定性比游离细胞好。

1.3 酶工程

酶工程是生物技术的一个重要组成部分,指在一定的生物反应器内,利用酶的催化作用,进行物质转化的技术,可应用于食品生产过程中物质的转化,如纤维素酶在果汁生产、蔬菜汁生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用。

1.4 发酵工程

发酵工程是生物工程技术的重要组成部分,是生物技术产业的重要环节,是通过现代工程技术手段,利用微生物的某种特定功能,产生有用的物质或使微生物直接参与控制某些生产过程的技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精;利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。 2 生物技术在食品工业中的应用

2.1 在食品添加剂生产中的应用

随着科学与技术的发展,生物技术在食品添加剂生产中发挥越来越大的作用。利用生物技术生产各种食品添加剂已成为国内外研究的热点。何杰以牛奶为底物,利用双乙酰乳酸乳杆菌发酵牛奶制备双乙酰奶味香精。实验证明,向发酵液中添加0.01mol/L CuSO4可提高双

乙酰的形成活性,添加0.1%柠檬酸钠可部分阻遏双乙酰还原酶的产生。所制备的奶味香料具有双乙酰所特有的纯正的奶油香味。ESCAMILLA—HURTADOML 等采用戊糖片球菌

Pediococcus pentosaceus和嗜酸乳酸菌Lactobacillus acidophilus的混合菌,以基于淀粉的培养基发酵可获得135.76mg/L双乙酰,而当采用半固体的玉米基料为培养介质,其发酵产物中双乙酰的含量可达779.56mg/kg。

2.2 在肉类食品中的应用

利用生物技术不仅可以改造肉类食物资源, 同时还能改进其传统工艺,提高加工深度,增加肉制品功能并逐步实现其扩大产业化。如在肉品加工过程中,可应用转谷氨酰氨酶对低价值碎肉进行重组,提高肉制品的外观及质构,增加产品的附加值;发酵肉制品,由于具有良好的特殊风味,深受国内外消费者的喜爱,如享誉中外的金华火腿、宣威火腿以及品质优良的中式香肠和民间传统发酵型肉制品等;2008年,湖北省农科院畜牧兽医科学研究所与中国农业科学院北京畜牧兽医研究所和军事医学科学院生物工程研究所联合培育成功了全国首批转基因保健猪,食用这些猪的肉,可以预防心血管疾病。

2.3 在饮品中的应用

生物技术可以改变饮品的品质和风味,提高产品的质量,被应用于饮品产业。胡永金等以南瓜为主要原料,采用保加利亚乳杆菌和嗜链球菌(1∶1)进行发酵制作南瓜发酵饮料,通过正交实验确定发酵最优工艺条件与配方,结果表明,南瓜浆:水(W/W)为1∶1.75、蔗糖添加量为7%、蛋白糖为0.05%、乳酸菌接种量为5%、发酵温度为40℃、发酵时间为8h,所得到的南瓜汁乳酸发酵饮料产品,其外观均一稳定,口感酸甜适中,风味独特。Henderson等以质粒pE II 13∶1~DPEHBⅡ作为载体,筛选出了具有分解葡聚糖和糊精的啤酒酵母,这种酵母能够明显提高麦汁的分解率并改善啤酒质量。陈美珍等以大豆、牛乳为原料,采中性蛋白酶水解后经脱苦、调配制成多肽保健饮料。曾晓雄报道,在红碎茶加工中添加蛋白酶可使氨基酸含量提高115%,茶红素提高20%以上,茶褐素明显下降,使滋味增强且更醇和,汤色变亮,香气较好。

2.4 在果蔬保鲜中的应用

新鲜果蔬从采收到被人类消费,由于果树本身的结构特点及外界环境,每年都有大量果蔬腐烂,造成较大的损失。因此,研究开发有效的果蔬保鲜技术是果蔬业发展迫切需要解决的问题。目前,最常用的果蔬保鲜技术是冷藏结合化学杀菌剂处理,但由于化学杀菌剂残留危害人类健康及植物病原菌对化学杀菌剂产生抗药性,因此需要研究无害高效防腐保鲜剂产品及技术,以取代化学杀菌剂的大量使用。生物保鲜技术由于安全无毒,将用于取代化学保鲜技术成为国内外研究的热点。赖健等研究了木霉发酵液对茄子的保鲜作用。经哈茨木霉发酵液处理的茄子果实,在贮藏温度为20~25℃的条件下贮藏20d后,果实仍新鲜如初;张志建研究了将壳聚糖应用于果蔬的保鲜,对柑橘、草莓、苹果、猕猴桃、黄瓜、青椒、番茄进行保鲜试验可知,只需0.7~2%的壳聚糖的溶液,喷洒在果蔬的表面,即可在果实表面形成一层薄膜,可阻止果实吸收O2与CO2的排出,从而延缓果实的熟化,达到保鲜的目的。

2.5 在食品功能性基料中的应用

生物技术由于独特的优势和特点,成为开发食品功能性基料的主要技术。目前,利用生物技术已生产多种食品功能性基料,如利用酶法生产的多肽、低聚糖、糖醇、多价不饱和脂肪酸;利用基因工程生产乳酸菌类如双歧杆菌、德氏乳杆菌等;利用发酵法生产葡聚糖及真菌多糖等。此外,还有花生四烯酸、单细胞蛋白等。

2.6 在食品包装中的应用

食品包装是食品的重要组成部分,具有许多重要功能。它不仅充当食品的盛器,保护食品不受污染,而且能维持产品的感官质量、卫生质量。此外还增加方便性,为消费者提供产品的相关信息。随着现代食品工业的发展,对食品包装在原材料、辅料、工艺方面提出了更

高的要求。生物技术由于其独特的优势,被越来越多的应用于食品包装中。目前,生物技术在绿色包装、保鲜与防腐、包装食品品质改良、包装食品毒理检测等方面得到广泛应用。日本开发出一种可溶于热水的食品包装材料,既具有可食性,又具有生物分解性。巴西成功开发出一种新的含有抗微生物的防腐食品包装塑料薄膜,可以在一定期限内逐渐向食品内释放防腐剂。研究人员利用面包和香肠做试验均取得了令人满意的结果,用新型包装的面包保l5天后仍没有滋生任何微生物。加拿大科学家开发出一种能反映有害菌数量的食品包装袋。这种食品包装用标准的聚乙烯材料制成,其内表面上放置了特定的抗体,在抗体层上涂有一层凝胶,凝胶中含有同种抗体和用特制化学混合物制成的染料,凝胶上是一有很多小孔的塑料包装纸,它将直接与食品接触。当有害菌感染食品,开始繁殖后,它们会穿过最内层包装纸上的小孔,进入凝胶层。这时凝胶层中的抗体被激活并与有害菌结合,产生显色反应,使有害菌着色。这种新型包装袋能检测罗氏杆菌、沙门氏菌、弯曲杆菌和大肠杆菌O157等4种有害菌。

2.7 在食品检测中的应用

生物技术检测方法的应用几乎涉及到了食品检验的各个方面,包括食品的品质评价、质量监督、生产过程的质量监控及食品研究。特别是在食品卫生检测中得到广泛应用。如利用免疫分析法、生物传感器法、生物芯片技术和活体生物分析技术等进行蔬菜等食品药物残留的检测;利用基因工程的DNA指纹技术鉴定食品原料和最终产品是否掺假,检测谷物、坚果、牛奶中所含的微量毒素如黄曲霉素等;利用核酸聚合酶连锁反应(PCR)技术可以迅速扩增DNA和RNA片断,使其达到能够检测出的数量,可用于检测食品中微量的细菌或病毒的污染等。 3 生物技术在食品工业中的应用的发展前景及问题

作为一门高新技术,生物技术正日益渗透到各个领域,它将有助于解决能源、粮食、疾病和环境污染等一系列全球性的重大问题,给全人类带来难以估量的经济效益和社会效益。在生物技术快速发展的带动下,食品工业必将会有更加广阔的前景。但是,我国生物技术及其产业发展与世界发达国家相比还具有一定的差距,有以下问题亟待解决。

(1)生物技术原始创新性不足,自主创新能力薄弱,自主知识产权技术少,在关键技术装备等方面与国际先进水平相比还有较大差距。因此,首先,国家和企业应该加大财力、人力、物力等的投入,为技术创新提供基础和保障;其次,加强产学研的结合,推动企业技术研发能力的提高;最后,加强食品生物技术产业领域的国际科技合作,借鉴和吸收发达国家的先进技术和成功经验,积极寻求共同发展的有效途径。

(2)生物技术企业规模偏小,产品技术含量低,产业化水平不高,缺乏拥有国际领先技术水平的龙头企业。应加强对现代生物技术知识产权的保护,加快科技成果的转化,尽快形成以优势产品为核心的龙头企业或企业集团,从而获得参与国际市场竞争的实力。

范文七:食品生物技术

新疆农业大学

目:

名:

院:

业:

级:

号:

导教师: 专业文献综述 食品生物技术在农产品及农副产物综合利用中的应用 肖超男 食品科学与药学学院 食品科学与工程 食科122班 124031238 逄焕明 职称:

2013年11月29日

新疆农业大学教务处制

题姓学 专班学指

食品生物技术在农产品副产物综合利用中的应用

摘要:生物技术是一门新兴的高新技术,对解决人类面临的食物、资源、健康、环境等重大问题发挥着越来越重要的作用。农产品生产和消费的日益增长,随之产生大量的农产品加工副产物。食品生物技术在副产物再利用中的应用也越来越广。本文综述了发酵工程、酶工程技术和生物分离工程等生物技术在农产品副产物综合利用中的应用。

关键词:食品生物技术;农产品副产物;综合利用

Application of food biotechnology in comprehensive utilization of

processing by-products of agricultural products

Abstract:Biotechnology is burgeoning, which is playing a more and more important role in the areas of food resource, health and environment. As the growing of agricultural production and consumption, a lot of agricultural by-products emerged. The application of food biotechnology in by-products reuse is more and more widely. From Here review the application of food biotechnology, such as fermentation engineering, enzyme engineering technology and biological separation engineering, in comprehensive utilization of agricultural processing by-products.

Key words:food biotechnology;agricultural processing by-products; comprehensive utilization

生物技术是21世纪高新技术的核心,以基因工程为核心内容,包括细胞工程、酶工程和发酵工程。大力发展生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。世界人口的迅速增长所带来的土地与水资源的减少,为食品工业提出了必须通过技术革新为人类提供充足食品的要求,生物技术在食品工业上的应用显得更加重要,生物技术在食品工业的应用无疑会为其带来革命性进展。

食品生物技术是生物技术的重要分支学科,主要指生物技术在食品工业中的应用。在食品生产相关领域如食品包装、检测、副产物再利用等方面,食品生物技术也得到越来越广泛的应用。食品生物技术主要包括发酵工程、酶工程、细胞工程和基因工程。生物技术在食品工业应用日益深入,以基因工程为先导,以发酵工程、酶工程技术为核心,包括蛋白质工程和生物分离工程已成为提升我国食品工业技术含量、参与市场竞争的重要核心技术。

农产品加工副产物中含有丰富的蛋白质、脂肪、矿物质和其他生物活性成分。深度开发利用农产品加工副产物,对于农产品加工综合利用和保护环境具有重要意义,而且也能支持和促进农产品生产的发展,提高资源利用的附加值,提升农产品加工业的国际竞争力,还能带动相关行业的发展。食品生物技术用全新的方法来加工新型食品原料及其副产物,对于副产物的综合利用日益显示出其特色。 1 在植物资源中的利用

1.1 育种与品质改良

在育种与品质改良方面,可利用基因组特征来对植物种类进行编目,快速鉴别植物的品质特征,缩短传统育种的时间及通过基因调整提高植物品质。

可可每年产值达360亿美元,但在二十多种可可属的植物中只有一个属的可可树产的可可豆可用于生产巧克力,而该属又可分为Foresteros 和Criollo两种类型,其中Criollo树产量低,不耐病虫害,但可可豆质量高,风味好;而Foresteros树的生命力强,耐病虫害,但可可豆的品质较差,世界贸易市场上80%的可可来源于这种类型。传统上鉴别可可树种需要可可长出荚果,这需两三年的

时间。近几年,应用RFLP标记可可树属目,检测其基因物质,建立了DNA指纹图谱及不同品种的DNA库,便可据相应的遗传特点鉴定高质量特征的可可种。目前,利用基因工程技术已获得了许多具抗逆性,或特别风味和品质的农作物,例如:具有抗虫能力的西红柿、烟草、马铃薯,可抗病毒感染的稻米、番茄和甘薯,带咸味和奶味的适宜膨化加工的玉米新品种、不饱和脂肪酸含量较高的油料作物。Reter.Rshewry通过转基因,控制小麦中一种谷蛋白亚基的数量和合成,大大改善了面粉的粘弹性。

利用基因工程大大提高农作物品质,提高其食品价值。通过基因型而不是表型来育种可方便筛选以及节省时间,并为以后对植物资源进行遗传修饰,提高质量打下了基础。

1.2 食品生物技术在粮油副产物中的应用

粮油加工副产物含有丰富的膳食纤维、低聚糖、活性肽、多元糖醇、功能性油脂、抗氧化剂等功能性成分 ,因此对粮油加工副产物的综合利用可获得较高的经济效益和社会效益。利用发酵工程、酶工程技术和生物物质分离技术可以制备多种具有功能活性的成分并应用于食品和医药中。

1.3 生产低聚糖

目前低聚糖开发以大豆为主 , 同时谷物麸皮也是低聚糖的良好来源。大豆低聚糖是以生产浓缩或分离大豆蛋白时的副产物大豆乳清为原料生产的,产品形式有糖浆、颗粒和粉末状等 3 种。以大米加工的中、小碎米为原料,开发出啤酒专用糖浆,而生产过程中的副产品——米蛋白经加工后是优质蛋白源,淀粉糖的生产延伸了大米加工的产业链、价值链。应用食品生物技术是提高大米(特别是早米)转化率、提高大米附加值的主要技术手段。

1.4 木糖醇的发酵法生产

粮食植物纤维废料如玉米芯、稻壳以及其他禾秆、种子皮壳,均可作为制备木糖醇的原料。生产木糖醇的方法主要是水解富含木聚糖的半纤维素后分离、纯化制的木糖,然后催化加氢还原制得木糖醇。目前出现了木糖醇的发酵法生产技术,生产成本相对较低,原料也多采用谷物半纤维素的水解产物。木糖醇作为蔗糖的替代物可以生产功能性糖果,能够有效的预防龋齿的发生,木糖醇还可以作为甜味剂添加到糖尿病人食品中。

2 食品生物技术在水产副产物综合利用中的应用

对于水产加工副产物综合利用的研究,主要集中在水解蛋白、胶原、明胶、内脏酶制剂、矿物元素提取、皮革、软骨素及生物活性肽等方面。近年来,利用生物化学和酶化学技术从水产加工副产物中研制出一大批综合利用产品,如水解鱼蛋白、蛋白胨、甲壳素、水产调味品、鱼油制品、水解珍珠液、紫菜琼胶、河豚毒素、海藻化工品、海洋生物保健品和海洋药物等。

2.1 酶技术制取鱼蛋白酶解液

利用中性蛋白酶、碱性蛋白酶对脱脂后的鱼副产品中的蛋白质进行水解提取,是该领域研究的热点之一。研究表明,不同来源的鱼副产品、不同的酶制剂、不同的水解条件,所得鱼蛋白水解液的组分均存在差异。所采用的酶制剂主要有:中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、复合风味酶、枯草杆菌中性蛋白酶、碱性蛋白酶、复合蛋白酶等。

2.2 对虾加工副产物的综合利用

中国是全球最大的对虾生产国,对虾产量约占世界养殖总产量的 37%,出口产品主要是以去头对虾和虾仁为主。虾类加工过程中产生的副产物包括虾头和虾

壳,约占虾体的 30% ~ 40%。对虾加工副产物的综合利用途径主要有:利用酶解、过滤和降压分馏技术生产虾油、虾调味品和虾味素;利用化学处理和超临界提取制备虾青素和甲壳素。如可以利用碱性蛋白酶对虾头进行深度水解制取虾头蛋白的水解液。

2.3 生物酶技术在贝类加工副产物的应用

我国也是世界贝类生产大国和出口大国,养殖产量占世界养殖总产量的 60% 以上,出口量占世界出口总量的 40% 以上。贝类加工中产生的副产物包括贝壳、中肠腺软体部和裙边肉等,占总重量的 25% 以上。裙边肉或中肠腺软体部富含氨基酸和牛磺酸,利用生物酶技术、喷雾技术和美拉德反应增香技术生产氨基酸、牛磺酸和调味品;贝壳通过物理和化学方法处理可制取活性钙、土壤改良剂和废水除磷材料。

3 食品生物技术在果蔬加工副产物综合利用中应用

目前,我国果蔬加工副产物通常情况是直接抛弃或者只是做简单处理,果蔬加工副产物的利用还比较单一,集中在果蔬渣的利用,生物技术在其中的应用主要是生产酶制剂、青储饲料、发酵饲料和发酵酒精等。

3.1 提取菠萝蛋白酶

菠萝历年来除一部分鲜果供应市场外,大部分用来加工糖水菠萝罐头,少量如工成果蜡。由于产品单一,生产过程中削弃的余料都在原料单量的 60% 以上。据分析,上述废弃物的榨出汁中,含糖分约 10%,维生素C12 ~ 14 mg/100 g.,柠檬酸 0.5%. 以及丰富的菠萝蛋白酶等。菠萝蛋白酶是一种宝贵的生化制剂。目前,从菠萝外皮汁中提取酶的方法单宁沉淀法、高岭土吸附法和盐析法。

3.2 水果渣发酵饲料

苹果渣经过深加工可生产出良好的苹果渣饲料,在提高养殖业经济效益的同时可减轻环境污染,具有很大的发展潜力。新鲜苹果渣进入青贮池,首先是酵母菌繁殖生长,并将果渣中的糖类物质通过发酵转化为酒精。以新鲜苹果渣为基质,利用有益微生物发酵,生产出的苹果渣发酵饲料蛋白具有酵母培养物和微生态制剂的特点。菠萝皮中含有大量纤维素且还是良好的碳源,可以为微生物发酵所利用。研究开发利用这种非常规饲料,可以缓解养殖业中饲料资源不足的问题。

3.3 蔬菜渣饲料

蔬菜渣是果蔬加工业的副产物,蔬菜渣富含纤维、含水量高而又低蛋白,如豆角渣、番茄渣等。我国传统的畜禽养殖中,就有饲喂蔬菜渣的习惯,尤其是养猪,蔬菜渣可以提高仔猪的日增重,加快瘤胃发育,减少发病率。采用番茄渣为发酵培养底物,选用酵母茵进行了发酵生产单细胞蛋白饲料 茵种的初步筛选[在大力发展集约化养殖和节粮型饲养的今天,营养学家开始研究蔬菜渣的营养价值和更多的应用效果,以及其增强畜禽健康的确切机理。

4 食品生物技术在畜产品副产物综合利用中的应用

我国是一个畜牧业大国,畜禽生产总量居世界前列,相应的畜产品副产物大量增加,如何有效的利用这些副产物已成为当今热门话题。副产物的深加工只有跟上畜禽养殖业的发展步伐,真正得到各尽其用,才能提高产业的经济效益,节约成本,减少资源浪费,维持产业的稳定地发展,在国际贸易上处于不败之地。

4.1 骨的加工利用

骨的加工利用主要包括骨粉、骨胶及明胶等。骨粉是人类补充矿物质尤其钙的极佳原料,骨粉的加工,以往都是直接把畜禽骨砸碎,研磨成生的骨粉,或先蒸煮粉碎研磨成熟骨粉。利用生物工程技术,则有效解决了钙的溶解性及生物利

用率问题,增强了其食用的生理功能。粉碎后的畜禽骨骼经加工浓缩成胶冻状即为骨胶。优质的骨胶称作明胶,医药上用明胶来制丸剂、胶囊,食品工业上用明胶来制肉冻、酱类及软糖等,明胶还可用作微生物的培养基及照相用明胶。

4.2 血的加工利用

研究表明,禽血具有一定的抗癌作用,所以西方国家对禽血的加工利用有了新的发展。我国也相继开发出了一些血液产品如超氧化物歧化酶。猪血是良好的 SOD 来源,猪源 SOD 氨基酸与人源相同率达到 82.4%,SOD 具有清除体内过多氧自由基的特性,在防辐射、防衰老、抗肿瘤等方面表现出惊人的效果。猪血蛋白肽具有良好的营养特性,能提供极易吸收的多肽化合物,而且具有极佳的生理功能,是一种非常有前途的功能性食品原料。所以,利用生物技术对以猪血为蛋白源制备出的寡肽进行分离、纯化、精制,并对其功能和生理活性进行系统化的研究。

5 结语

食品位于居民消费支出比重之首,食品消费总量仍将不断增加,商品性消费日益取代自给型消费,工业化食品比重逐步增长,为食品生物技术及农产品副产物加工业发展提供巨大的市场空间。利用神食品生物技术发展农产品副产物加工业,符合社会发展需求变化,具有广阔前景。环境方面,既避免了污染,保护了环境,又真正实现了无渣无害化生产,合理延长产业链。面对人口、粮食、资源、环境和能源五大问题,21世纪的食物供给面临着更大的压力。生物技术的应用为这些问题的解决提供了美好的前景。为优质食品原料提供了重要的工业化生产手段。相信今后生物技术将会使人类更细致、更精确的控制对食物资源利用的各环节,更好的造福人类。

参考文献:

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【16】沈建福主编.粮油食品工艺学 [M].北京:中国轻工业出版社,2002.

范文八:食品生物技术绪论

枣 庄 学 院

教 案

2010--2011学年第1学期

主讲教师专业隶属系:生命科学系 课程名称: 食品生物技术 总学时数: 32 学时 讲授时数: 32 学时 实践(实验、技能、上机等)时数: 学时 授课班级: 2008级生物技术及应用班 主讲教师(职称): 马耀华 讲师

使用教材: 食品生物技术(王向东 赵良忠主编)

2010年8月20日

教学日志

说明:1、教学日志是记载任课教师课堂教学内容、教学进度等教学基本情况的重要资料,教学日志的填写要及时、完整、清晰。2、任课教师上课后,应及时填写。

授课教师签名: 年 月 日

食品生物技术 (Food Biotechnology )

一、生物技术的定义及内涵 生物技术(Biotechnology, BT),

亦称为生物工程(bioengineering), 现统一称: 生物技术。

1 定义:国际上沿用1982年的概念,

生物技术是指应用生物科学及工程学原理,依靠生物体系作反应器,将物料进行加工改造,获得人类所需产品的技术。 现代生物技术定义:

以现代生命科学为基础, 把生物体系与工程学技术有机结合在一起,

按照预先的设计,定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料, 产生对人类有用的新产品(或达到某种目的)之综合性科学技术。

2、要点:

① 对象 是具遗传特性有生命物质:包括病毒、细菌、植物、动物、直到人类。

② 生物体系多个不同水平研究: 从大分子(DNA、RNA、蛋白质、酶)、亚细胞、细胞、组织、器官到整个机体。

③ 应用工程学原理: 经人类思维, 设计方案、定向修饰、加工制作过程、经过体外环节。

④ 有目的产品: 目的产品有三新特征: 新遗传功能、新遗传性状、新物种。要有合乎人类所需的工业、农业、医疗和食品产品。 ⑤ 高新技术起重要作用。 3、生物技术的内容

医学生物技术;药学生物技术;动物生物技术;农业生物技术;海洋生物技术; 微生物生物技术 上述十项工程是国家科委规定统计的上报内容, 注意下述三个概念: 上游工程:

是生物技术的实验室研究阶段, 应用基础研究, 产生三新产品的源泉。

下游工程:

是生物技术的扩大生产, 加工应用阶段, 使三新产品能达到三化: 商品化、工程化、企业化, 是效益阶段。

(1)生物技术的上中下游

上游工程:实验室研究和开发阶段,包括基因、细胞、干细胞、转基因生物、组织工程等获得优良菌株、细胞系或固定化的菌体等。

中游工程:中游加工以生物反应器为中心,优化和放大生产工艺。 下游工程:从反应液中提取目的产物 加工精制成合格产品。 (2)生物技术涉及的具体技术包括: DNA 重组技术, 细胞培养及融合技术, 抗体制备技术,

干细胞培养及定向分化, 显微注射技术,

动物饲养技术,

转基因技术, 胚胎克隆, 细胞及酶的固定化技术, 发酵技术, 生物反应器, 蛋白质分离纯化, 生物大分子合成及纯化, 生物大分子修饰, 生物物理、生物信息及其他相关领域技术。 (3)生物技术诸工程的内容及种类 ( 十二大工程 ) 基因工程 (Gene engineering) 对象:

在核酸分子 (DNA或RNA) 或基因上操作。

在体外对DNA进行切割、拼接, 使遗传物质重新组合, 经载体转移到细胞中扩增表达, 获得人类所需产品, 或组建新生物类型的技术。

文献上常见到DNA重组、分子克隆、基因克隆、 遗传工程等名词与基因工程混用, 事实上主要内容相似, 不同之处在于所突出的内容有异。

细胞工程 (cell engineering) 对象:

细胞, 在细胞水平上实现基因转移或改变生物学性状。 定义: (1)广义

细胞融合技术: 在特定的条件下 (环境、融合技术), 使不同的细胞融合, 获得具有来自双亲代基因的杂交细胞, 杂交细胞的遣传物质发生改变, 达到改造物种,创建新种之目的。 (2) 狭义:

淋巴细胞杂交瘤技术:

骨髓瘤细胞+淋巴细胞融合(制备 McAb)。

(3) 现代概念:

把广义的概念扩展, 指在体外条件对细胞进行培养、繁殖,按人们的意愿改变细胞某些生物学特性,获得有用的产品或达到改良生物品种的技术。 酶工程 (Enzyme engineering) 1.对象:

酶分子修饰、生产应用和酶的固定化 2. 定义:

在给定的生产工艺和生物反应器中, 利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能,或对酶进行修饰改造提高酶的转化率, 把对应的原料高效地转化成所需有用的物质之技术。 发酵工程 (Fermentation engineering) 1.对象: 微生物,

在常规发酵工艺上发展而成。有时也称微生物工程。

2. 定义:利用微生物特定性状(生长快、培养简单和代谢过程特殊等), 通过现代化工程技术, 快速、连续生产人类所需物质的技术。 3. 要点:

① 核心是提高产率,

② 过程包括: 菌种选育、生产、 代谢产物的利用。

③ 所用技术包括大规模悬浮培养, 细胞固定化, 产物分离提取。 4.应用:

药物生产( 活性多肽、抗生素)、单细胞蛋白生产、环境保护、微生物冶金技术。 蛋白质工程(Protein engineering) 对象:

基因序列——DNA分子中改造, 最终导致蛋白分子氨基酸序列改变。 定义: 在X衍射和晶体分析术了解蛋白质三维空间结构和功能关系基础上,

借用计算机和分子设计辅助技术, 在DNA分子水平上操作更换或改变其序列,

达到改变蛋白质分子氨基酸序列, 实现人为改变蛋白质分子形状及功能, 使之具有新遗传学特性。

蛋白质空间结构, DNA重组, 人工定向改造蛋白质功能域构象, 使得功能改变。

这被称为是生物技术发展的第二浪, 如通过增加或减少人工二硫键、置换氨基酸等修饰技术, 提高或改变活性多肽 (激素、酶、细胞因子) 的稳定性。 抗体工程(Antibody engineering ) 对象:Ig 基因

定义:通过对抗体分子结构和功能关系的研究,有计划地对抗体基因序列进行改造,改善抗体的某些功能的技术。

组织工程 (Tissue engineering) 对象:干细胞、组织和器官。 定义:

运用工程学和生命科学原理和方法,

在了解正常和病理学组织结构与功能关系和生长机理的基础上, 研制生物学组织器官替代品,通过移植,

达到重建、恢复、维持和改进组织功能学科。

干细胞

干细胞是具有无限期产生各种分化细胞能力的细胞。它是各种干细胞的统称。 转基因动物(亦称: 胚胎工程Transgenetic animal) 1.对象:

胚胎早期细胞上实现基因转移。

2. 定义: 把新的遗传信息 (DNA序列) 用特定技术导入胚胎早期受精卵, 经发育后, 外源遗传信息分布到所有体细胞生殖细胞中去, 这种使动物带有新遗传信息的基因转移技术称胚胎工程。 所得动物称转基因动物 (Transgenetic animals), 或基因工程动物。 生物医学工程 ( Biomedical engineering) 1. 对象: 人体

2. 定义: 从工程学角度研究人体结构、功能及生命现象, 为防治疾病提供新技术、新方法、新仪器和新材料的科学。

生物制药/化学制药工程 (Biochemical pharmaceutical engineering) 1.生产对象:

药物( 活性多肽、酶、抗生素等) 2.定义 (待确定):

利用现代生物技术, 以生物反应器(微生物、动物细胞、植物及动物个体), 大规模地制备高纯度的药物。 如基因工程药物、同份异构体的拆分(利用 Abzyme 特异结合、特异地进行酶消化来完成)等。

(十二) 生化工程 (Biochemistry engineering) 1. 对象:

① 生化反应器(反应环境与装置), ② 产品的分离提纯技术

2.定义(待确定):

为活细胞和酶提供适宜反应环境, 能大规模自动化生产、分离、精制出所需产品的技术。 3.内容包括:

生物反应器的设计、传感器的制造、电泳、离心、层折、免疫层析等。这是下游工程的关键一环。

注:1.十二大工程相互联系, 相辅相成。

上游中, 基因工程是基础、核心, 通过它才能真正按人的意向通过设计、改造、生产特定生

下游工程中关键是发酵工程的生产和利用生化工程对产物进行提纯, 它们是生物技术产生效益的必要条件。其他工程相互配合,共同组成生物技术体系。 二. 生物技术的产生与发展 生物技术的发展两个阶段 传统生物技术

传统生物技术的发展(经典+近代)

1 000多年前, 当人类用发方法制备酒、醋、酱及食品等, 此时主要是生物技术的经验阶段。 19世纪人们才有意识地大规模利用酵母发酵,并形成产业。 20世纪初,提出了生物技术这一概念。

1928年,青霉素的发现使生物技术 从单纯的食品、饲料制备扩展到抗生素产品,该产业至今长盛不衰。

20世纪 50年代和60年代,生物技术增添了氨基酸发酵和酶制剂工业新成员。 传统生物技术有如下特点:

① 主要通过微生物初级发酵获得产品,仅仅局限在 微生物发酵和化学工程领域。 ② 没有改变微生物的遗传物质,也没有出现新的微生物遗传性状。 ③ 生产过程简单,上游主要是培养大量的微生 物、对粗材料进行加工即进行发酵和转化,

通过诱变选育良种,下游主要对产品进行纯化。 ④ 生产周期长,费用高,产量低,效率差。 2. 现代生物技术

自1953年起,分子遗传学的兴起与发展,

20世纪80年代,现代生物技术的发展日新月异,一跃成为代表21世 纪新技术的发展方向,并成为具有广阔应用前景的新兴学科与产业。

传统生物技术已被现代生物技术所取代,当前生物技术一词实质上已成为现代生物技术的简称。 3 生物技术的特点 (八高一低)

高水平:即学科具有先进性,是知识、技术密集型产业, 处分子水平、新技术前沿。 高综合:跨学科专业, 位多学科发展的交叉点上,涉及的行业多、范围广。 高投入, 与其他技术比较, 在资金、人员、设备、试剂及研发上投资大。

高竞争,各国、各行业、个单位之间,在技术、时效性、知识及人才上竞争激烈。 高风险,上述原因造成一定风险,加上技术风险带来高风险。

高效益, 应用性强, 有目的产品, 最易商业化。

从事生物技术犹如种树将获得丰硕果实, 如干扰素的投入虽然高达数百万美元,但产值数年达30亿美元, 用于治病将产生巨大经济和社会效益。生物技术在解决人类面临众多难题上是没有任何产业可比的。

高智力:

具有创新性和突破性, 可按人类需要定向改变和创造生物的遗传特性,要求在人才、计划、设计、工艺和产品上都要与众不同。

从认识、利用、再造阶段上升到改造和创造阶段。

高控性:采用工程学手段,易自动化、程控化及连续化生产。

低污染:生物技术以生物资源为对象, 生物资源具有再生性, 是再生资源。具有不受限制、污染小、周期短的优点。

三. 食品生物技术概论 3.1 食品生物技术的定义 (Food Biotechnology )

是现代生物技术在食品领域中的应用。是以现代生命科学的研究成果为基础,结合现代工程技术手

2、食品生物技术在食品工业发展中的地位和作用    

利用基因工程技术设计新型食品及食品原料

发酵技术应用于食品生产以及食品添加剂的生产。 酶在食品中应用广泛

生物工程下游技术是食品形成产品的必须手段

3、食品生物技术的发展趋势

食品生物技术对人类的作用可以归结为:

(1)解决食品短缺,缓解由于人口增长带来的压力; (2)丰富食品种类,满足不同层次消费人群的需求; (3)开发新型功能性食品,保障人类健康; (4)生产环保型食品,保护环境;

(5)开发新资源食品,拓宽人类食物来源。

我国应重点开发的食品生物技术

1.加强遗传育种研究,加强基因改造生物为主的应用研究,培育更适合食品加工的优良品种,开发现代生物技术新产品。提取番茄红素用的番茄品种。 2.食品工业用新酶种开发。纤维素酶、木聚糖酶等。

3.酶或细胞的固定化技术和酶催化反应装置的结构优化等。果葡糖浆的生产。

4.继续名优白酒传统酿造技术的改造。酒类呈香成分的剖析和主体香气成分确定、名优白酒微量成分与风味关系的解析等。

范文九:1什么是食品生物技术

1 什么是食品生物技术?

食品生物技术(food biotechnology)是生物技术在食品原料生产、加工和制造中的应用的一个学科。它包括了食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程,也包括了应用现代生物技术来改良食品原料的加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养以及与食品加工和制造相关的其他生物技术,如酶工程、蛋白质工程和酶分子的进化工程等。

2 你对食品生物技术在食品工业发展的地位是什么态度?

3 食品生物技术主要包含哪些内容?(参考1)

4 基因工程技术对未来新食品有什么作用?

5 什么是基因工程?

基因工程是指将一种或多种生物体的基因与载体在体外进行剪接重组,然后转入另一种生物体内,是指按照人们的意愿表达出新的性状。

6 基因工程的操作步骤。

① 从供体细胞中分离出基因组DNA,用限制性核酸内切酶分别将外源DNA和载体分子切开(简称切)

② 用DNA连接酶将含有外源基因的DNA片段接到载体分子上,构成DNA重组分子(简称接)

③ 借助细胞转化手段将DNA重组分子导入受体细胞中(简称转)

④ 短时间培养转化细胞,以扩增DNA重组分子或将其整合到受体细胞的基因组中(简称增)

⑤ 筛选和鉴定经转化处理的细胞,获得外源基因高效稳定表达的基因工程菌或细胞(简称检)

7 理想的基因工程载体应该具备的特征?

1) 具有对受体细胞的可转移性或亲和性,以提高载体导入受体细胞的效率。

2) 具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点,实德外援基因在受体细胞中稳定遗

传。

3) 具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点,有利于外源基因的剪切插入。

4) 具有合适的选择性标记,便于重组DNA分子的检测。

8 举例说明质粒载体的特点作用?

特点:自主复制性、可扩增性、可转移性、不相容性。(野生型质粒的基本特点)

根据载体的功能和用途可以分为以下几类:克隆质粒、测序质粒、整合质粒、穿梭质粒、探针质粒、表达质粒。

9 什么是报告基因?常用的报告基因有哪些?

报告基因(reporter gene)是一种编码可易于鉴定的蛋白质或酶的基因,可用于标定目的基因的表达调控,并筛选得到转化成功的生物个体,通常称为转化体。目前常用的报告基因有氯霉素乙酰转移酶基因(cat)、荧光素酶基因(luc)、β-葡萄糖苷酸酶基因(gus)、分泌型碱性磷酸酶基因(seap)、绿色荧光蛋白基因(gfp)等。

10 什么是基因探针?常用的制备基因探针的方法有哪些?

带有可检测标记(如同位素、生物素或荧光染料等)的一小段已知序列的寡聚核苷酸。可通过分子杂交探测与其序列互补的基因是否存在。

探针的获取有下列多种方法:①目的基因的同源序列②cDNA③人工合成

11 简述反应基因技术的基本概念,原理与特点?

12 什么是细胞工程?简述其基本原理与技术 ?

定义:应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平

或细胞器水平上,遵循细胞的遗传和生理活动规律,有目的地制造细胞产品的一门生物技术。 基本原理:细胞的全能性,生物膜结构类似。

主要应用:细胞培养、细胞克隆、细胞核移植,核融合,染色体操作等。

13 细胞融合的方法?优缺点?

答:细胞融合的方法有:1、物理法:是利用离心、振动、电刺激等促进细胞融合。2、化学的方法:用聚乙二醇等试剂作为诱导融合。3、对于动物细胞,还用灭活的病毒作诱导剂。

14 食品酶工程的概念,简述其基本原理与内容

是将酶工程的理论与技术应用于食品工业理论,将酶学基本原理与食品工程相结合,为新型食品及食品原料的发展提供技术支持。

食品酶工程的研究内容:食品工业用酶的生产、酶的提取与分离纯化、酶分子修饰与改造、酶固定化、酶反应器、酶的非水相催化、极端酶和人工模拟酶、酶的应用。 15 酶反应器的种类,固定化酶反应器的原理?

①搅拌罐式反应器②填充床式反应器③流化床反应器④膜反应器⑤喷射式反应器 16 简述蛋白质工程技术在食品行业的应用

①消除酶的被抑制特性②引入二硫键,改善蛋白质的热稳定性③转化氨基酸残基,改善蛋白质的热稳定性④改变酶的最适PH条件⑤提高酶的催化活性⑥修饰酶的催化特异性 17什么是生物反应器,包括哪些类型?

生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能,在体外进行生化反应的

类型:机械搅拌式反应器、气升式生物反应器、鼓泡塔生物反应器、膜生物反应器、动物生物反应器、植物生物反应器

18发酵生产中怎样对发酵罐重的PH和空气条件进行控制?

在培养基中采用合适的碳源和氮源配比及缓冲性物质在一定范围内控制发酵过程的PH值变化。,当PH值变化较大时可以通过补加物料的方式来控制PH值变化。

19空气过滤的主要原则?包括哪些工艺流程?

20什么是流加补料?原则和优点?

21生产商常用的乳酸菌发酵剂有哪些?

22简述离子吸附法的基本规律和使用范围?

23食品生物技术对食品安全的影响应该怎样看待?

24生物技术食品安全性评价的主要类容是什么?

范文十:食品生物技术论文

食品生物技术

基因工程的应用进展与未来展望

摘要:食品生物技术具有悠远的发展历史,是伴随着人类社会由狩猎向农业、畜牧业转变出现的,在促进人类社会文明的发展方面有着非常重要的作用。食品生物技术已经渗透到食品工业的方方面面。食品生物技术是现代生物技术在食品领域中的应用,是指以现代生命科学的研究成果为基础,结合现代工程技术手段和其他学科的研究成果,用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。21世纪的食品工业将是建立在现代食品生物技术和现代食品工程技术两大支柱上的一个全新的朝阳产业。

关键词:食品生物技术 基因工程 转基因食物 食品工业 应用安全 前景展望

食品生物技术在食品工业中的应用首先是基因工程的应用,即以DNA重组技术或克隆技术为手段,实现动植物、微生物等的基因转移或DNA重组,以改良食品原料或食品微生物。基因工程技术在20世纪90年代开始在食品工业中应用,其标志是第一例重组DNA基因工程菌生产的凝乳酶在奶酪工业的应用。微生物源基因工程食品是最早的转基因食品,在1988年瑞士当局通过了重组DNA基因工程菌生产凝乳酶的安全性评价,允许在奶酪工业中使用。目前,转基因微生物主要生产用于食品加工的酶和食品添加剂。

从转基因食品的发展阶段来看,转基因食品的发展可以分为三类:

1. 第一代转基因食品,是以增加农作物抗性和耐贮性的转基因植物

源食品。

2. 第二代的转基因食品是以改善食品的品质,增加食品的营养为主

要特征。

3. 第三阶段的转基因食品是以研究增加食品中的功能因子和增加食

品的免疫功能。

1 基因工程的概念

基因工程是20世纪70年代初发展起来的一门新兴科学,由此而引

发了当今世界各国所瞩目的生活技术。基因工程用人工的方法把不同生物的遗传物质(基因)分离出来,在体外进行剪切、拼接、重组,形成基因重组体,然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达,最终获得人们所需要的基因产物。

2 基因工程的理论基础

2.1 不同基因具有相同的物质基础

2.2 基因是可切割和转移的。

2.3 多肽与基因之间存在对应关系,并且有着相同的遗传密码。

2.4 基因的遗传信息是可以遗传的。

3 基因工程技术在食品行业中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,即采用类似工程设计

的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接, 再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

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。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。为降低PHB 的生产成本,提高PHB 与传统塑料的市场竞争力,可向植物体内引入PHB 生物合成途径,以植物为表达载体,利用CO2 及光能合成PHB,是大规模廉价生产PHB的一种很有前景的方法,用转基因植物来生产PHB是降低生产成本的较好选择。

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。如通过转基因技术生产的延熟番茄,主要通过乙烯合成途径调控,抑制乙烯合成,从而达到延迟成熟、耐贮藏的目的。郑铁松等报道,促进果实成熟和器官衰老是乙烯最主要的生理功能,在果实中乙烯生物合成的关键酶主要是ACC 合成酶和ACC 氧化酶,在果实成熟时这两种酶的活力明显增加,导致乙烯含量急剧增加,促进果实成熟。另据刘全永报道,采用基因工程技术,使外源性基因导入马铃薯中,可赋予其特定的抗病性,从而大大提高了原材料的品质。基因工程技术在食品行业中的应用具体概括有以下几个方面:

3.1 利用基因工程改造食品微生物

3.2 利用基因工程改善动物食品原料的品质

3.3 利用基因工程改进食品生产工艺

3.4 改良食品风味

3.5 利用基因工程生产食品添加剂及功能性食品

4 基因工程的发展概况

4.1 基因工程的前期准备阶段

1944年,美国微生物学家Avery等通过细菌转化研究证明

DNA是基因载体,明确了基因的分子载体是DNA而不是蛋白

质,即遗传的物质基础。

4.2 基因工程的诞生

1972年,Berg等首次用限制性内切酶EcoR I切割病毒

SV40DNA和噬菌体DNA,经过连接,组成重组DNA分子。

1980年人们首次通过显微镜注射培育出世界第一个转基因

动物—转基因小鼠,1983年美国和法国的科学家在世界上第

一次进行了抗除草剂转基因烟草的田间实验。

4.3 基因工程的迅速发展阶段

近20年是基因工程迅速发展的阶段,,在基因工程基础研究方

面,开发了大量的基因操作技术,开发了许多共供转化原核

生物和动物、植物细胞载体,并获得了大量转基因生物。在

农业上,基因工程发展速度势头强劲。据估计,2000年全球

转基因作物种植面积由1996年的170万hm2,增加到4420万

hm2,增加了25倍之多。

5 基因工程基本技术

5.1 目的基因获得与序列分析

5.1.1 目的基因的定义与结构

5.1.2 目的基因的制备方法

5.1.3 目的基因的分离策略

5.1.4 DNA序列测定

5.2 目的基因与载体的连接(重组与克隆)

5.2.1 亚克隆

5.2.2 黏性末端连接

5.2.3 平端连接

5.2.4 同聚物加尾连接

5.2.5 人工接头连接

5.3 重组DNA向受体的转化

5.3.1 转化反应

5.3.2 磷酸钙沉淀法

5.3.3 体外包装转染法

5.3.4 共转化

5.3.5 电转化法

5.3.6 基因枪法

5.3.7 微注射技术法

5.3.8 脂质体导入法

5.3.9 转化酵母菌

5.4 植物细胞转化技术

5.4.1 重组DNA载体转化法

5.4.2 植物细胞外源基因的直接转化法

5.5 重组体的筛选与外源基因的鉴定

5.5.1 重组体的筛选

5.5.2 重组体的鉴定

5.6 反义基因技术

5.7 RNA沉默技术

6 现代生物技术食品安全

自从发现遗传物质DNA的双螺旋结构,现代分子生物学的研

究进入了一个崭新的时代。20世纪60年代末斯坦福大学教授Berg尝试用来自细菌的一段DNA与猴子病毒SV40的DNA连接起来,获得世界第一例重组DNA。但这项研究受到其他科学家的质疑,因为SV40病毒是一种小型动物的肿瘤病毒,可以将人类的细胞培养装化为类肿瘤细胞。如果研究中的一些材料扩散到环境中将对人类造成巨大的灾难。

1990年召开的第一届FAO/WHO专家咨询会议在安全性评价

方面迈出了第一步,认为传统的食品安全性评价毒理学方法已不再适用于转基因食品。1993年经济发展合作组织召开了转基因食品安全会议,会议提出了《现代转基因食品安全性评价:概念与原则》的报告,报告中的“实质等同性原则”得到了世界各国的认同。

虽然生物技术食品代表着未来食品的发展方向,但其任然存

在一定的潜在性风险,目前世界各国已经达成共识:建立科学合

理的安全评价技术体系,加强生物技术食品的安全管理,积极促进生物技术在农业和食品领域的发展,使生物技术可以更好地为人类服务。

7 我国在农业转基因生物安全管理上建立的五大体系

7.1 法规体系

7.2 安全评价体系

7.3 技术检测体系

7.4 监测体系

7.5 标准体系

我国对农业转基因生物及其产品的食用安全性评价是依据CAC的指导原则,以“实质等同性原则”为基本原则,结合个案分析原则,分阶段管理原则,逐步完善原则,预防为主原则等制定的。我国的转基因技术研究尽管起步晚,但是由于受到有关部门的高度重视,发展速度非常快,在某些领域已进入世界先进行列。1993年我国的抗虫草的烟草进入了大田试验阶段,2000年我国抗虫转基因棉花的种植面积超过了36.7万hm2。转基因食品在不知不觉间已经变得与我们的生活密切相关。也越来越认识到加强转基因生物安全管理的重要性。 8 前景展望

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,这就对食品生产提出了更高的要求。现代生物技术在食品领域所起的作用是传统技术无法比拟的,它在食品工业中的地位越来越重要。目前,现代生物技术

在食品领域的应用涉及到基因工程、细胞工程、酶工程和微生物(发酵)工程等当今公认的四大生物技术体系。重点开发的几个领域为:开发新酶品种以及酶的固定化和细胞工业化应用;加强高产菌株和耐特殊环境微生物的遗传育种;用生物法代替化学合成生产食品添加剂;综合利用技术, 进行原料的深度加工,采用清洁闭路生产工艺,将废弃物资源化,达到节粮、节能、减少污染的目的;工业化生产中生物技术产物的分离提取水平低一直是阻碍产业发展的“瓶颈”问题,因此,生物技术产品的大规模生产及高收率的提取技术是今后发展的重要方面;研究开发多功能、多指标的生物传感器,有效监控生产过程,利用生物技术建立高特异性、高灵敏度、快速简便的食品卫生检测方法是确保食品安全的重要手段。

9 结束语

现代生物技术在食品工业中的应用越来越广泛,它不仅用来制造某些特殊风味的食品;还用于改进食品加工工艺和提供新的食品资源。食品生物技术已成为食品工业的支柱,是未来发展最快的食品工业技术之一,具有广阔的发展前景和美好的未来。

现代食品生物技术为人类解决食品短缺和环境的农药带来了希望,同时用这些技术生产的食品是否存在安全性方面的问题,也是一直受到人们的广泛关注,特别是用转基因技术生产的食品,热部门从得到第一例重组DNA细菌开始,人们就意识到如果不对生物技术进行管理,生物技术带给人类的将不仅是利益,而且还会有灾难,为此,各国政府分别制定了对生物技术管理的政策法规,国际组织也纷纷加

入到这个行列来。所以说,我们应该正确的认识生物技术的利与弊,使生物技术很好的为人类服务。