生物技术与食品Word格式.docx

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生物技术导论课件

1．教学内容（教学章节）

生物技术和食品（第八章）

2．教学课时

1课时

3．教学地点

贵州大学北校区逸夫楼601

4．教学时间

2012年4月18日

5．教学类型

理论

六．教学手段

多媒体课件、影像和教学黑板相辅助，和学生自学。

七．教学目的

1.食品工业是生物技术应用的重要领域，让学生们掌握现代生物技术在食品领域中的主要应用。

2.让学生认识基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程及蛋白质工程与食品产业的关系和发展趋势。

3.让学生认识生物技术在单细胞、饮料与食品添加剂等食品生产加工过程中得重要作用。

4.让学生了解转基因生物反应器在食品领域中的应用以及现代生物技术与食品安全等内容。

8．教学重点

生物技术在食品加工领域、食品检验领域的应用技术。

9．教学难点

10．讲解内容

（1）生物技术与食品安全

1.单细胞蛋白

1.定义：

单细胞蛋白是指“生产”蛋白质的生物大都是单细胞或丝状微生物个体，而不是多细胞复杂结构的生物（例如动物、植物等）。

2.随着人口的大量增长，人类对单细胞蛋白的需求越来越大。

3.SCP的作用：

SCP可以补充人和动物的蛋白质需求，可作为食品添加剂，以改善事物口味，并可代替动物蛋白。

利用低价值得废料生产SCP作为动物饲料，可以提高人们的营养需求。

4.单细胞蛋白（SCP）的生产

（1）能源物质生产SCP——细菌和酵母可利用甲醇、乙醇、甲烷和多链烷烃生产单细胞蛋白。

（2）工农业废弃物生产SCP——工农业中稻秸、蔗渣、糖蜜、动物粪便和其他有机废物等回收利用可生产单细胞蛋白。

（3）从藻类中产生SCP——藻类只需要二氧化碳作为碳源，以阳光为能源进行光合作用，即可成长的很好，很具发展前景。

5.SCP的可接受程度及其毒性

（1）影响SCP领域发展的原因：

技术、经济、政治、社会、心理等，特别是其产品的安全性、营养价值和可接受程度。

（2）SCP培养的原材料是影响安全性的关键因素，必须加强全过程中的卫生和质量控制程序。

5.SCP的用途

（1）人造肉——直接食用

（2）食品添加剂——提高食品的营养、食品增鲜剂，减肥食品的添加剂等。

（3）防止食品变质

（4）提高食品性能

（5）饲养蛋白

2.食品与饮料的发酵生产

1.发酵的作用：

防止有机物的腐败和使口味平淡的原料发生感观的、物理的和营养方面的变化。

2.发酵的应用：

（1）食品——面包、乳酪、泡菜、酱油等。

（2）饮料——酒精饮料（葡萄酒、啤酒等）和非酒精饮料（咖啡、茶等）

4.关于葡萄酒和啤酒的发酵过程。

（1）葡萄酒：

a.采摘，迅速运送往酿酒厂。

b.分离葡萄籽，去枝去皮，去核。

c.把果皮浸泡在果汁中12~48h。

d.快速压榨，防氧化。

e.在不锈钢酒罐或木制酒桶中发酵。

一般白葡萄酒用白葡萄制成，红葡萄酒用和普通制成。

（2）啤酒（由淀粉性谷类为原料发酵而成）：

a.制麦芽

b.制浆

c.发酵

d.加工和成熟

人们不断开发啤酒生产的新技术，以提高啤酒的产量，改善风味，降低成本。

利用传统遗传学和现代的原声质体融合和重组DNA技术来改进酒类发酵所用酵母菌品系，提高酿酒酵母活性，增加发酵能力。

5.奶酪是奶制品业的主要产品，奶制品的第二主要产品是酸奶。

（1）奶酪蛋白生产的过程：

一是通过乳酸菌将乳糖转化为乳酸，二是蛋白质水解和酸化联合作用使酪蛋白凝结。

（2）蛋白质水解是凝乳酶的作用，凝乳酶使蛋白质形成一种凝胶。

凝胶分离出来后，经切块和脱水后压成一定形状，熟化成奶酪。

（3）粗制凝乳酶有6大来源：

三种来自动物（小牛、成年的牛或猪），另外三种来自真菌。

6.蔬菜的发酵包括泡制和腌制两种。

7.谷类食品的发酵，以面包的发酵为例。

整个发酵过程要达到三个主要目标：

发酵、出味和面团疏松膨胀。

8.豆类食品的发酵以酱油为最甚。

9.酶与食品加工

酶是大部分食品和饮料发酵的一个重要因素。

10.新型甜味剂

甜味剂可用于饮料、糖果、点心、果酱、果冻、冰激凌、罐头食品、发酵食品、腌制食品和调味剂以及肉类制品，是一个真正有赖于生物革新的广大市场。

甜味剂主要有甜菜糖和蔗糖。

阿斯巴甜在安全性上是研究得最完全的一种食品添加剂。

11.其他食品添加剂

（1）醋

（2）使用有机酸

（3）氨基酸和维生素

（4）低聚糖

（5）调味剂或调为增强剂

2.转基因食品

1.现代生物技术在食品行业中的应用

（1）利用基因工程、细胞工程技术对食品资源的改造和改良；

（2）利用发酵工程、酶工程技术将农副产品加工成食品，如酒类、发酵食品等；

（3）二次开发生产出新的产品，如功能性食品、食品添加剂等；

（4）对传统食品加工工艺进行技术更新和改造，降低能耗、提高效益、改善食品品质等。

（5）生物技术在食品检测、食品包装等方面的应用。

2.转基因植物源食品——农作物

（1）植物转基因方法：

a.农杆菌介导法

b.直接转化法：

基因枪、转穿孔、聚乙二醇

（2）受体细胞

a.愈伤组织,叶片,原生质体

b.种质系统的基因转移：

子房注射、花粉管通导等

（3）转化的基因

a.抗病基因——

b.抗虫基因

c.抗除草剂方面

d.抗逆境基因

e.改善作物品质

f.生物药物

3.转基因动物食品

通过转基因技术可使动物获得某些重要的优良性状，如生长快、抗病率强、肉质好等优点。

转基因动物源食品目前尚未商业化，但是各国都在积极开展这方面的研究和试验。

（二）生物技术与食品包装

利用生物技术制造一种有利于食品保质的环境

1.葡萄糖氧化酶能除氧气，延长食品的保鲜期，保持食品色、香、味的稳定性，被应用于茶叶、冰淇淋、奶粉、罐头等产品的除氧包装；

2、溶菌酶能消除有害微生物的繁殖，而让某些有益菌得以繁殖，被广泛应用于清酒、乳制品、水产品、香肠、奶油、生面条等食品中以延长保鲜期。

3、利用生物技术制造有特殊功能的包装材料如包装纸、包装膜中加入生物酶,使其具有抗氧化、杀菌、延长食品反应速度等。

4、利用生物技术改变食物贮藏方式和贮藏期，如耐贮番茄，延长货架期。

（三）生物技术与食品检测

1.如用固定化酶技术制备酶电极、酶试纸，可以快速简便地检测食品中的化学成分。

2.利用基因工程的DNA指纹技术可以鉴定食品原料和终端产品是否掺假，检测谷物、坚果、牛奶中是否含有微量毒素；

3.利用PCR技术可迅速检测是否为转基因食品。

（四）转基因食品的检测

1.转基因食品的PCR检测

聚合酶链反应（PCR）技术应用于转基因食品的检测，其敏感、快速、简便的特点是其他检测技术所无法比拟的。

2.转基因食品的ELISA检测

转基因食品可以通过转基因的表达产物蛋白质进行检测，ELISA方法是检测转基因作物中蛋白产物的常用方法。

3.转基因食品的生物芯片检测

1999年10月，欧共体公布的转基因食品检测方法有酶联免疫吸附检测法和PCR法。

（五）生物技术与未来食品工业

1.新时代食品工业呈现的新特点

1.食品生产规模式发生“绿色位移”。

2.食品加工“重心前移”。

3.“食品安全”的内涵发生变化。

4.食品产业实现综合利用和零排放。

2.现代生物技术在未来食品工业上的应用

1.大力开发食品添加剂新品种

2.发展微生物的保健食品

3.螺旋藻食品

4.开发某些虫类高蛋白食品

十一．课堂总结

食品与人类的生存和发展息息相关，本章从各种食品的加工入手，说明生物技术的应用，介绍了单细胞蛋白的来源及影响，发酵食品的种类及制作工艺，食品加工业中酶的应用，新型甜味剂和其他食品添加剂的生产，以及近年来出现的转基因食品等。

现代生物技术在食品包装上的应用主要是制造一种有利于食品保质的环境，利用生物技术制造有特殊功能的包装材料等，还可以利用生物技术改变事物贮藏方式和贮藏期。

生物技术转基因在食品检测中也有广泛的应用，这里主要介绍了免疫学技术和DNA分子检测技术。

转基因食品是目前生物技术应用于食品工业的最具争议的例子，转基因食品的检测与管理要求严格。

未来食品发展的趋势应予以关注，了解各种生物技术在食品工业中得应用和发展重点。

现在生物技术的应用不仅有助于实现食品的多样化，而且有助于开发生产特定的营养保健食品，进而治病健身。

十二．复习思考题

1.什么是单细胞蛋白？

简述它的几种来源。

2.举例说明食品发酵的用途。

3.谈谈现代生物技术在食品包装上的应用。

4.食品检测中生物技术有哪些应用？

5.你对转基因食品有什么看法？

6.谈谈现代生物技术在食品工业上的应用和发展趋势。