生物技术与食品精选课件.ppt

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1、关于生物技术与食品第一页，本课件共有42页一、生物技术与食品生产一、生物技术与食品生产单细胞蛋白单细胞蛋白食品和饮料的发酵生产食品和饮料的发酵生产酶与食品加工酶与食品加工新型甜味剂新型甜味剂遗传工程食品遗传工程食品第二页，本课件共有42页 1.1.单细胞蛋白的概念单细胞蛋白的概念 生物蛋白，是指从生物蛋白，是指从纯纯培养的微生物细胞中培养的微生物细胞中 提取的总蛋白。提取的总蛋白。单细胞蛋白的生产，是通过发酵获取单细胞蛋白的生产，是通过发酵获取可食性可食性 酵母、细菌、霉菌，以及蘑菇、单细胞藻酵母、细菌、霉菌，以及蘑菇、单细胞藻 类等微生物，进一步由此制取大量的蛋白类等微生物，进一步由此制取大

2、量的蛋白 质。质。SCP可以作为人或动物蛋白补充。可以作为人或动物蛋白补充。第三页，本课件共有42页2.单细胞蛋白的主要用途单细胞蛋白的主要用途 作为人类食品：作为人类食品：SCP可作为食品添加剂，以改可作为食品添加剂，以改 善食物口味，并可代替动物蛋白；善食物口味，并可代替动物蛋白；作为饲料：作为饲料：SCP富含蛋白质，风味温和，容易富含蛋白质，风味温和，容易 贮存，可代替传统的蛋白质添加剂，如鱼粉、贮存，可代替传统的蛋白质添加剂，如鱼粉、豆粕等；豆粕等；作为工业原料：微生物培养基成分、合成纤维作为工业原料：微生物培养基成分、合成纤维 的亲水剂、各种填料、增稠剂、乳化剂及稳的亲水剂、各种填料

3、、增稠剂、乳化剂及稳 定剂等。定剂等。第四页，本课件共有42页3.3.用微生物生产单细胞蛋白的优点用微生物生产单细胞蛋白的优点在最佳条件下，繁殖快。一些微生物的生产量每隔在最佳条件下，繁殖快。一些微生物的生产量每隔 0.51h就就能增加一倍。能增加一倍。微生物容易进行遗传操作。它们更适宜于大规模筛微生物容易进行遗传操作。它们更适宜于大规模筛 选高生长率的个体，更容易实施转基因技术。选高生长率的个体，更容易实施转基因技术。微生物有相当高的蛋白质含量，如按其干重计，藻微生物有相当高的蛋白质含量，如按其干重计，藻 类类6070%，细菌，细菌70%，酵母，酵母4060%，且蛋白质且蛋白质 的营养价值高

4、，必需氨基酸含量高于大豆的营养价值高，必需氨基酸含量高于大豆微生物能在相对较小的连续发酵反应器中大量培养，占微生物能在相对较小的连续发酵反应器中大量培养，占 地小，不依赖气候。地小，不依赖气候。微生物的培养基来源广泛，低廉，特别是可利用废料，微生物的培养基来源广泛，低廉，特别是可利用废料，如如有有些些微微生生物物能能利利用用植植物物的的“残残渣渣”纤纤维维素素作作原原料料第五页，本课件共有42页4.4.单细胞蛋白的生产单细胞蛋白的生产 .利用能源物质生产利用能源物质生产 细菌和酵母可利用甲醇、细菌和酵母可利用甲醇、乙醇和多链烷烃生产单细胞蛋白。乙醇和多链烷烃生产单细胞蛋白。.将有机废料转化为将

5、有机废料转化为SCP 废料中的许多物质废料中的许多物质 可回收再利用，如稻秸、蔗渣、柠檬酸废可回收再利用，如稻秸、蔗渣、柠檬酸废 料、果核、糖浆、动物粪便和污物等。料、果核、糖浆、动物粪便和污物等。.从藻类中生产从藻类中生产SCP 利用藻类生产利用藻类生产SCP简单简单 易行，它们只需要易行，它们只需要CO2作为碳源、以阳光为作为碳源、以阳光为 能源进行光合作用，就可以在开放的池塘能源进行光合作用，就可以在开放的池塘 中很好地生长。中很好地生长。第六页，本课件共有42页 食品和饮料的发酵食品和饮料的发酵食品和饮料的发酵是通过微生物或酶对农产品食品和饮料的发酵是通过微生物或酶对农产品 原料的作用

6、原料的作用,发生相关的发生相关的化学反应化学反应,使最终使最终 产品的产品的口味、色泽口味、色泽等发生感官上的改善，等发生感官上的改善，产物通常更有营养，更易消化，口味更产物通常更有营养，更易消化，口味更 好，并且无病原微生物，无毒害。好，并且无病原微生物，无毒害。第七页，本课件共有42页 酒精发酵的原材料：糖类物质（水果汁、树汁、酒精发酵的原材料：糖类物质（水果汁、树汁、蜂蜜等）和淀粉类物质（谷类或块根类等）。蜂蜜等）和淀粉类物质（谷类或块根类等）。最常用的发酵微生物：啤酒酵母或它的相关品最常用的发酵微生物：啤酒酵母或它的相关品 系，这种微生物可以吸收并利用单糖，将它系，这种微生物可以吸收并

7、利用单糖，将它 们转化成乙醇，可以使乙醇达到较高浓度。们转化成乙醇，可以使乙醇达到较高浓度。生物技术酿酒的主要代表是葡萄酒和啤酒的生生物技术酿酒的主要代表是葡萄酒和啤酒的生 产产1.1.酒精饮料酒精饮料第八页，本课件共有42页2.2.奶制品奶制品奶制品的发酵：采用乳酸杆菌的作用，乳酸杆奶制品的发酵：采用乳酸杆菌的作用，乳酸杆 菌的作用使牛奶能保藏和运输，还可改善菌的作用使牛奶能保藏和运输，还可改善 奶制品的口味和质地，有利于维持肠道内奶制品的口味和质地，有利于维持肠道内 菌群平衡，促进人体健康。菌群平衡，促进人体健康。1 1、奶酪：、奶酪：其生产是奶制品业中最主要的产品。通过乳其生产是奶制品业

8、中最主要的产品。通过乳酸菌将乳糖转化为乳酸，蛋白质水解和酸化联酸菌将乳糖转化为乳酸，蛋白质水解和酸化联合作用，合作用，使酪蛋白凝结。使酪蛋白凝结。第九页，本课件共有42页 蛋白质水解是由于凝乳酶的作用，凝乳酶使蛋蛋白质水解是由于凝乳酶的作用，凝乳酶使蛋白质形成一种凝胶，凝胶分离出来后，经切块、脱白质形成一种凝胶，凝胶分离出来后，经切块、脱水、成形、熟化成奶酪。水、成形、熟化成奶酪。运用重组运用重组DNADNA技术获得经遗传修饰的基因工程菌技术获得经遗传修饰的基因工程菌生产牛凝乳酶，可以提高奶酪的生产。生产牛凝乳酶，可以提高奶酪的生产。2 2、酸奶酪：、酸奶酪：即牛奶的整体发酵，由保加利亚乳即牛

9、奶的整体发酵，由保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵而成。杆菌和嗜热链球菌发酵而成。3 3、酸奶：、酸奶：由双歧杆菌发酵而成由双歧杆菌发酵而成第十页，本课件共有42页3.3.发酵工程与功能性食品发酵工程与功能性食品 功能食品功能食品(functional food)(functional food)又称保健功又称保健功能食品能食品(functional health food)(functional health food)，是指具有调，是指具有调节人体生理功能，适宜特定人群食用，不以治节人体生理功能，适宜特定人群食用，不以治疗疾病为目的的一类食品。疗疾病为目的的一类食品。这类食品既具有普通食品的营

10、养功能和这类食品既具有普通食品的营养功能和感官功能，还具备调节人体生理活动的功能。感官功能，还具备调节人体生理活动的功能。应用发酵工程制造的功能性食品主要有碳水应用发酵工程制造的功能性食品主要有碳水化合物类、肽类、多不饱和脂肪酸类、生物防腐化合物类、肽类、多不饱和脂肪酸类、生物防腐剂类等。剂类等。第十一页，本课件共有42页（1 1）真菌多糖）真菌多糖 具有活化巨噬细胞、刺激抗体产生等而达到提具有活化巨噬细胞、刺激抗体产生等而达到提 高人体免疫能力的生理功能。大部分真菌多高人体免疫能力的生理功能。大部分真菌多 糖还有很强的抑肿瘤活性、抗衰老作用、抗糖还有很强的抑肿瘤活性、抗衰老作用、抗 辐射、降

11、血糖、护肝、抗凝血等作用。辐射、降血糖、护肝、抗凝血等作用。真菌多糖主要有香菇多糖真菌多糖主要有香菇多糖(lentinan)、银耳多银耳多 糖糖(tremellan)、金、金针针菇多糖菇多糖(flammulinan)、茯苓多糖茯苓多糖(pachyman)、灵芝多糖、猴头菇多灵芝多糖、猴头菇多 糖糖(hericiuman)、冬虫夏草多糖冬虫夏草多糖(cordycepsan)真菌多糖的生产通常采用直接从真菌中提取，真菌多糖的生产通常采用直接从真菌中提取，或采用液态深层发酵或采用液态深层发酵(liquid submerged fermentation)取得菌丝体后再提取的方法取得菌丝体后再提取的方法

12、 而制备得到。而制备得到。第十二页，本课件共有42页（2 2）生物活性肽）生物活性肽 A A 谷谷胱胱甘甘肽肽(glutathione，GSH)，是是一一种种具具有有重重要要生生理理功功能能的的活活性性肽肽，它它能能清清除除自自由由基基，使使生生物物大大分分子子、生生物物膜膜免免受受损损害害，具具有有抗抗衰衰老老功功能能，还还能能增增加加机机体体排排毒毒功功能能，保保护护肝脏。肝脏。目目前前主主要要以以发发酵酵法法和和酶酶法法从从啤啤酒酒酵酵母母中中提提取取谷谷胱胱甘甘肽肽。酶酶法法是是利利用用酵酵母母细细胞胞中中含含有有的的天天然然谷谷胱甘肽合成酶，通过添加底物来合成谷胱甘肽。胱甘肽合成酶，

13、通过添加底物来合成谷胱甘肽。第十三页，本课件共有42页 B 酪酪蛋蛋白白磷磷酸酸肽肽(casein phosphopeptide，CPP)，促促进进钙钙和和铁铁吸吸收收，是是一一个个含含有有2537个个氨氨基基酸酸残残基基的的多多肽肽。CPP能能促促进进钙钙铁铁吸吸收收，是是钙钙元元素素吸吸收收的的促促进进剂剂，有有助助于于儿儿童童生生长长发发育育，改改善善骨骨质质疏疏松松、预预防儿童佝偻病、改善贫血等。防儿童佝偻病、改善贫血等。CPP的的制制备备通通常常采采用用酪酪蛋蛋白白为为原原料料，通通过过控控制制酶酶解解、Ca-乙乙醇醇沉沉淀淀、离离子子交交换换和和凝凝胶胶过过滤滤制制备备而得。而得。

14、第十四页，本课件共有42页 C C 乳酸链球菌肽乳酸链球菌肽(nisin)(nisin)乳乳酸酸链链球球菌菌的的某某些些菌菌株株产产生生，3434个个氨氨基基酸酸构构成成的的多多肽肽。它它能能有有效效抑抑制制许许多多引引起起食食品品腐腐败败的的革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌及及病病原原菌菌的的繁繁殖殖，可可作作为为食食品品防防腐腐剂剂，广广泛泛用用于于乳乳制制品品、植植物物蛋蛋白白食食品品、肉肉制制品等生产中。品等生产中。乳酸链球菌肽与乳酸链球菌肽与EDTAEDTA联合使用，能抑制沙门联合使用，能抑制沙门氏菌和其它革兰氏阴性菌，同时还能作为药物来氏菌和其它革兰氏阴性菌，同时还能作为药物来治疗胃溃疡，

15、因幽门螺杆菌对乳酸链球菌肽敏感。治疗胃溃疡，因幽门螺杆菌对乳酸链球菌肽敏感。第十五页，本课件共有42页 （3 3）功能性不饱和脂肪酸）功能性不饱和脂肪酸 功能性不饱和脂肪酸主要有功能性不饱和脂肪酸主要有亚油酸亚油酸、亚麻亚麻酸酸、花生四烯酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸（二十碳五烯酸（EPA）和二）和二十二碳六烯酸（十二碳六烯酸（DHA）等。）等。含多烯不饱和脂肪酸的保健食品：乳制品、含多烯不饱和脂肪酸的保健食品：乳制品、冰淇淋、肉制品、乳化饮料、营养胶丸等。冰淇淋、肉制品、乳化饮料、营养胶丸等。亚油酸亚油酸(linoleic acid)是分布最广的一种多是分布最广的一种多烯不饱和脂肪酸，常见植物

16、油中均含有。烯不饱和脂肪酸，常见植物油中均含有。第十六页，本课件共有42页 1、-亚麻酸亚麻酸(linolenic acid，GLA)是是-亚麻酸的亚麻酸的同分异构体，在月见草油同分异构体，在月见草油(evening primrose oil)、玻璃、玻璃苣油苣油(borage oil)、黑醋栗油、黑醋栗油(black currant oil)和母乳中和母乳中含量较多，螺旋藻含量较多，螺旋藻(Spirulina)、根霉、根霉(Rhizopus)和被孢霉和被孢霉(Mortierella)等真菌也能产生含等真菌也能产生含-亚麻酸的油脂。亚麻酸的油脂。GLA在人体内扩张血管、抑制血液凝固、调节体内胆

17、固在人体内扩张血管、抑制血液凝固、调节体内胆固醇代谢及增强免疫功能等方面具重要作用。醇代谢及增强免疫功能等方面具重要作用。GLA发酵法生产主要是通过理化诱变方法，得发酵法生产主要是通过理化诱变方法，得到高产变异微生物菌株，然后在发酵罐中进行菌体到高产变异微生物菌株，然后在发酵罐中进行菌体的大规模培养，破碎菌体后萃取的大规模培养，破碎菌体后萃取GLA。GLA在食品工业中作为保健食品的有效成分或作在食品工业中作为保健食品的有效成分或作为添加剂添加到饮料、果汁、果子冻、饼干、巧克为添加剂添加到饮料、果汁、果子冻、饼干、巧克力、营养奶粉等食品中。力、营养奶粉等食品中。第十七页，本课件共有42页2、二十

18、碳五烯酸、二十碳五烯酸(EPA)：EPA对防止和治疗血对防止和治疗血栓、关节硬化及其它血液循环系统疾病具有明栓、关节硬化及其它血液循环系统疾病具有明显效果。利用发酵工程，培养海洋细菌、藻类、显效果。利用发酵工程，培养海洋细菌、藻类、真菌等均可生产真菌等均可生产EPA。3 3、二十二碳六烯酸、二十二碳六烯酸(DHA)：DHA是神经组织是神经组织的基本组分，是一种人体必需脂肪酸。目前的基本组分，是一种人体必需脂肪酸。目前利用海洋真菌和藻类培养发酵生产利用海洋真菌和藻类培养发酵生产DHA 已达已达工业化规模，且产品的稳定性、纯度、安全性工业化规模，且产品的稳定性、纯度、安全性和生物利用率都优于鱼油，

19、目前已用于婴儿奶和生物利用率都优于鱼油，目前已用于婴儿奶粉和作为辅助食品。粉和作为辅助食品。第十八页，本课件共有42页 食食品品添添加加剂剂：为为改改善善食食品品的的色色、香香、味味，以以及及为为防防腐腐和和加加工工工工艺艺的的需需要要而而加加入入食食品品中中的化学合成物质或天然物质。的化学合成物质或天然物质。利利用用微微生生物物发发酵酵法法生生产产的的食食品品添添加加剂剂包包括括酸酸味味剂剂、品品质质改改良良剂剂、抗抗结结剂剂、抗抗氧氧化化剂剂、防防腐腐剂剂、增稠剂增稠剂、凝固剂凝固剂、发色剂发色剂和和着色剂着色剂等。等。4.利用发酵工程生产食品添加剂第十九页，本课件共有42页 如：如：利用

20、曲霉和酵母发酵生产的柠檬酸是食品工利用曲霉和酵母发酵生产的柠檬酸是食品工业中最常用的酸味剂，除了具有改善食品风味的作用业中最常用的酸味剂，除了具有改善食品风味的作用外，还有抗氧化、增溶、防腐、除腥、脱臭等用途。外，还有抗氧化、增溶、防腐、除腥、脱臭等用途。又如又如:利用黄单胞菌属的某些菌株进行培养发酵，利用黄单胞菌属的某些菌株进行培养发酵，可以生产黄原胶，作为增稠剂、乳化剂、稳定剂、可以生产黄原胶，作为增稠剂、乳化剂、稳定剂、悬浮剂等，是一种多功能的食品添加剂。悬浮剂等，是一种多功能的食品添加剂。第二十页，本课件共有42页1.1.酶在食品原料加工中的应用酶在食品原料加工中的应用（1 1）淀淀粉

21、粉糖糖加加工工 以以淀淀粉粉为为原原料料，通通过过多多种种酶酶有有序序地地协协同作用，可以加工得到不同种类的淀粉糖。同作用，可以加工得到不同种类的淀粉糖。水水解解淀淀粉粉，可可以以生生成成饴饴糖糖、麦麦芽芽糊糊精精、葡葡萄萄糖糖、麦麦芽芽糖糖与与麦麦芽芽糖糖醇醇、果果糖糖、低低聚聚糖糖等等食食品品原原料料，用用于糖果、冰淇淋、饮料等各类食品的加工。于糖果、冰淇淋、饮料等各类食品的加工。淀粉淀粉糊化糊化淀粉淀粉葡萄葡萄糖浆糖浆高果高果糖浆糖浆麦芽糖浆麦芽糖浆 细菌细菌-淀粉酶、淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶、淀粉葡萄糖苷酶、葡萄葡萄糖异构酶、糖异构酶、-淀粉酶、淀粉酶、脱支酶脱支酶第二十一页，本课件共有

22、42页乳品加工乳品加工 乳品加工过程中需要利用多种酶，如乳糖酶、蛋白酶、乳品加工过程中需要利用多种酶，如乳糖酶、蛋白酶、脂肪酶、过氧化氢酶等，在乳糖水解、干酪凝结、风味形脂肪酶、过氧化氢酶等，在乳糖水解、干酪凝结、风味形成及牛奶保藏等方面发挥重要作用。成及牛奶保藏等方面发挥重要作用。乳糖酶：乳糖酶：其作用是将乳糖分解形成葡萄糖和半乳糖，广其作用是将乳糖分解形成葡萄糖和半乳糖，广泛存在于大肠杆菌、乳酸杆菌、酵母菌和霉菌等微生物中。泛存在于大肠杆菌、乳酸杆菌、酵母菌和霉菌等微生物中。凝乳酶：凝乳酶：微小毛霉、米曲毛霉、浅白隐球酵母均能产生微小毛霉、米曲毛霉、浅白隐球酵母均能产生凝乳酶。凝乳酶。溶菌

23、酶：溶菌酶：具有特殊的防腐作用和抗菌活性，还具有一定具有特殊的防腐作用和抗菌活性，还具有一定的凝乳作用，可使牛奶以适宜速率形成奶酪。的凝乳作用，可使牛奶以适宜速率形成奶酪。第二十二页，本课件共有42页果蔬加工果蔬加工 在果蔬加工中常用的酶制剂有果胶酶、纤维素酶、柚苷在果蔬加工中常用的酶制剂有果胶酶、纤维素酶、柚苷酶、橙皮苷酶、蛋白酶等。酶、橙皮苷酶、蛋白酶等。果胶酶：果胶酶：存在于真菌、植物和某些细菌中，其作用存在于真菌、植物和某些细菌中，其作用为水解聚半乳糖醛酸残基的为水解聚半乳糖醛酸残基的-1,4-糖苷键形成小分子果胶，糖苷键形成小分子果胶，在果蔬加工中用于果汁和果酒的澄清。在果蔬加工中用

24、于果汁和果酒的澄清。纤维素酶：纤维素酶：存在于霉菌类真菌中，主要用于果汁澄清存在于霉菌类真菌中，主要用于果汁澄清和板栗去皮。和板栗去皮。柚苷酶：柚苷酶：真菌柚苷酶能够将柚苷降解起到脱除柚苷的苦真菌柚苷酶能够将柚苷降解起到脱除柚苷的苦味的作用，用于柑橘罐头加工。味的作用，用于柑橘罐头加工。第二十三页，本课件共有42页2.2.酶制剂用于改善食品质量酶制剂用于改善食品质量 在在食食品品加加工工过过程程中中添添加加一一些些酶酶类类，可可以以使使产产品品的的颜色、风味、质地、稳定性优化，改善食品的品质。颜色、风味、质地、稳定性优化，改善食品的品质。如如:在在鱼鱼、肉肉制制品品加加工工中中，添添加加木木瓜

25、瓜蛋蛋白白酶酶可可使使肉肉松松化化、嫩滑，改善肉的口感，提高其营养价值，促进其消化吸收嫩滑，改善肉的口感，提高其营养价值，促进其消化吸收 油油脂脂加加工工中中，应应用用来来源源于于真真菌菌、酵酵母母及及细细菌菌中中的的脂脂肪肪酶酶可可对对天天然然油油脂脂的的结结构构进进行行改改造造，提提高高其其营营养养价价值值，改善其功能特性，促进高附加值产品的开发和应用改善其功能特性，促进高附加值产品的开发和应用 面面包包生生产产中中，可可将将淀淀粉粉酶酶和和蛋蛋白白酶酶结结合合使使用用，防防止止老老化和改善风味。化和改善风味。啤酒酿制过程中，应用啤酒酿制过程中，应用木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶也可改善啤酒品质。也

26、可改善啤酒品质。第二十四页，本课件共有42页 葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶能能够够将将葡葡萄萄糖糖氧氧化化形形成成葡葡萄萄糖糖酸酸，同同时时消消耗耗氧氧气气。将将该该酶酶添添加加入入果果蔬蔬中中，密密封封保藏，可以延长果蔬的保藏期保藏，可以延长果蔬的保藏期 在在啤啤酒酒中中添添加加葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶对对防防止止啤啤酒酒老老化化、保持啤酒原有风味及延长保质期均有显著效果保持啤酒原有风味及延长保质期均有显著效果 在在果果汁汁加加工工过过程程中中，添添加加葡葡萄萄糖糖氧氧化化酶酶可可有有效效增增强强维维生生素素C的的抗抗氧氧化化作作用用，减减少少维维生生素素C在加热过程中的损失。在加热过程中的损失

27、。3.3.酶在食品保鲜和贮藏中的应用酶在食品保鲜和贮藏中的应用第二十五页，本课件共有42页5.5.酶与功能性食品配料酶与功能性食品配料（1 1）功能性低聚糖）功能性低聚糖(functional ligoesaccharides)：低聚糖：低聚糖是指由是指由2 21010个单糖通过糖苷键连接形成的直链或支链的个单糖通过糖苷键连接形成的直链或支链的低度聚合糖，功能性低聚糖包括低聚果糖、低聚半乳糖、低度聚合糖，功能性低聚糖包括低聚果糖、低聚半乳糖、木低聚糖、异麦芽低聚糖、麦芽低聚糖、大豆低聚糖、木低聚糖、异麦芽低聚糖、麦芽低聚糖、大豆低聚糖、低聚异麦芽酮糖和低聚龙胆糖等。其特性是，很难或不低聚异麦芽

28、酮糖和低聚龙胆糖等。其特性是，很难或不被人体消化，产热低；活化肠道内双歧杆菌被人体消化，产热低；活化肠道内双歧杆菌(Bifidobacterium)并促进其生长繁殖，并促进其生长繁殖，能抑制肠道内有害菌能抑制肠道内有害菌及腐败物质的形成及腐败物质的形成；不被口腔内微生物利用，不会引起具；不被口腔内微生物利用，不会引起具龋齿；属于水溶性膳食纤维，具有食用纤维的部分功能；龋齿；属于水溶性膳食纤维，具有食用纤维的部分功能；增加维生素的含量，提高机体免疫力。增加维生素的含量，提高机体免疫力。功能性低聚糖作为功能食品基料，已广泛用于各类保功能性低聚糖作为功能食品基料，已广泛用于各类保健食品和补品中。目前

29、主要利用酶法工业化大规模生产功健食品和补品中。目前主要利用酶法工业化大规模生产功能性低聚糖。能性低聚糖。第二十六页，本课件共有42页（2 2）果葡糖浆）果葡糖浆 果葡糖浆是以淀粉为原料，通过果葡糖浆是以淀粉为原料，通过-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶和葡萄糖苷酶水解形成葡萄糖，再利用葡萄糖异构酶的异构化反苷酶水解形成葡萄糖，再利用葡萄糖异构酶的异构化反应，制成的一种含有果糖与葡萄糖的混合糖浆。它溶解应，制成的一种含有果糖与葡萄糖的混合糖浆。它溶解度高，发酵性能好，化学稳定性高，并且易被人体所吸度高，发酵性能好，化学稳定性高，并且易被人体所吸收，具有较高的营养保健价值，广泛用于饮料、营养食收，具有较高的营

30、养保健价值，广泛用于饮料、营养食品和疗效食品的加工。品和疗效食品的加工。果葡糖浆主要以酶法生产，目前已采用固定化葡萄果葡糖浆主要以酶法生产，目前已采用固定化葡萄糖异构酶实现果葡糖浆的连续化高效生产。糖异构酶实现果葡糖浆的连续化高效生产。第二十七页，本课件共有42页（3 3）.阿斯巴甜阿斯巴甜(aspartame,APM):):它是由天冬氨酸和它是由天冬氨酸和苯丙氨酸合成的二肽苯丙氨酸合成的二肽,其甜度是蔗糖的其甜度是蔗糖的200倍倍,它不升高血它不升高血糖，适合于糖尿病、高血压、肥胖症、心血管疾病患者糖，适合于糖尿病、高血压、肥胖症、心血管疾病患者食用。食用。目前主要应用发酵法和酶解法生产其原

31、料目前主要应用发酵法和酶解法生产其原料L-苯丙氨苯丙氨酸和天冬氨酸。地霉属、丛梗孢属、共头霉属、内孢霉属、酸和天冬氨酸。地霉属、丛梗孢属、共头霉属、内孢霉属、曲霉属等菌株能产生高活性的苯丙氨酸氨解酶曲霉属等菌株能产生高活性的苯丙氨酸氨解酶（PAL），），可以催化肉桂酸与氨基供体生成可以催化肉桂酸与氨基供体生成L-苯丙氨酸；芽孢杆菌属、苯丙氨酸；芽孢杆菌属、肠杆菌属、埃希氏菌属、变形菌属、假单胞菌属等可肠杆菌属、埃希氏菌属、变形菌属、假单胞菌属等可产生高活性的天冬氨酸酶，可以催化延胡索酸转化为产生高活性的天冬氨酸酶，可以催化延胡索酸转化为天冬氨酸。天冬氨酸。（4 4）.三氯蔗糖（三氯蔗糖（suc

32、ralose)：其甜度是蔗糖的其甜度是蔗糖的400400800800倍倍,产热量极低产热量极低,不参与人体代谢不参与人体代谢,安全性较高，很有发安全性较高，很有发展前景，目前主要用酶展前景，目前主要用酶-化学法生产。化学法生产。第二十八页，本课件共有42页（5 5）水解蛋白和肽）水解蛋白和肽 由酪蛋白、鱼肉蛋白、植物蛋白等酶解制得的水解由酪蛋白、鱼肉蛋白、植物蛋白等酶解制得的水解蛋白和肽是具有一定氨基酸单元的功能活性肽，已经成蛋白和肽是具有一定氨基酸单元的功能活性肽，已经成为运动饮料、功能食品和医疗食品的重要原料。为运动饮料、功能食品和医疗食品的重要原料。例如，腐乳中含有相对分子质量小于例如，

33、腐乳中含有相对分子质量小于1000的具有降血的具有降血压功能的活性肽。采用适当的酶解条件可以水解丝素压功能的活性肽。采用适当的酶解条件可以水解丝素(fibroin)获得具有控制血糖、降低胆固醇和保湿、护肤作用获得具有控制血糖、降低胆固醇和保湿、护肤作用的丝素肽。水解大豆蛋白得到的多肽，具有降低胆固醇和降的丝素肽。水解大豆蛋白得到的多肽，具有降低胆固醇和降血压等功能。酶解乳蛋白可以获得具有生物活性的酪蛋白生血压等功能。酶解乳蛋白可以获得具有生物活性的酪蛋白生物活性肽，如降血压肽、抗菌肽、免疫调节活性肽、酪蛋白物活性肽，如降血压肽、抗菌肽、免疫调节活性肽、酪蛋白磷酸肽、类吗啡肽等。磷酸肽、类吗啡肽

34、等。目前应用于实际生产的酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、碱目前应用于实际生产的酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶等。性蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶等。第二十九页，本课件共有42页遗传工程食品遗传工程食品 遗传工程食品是指利用基因工程、细胞工遗传工程食品是指利用基因工程、细胞工程技术对动、植物遗传性状进行改良后所生产程技术对动、植物遗传性状进行改良后所生产的农产品、畜产品及其加工制成品。的农产品、畜产品及其加工制成品。第三十页，本课件共有42页植物基因工程食品植物基因工程食品 已有近已有近100种转基因工程体进入商品化生产，种植面种转基因工程体进入商品化

35、生产，种植面积约积约1亿万公顷。亿万公顷。在转基因作物种植面积位居世界之首在转基因作物种植面积位居世界之首(占占72)的美国，的美国，消费的消费的50的大豆和的大豆和30以上的玉米来自转基因作物，有以上的玉米来自转基因作物，有400多种食品含有转基因成分。多种食品含有转基因成分。转基因作物在世界各国都有种植和消费。转基因作物在世界各国都有种植和消费。第三十一页，本课件共有42页(1)(1)抗除草剂基因工程抗除草剂基因工程 在商品化种植的转基因作物中，抗除草剂性状占在商品化种植的转基因作物中，抗除草剂性状占71，在各转基因性状中高居榜首，作物种类包括大豆、，在各转基因性状中高居榜首，作物种类包括

36、大豆、玉米、水稻、油菜、棉花玉米、水稻、油菜、棉花(棉籽做食用油棉籽做食用油)、番茄、马铃、番茄、马铃薯等。我国也于薯等。我国也于1999年申请登记抗除草剂水稻的商业年申请登记抗除草剂水稻的商业化种植。化种植。抗除草剂基因工程的策略抗除草剂基因工程的策略:将能降解除草剂的酶基因将能降解除草剂的酶基因转入植物转入植物,以消除除草剂对作物的危害以消除除草剂对作物的危害;修饰除草剂作用修饰除草剂作用的靶蛋白的靶蛋白,使转基因植物对除草剂不敏感使转基因植物对除草剂不敏感,或者促使这种或者促使这种靶蛋白过量表达靶蛋白过量表达,使转基因植物在吸收除草剂后仍能正常使转基因植物在吸收除草剂后仍能正常生长。生长

37、。现已获得抗草丁膦、草甘膦、磺酰脲等除草剂的转现已获得抗草丁膦、草甘膦、磺酰脲等除草剂的转基因植物。基因植物。第三十二页，本课件共有42页(2)(2)抗病虫害基因工程抗病虫害基因工程 抗病虫害基因有抗病虫害基因有1010余种，根据作用对象分为余种，根据作用对象分为三类三类 抗虫基因抗虫基因（Bt、CpTI、雪花莲外源凝集素）、雪花莲外源凝集素）抗病毒基因抗病毒基因（CP、RP、卫星、卫星RNA）抗真菌（几丁质酶、核糖体灭活蛋白抗真菌（几丁质酶、核糖体灭活蛋白RIP）和细菌基因（抗菌肽）和细菌基因（抗菌肽）已商业化种植的与食品相关的是抗虫和抗病毒转基因作已商业化种植的与食品相关的是抗虫和抗病毒转

38、基因作物，其中抗虫转基因作物种植面积占转基因作物总面积物，其中抗虫转基因作物种植面积占转基因作物总面积的的2222，仅次于抗除草剂作物。许多抗虫害的苹果、，仅次于抗除草剂作物。许多抗虫害的苹果、抗病毒的哈密瓜、黄瓜等已投放市场。抗病毒的哈密瓜、黄瓜等已投放市场。第三十三页，本课件共有42页(3)(3)延熟保鲜基因工程延熟保鲜基因工程 番茄、草莓、香蕉、葡萄、柑橘等在贮存运番茄、草莓、香蕉、葡萄、柑橘等在贮存运 输时，由于果实熟化过程难以控制，常导致输时，由于果实熟化过程难以控制，常导致 过熟、腐烂，造成很大经济损失过熟、腐烂，造成很大经济损失 利用利用反义基因反义基因策略（多聚半乳糖醛酸酶策略

39、（多聚半乳糖醛酸酶PG反反 义基因、义基因、ACC合成酶反义基因、乙烯形成酶合成酶反义基因、乙烯形成酶 EFE反义基因）控制果实成熟、延长果实采反义基因）控制果实成熟、延长果实采 后保鲜是植物基因工程中较为成功的。后保鲜是植物基因工程中较为成功的。经经FDA批准，美国批准，美国Calgene公司的延熟转基因公司的延熟转基因 番茄于番茄于1994年上市，成为首例通过安全性评年上市，成为首例通过安全性评 价的转基因植物食品。我国的耐贮存番茄已价的转基因植物食品。我国的耐贮存番茄已 于于1997年获准上市。年获准上市。第三十四页，本课件共有42页(4)(4)改良植物食品营养品质改良植物食品营养品质改

40、良谷物种子贮藏蛋白：改良谷物种子贮藏蛋白：修饰植物自身基因或导入富含修饰植物自身基因或导入富含 必需氨基酸的蛋白质基因。必需氨基酸的蛋白质基因。改良植物淀粉品质：改良植物淀粉品质：通过导入某个酶基因（通过导入某个酶基因（GBSS、SSS和和SBE）的有义结构和反义结构，影响其活性）的有义结构和反义结构，影响其活性。改良脂肪酸组成：改良脂肪酸组成：抑制或增强酯酰抑制或增强酯酰ACP脱饱和酶的活脱饱和酶的活 性，即可增加或降低饱和脂肪酸的含量。性，即可增加或降低饱和脂肪酸的含量。增加果实甜度：增加果实甜度：转酸性转化酶的反义转酸性转化酶的反义cDNA或甜蛋白基或甜蛋白基 因（应乐果甜蛋白基因）。因

41、（应乐果甜蛋白基因）。提高果实可溶性固形物含量：提高果实可溶性固形物含量：转异戊烯转移酶基因转异戊烯转移酶基因 (iptipt)。提高器官组织微量元素含量：提高器官组织微量元素含量：转金属硫蛋白基因。转金属硫蛋白基因。第三十五页，本课件共有42页提高动物生长速度、增加动物营养提高动物生长速度、增加动物营养价值价值 转牛生长激素转牛生长激素（rBST）基因：转基因的奶牛基因：转基因的奶牛 可提高产乳量。可提高产乳量。转猪生长激素转猪生长激素（rPST）基因：转基因猪的饲基因：转基因猪的饲 料转化率、增重率提高，脂肪减少。料转化率、增重率提高，脂肪减少。转鱼生长激素转鱼生长激素（CAgcGH）基因

42、：转基因鲤鱼基因：转基因鲤鱼 生长速度提高，饵料转化率高，蛋白质含生长速度提高，饵料转化率高，蛋白质含 量增加，脂肪、水分含量降低，除甘氨酸、量增加，脂肪、水分含量降低，除甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸和色氨酸外的氨基酸含量均丙氨酸、脯氨酸和色氨酸外的氨基酸含量均 较高。较高。第三十六页，本课件共有42页可食性疫苗或药物蛋白的生产可食性疫苗或药物蛋白的生产 利用转基因动、植物作为生物反应器，生产人类利用转基因动、植物作为生物反应器，生产人类所需的疫苗或药物蛋白具有投资少、成本低，对环境所需的疫苗或药物蛋白具有投资少、成本低，对环境无污染和便于大规模生产的优点。无污染和便于大规模生产的优点。例如：转人乳

43、铁蛋白基因的牛，转促红细胞生例如：转人乳铁蛋白基因的牛，转促红细胞生成素基因的牛，转抗胰蛋白酶基因的羊，转人血红成素基因的牛，转抗胰蛋白酶基因的羊，转人血红蛋白基因的猪，生产免疫球蛋白的转基因鸡，生产蛋白基因的猪，生产免疫球蛋白的转基因鸡，生产乙肝疫苗的转基因香蕉、产生免疫球蛋白的转基因乙肝疫苗的转基因香蕉、产生免疫球蛋白的转基因烟草、番茄、马铃薯，产生大量胡萝卜素的转基因烟草、番茄、马铃薯，产生大量胡萝卜素的转基因水稻等。水稻等。第三十七页，本课件共有42页二、生物技术与食品检测二、生物技术与食品检测 免疫学技术的应用免疫学技术的应用 分子生物学技术的应用分子生物学技术的应用第三十八页，本课

44、件共有42页（一）免疫学技术的应用（一）免疫学技术的应用 食品中的一些食品中的一些大分子或小分子大分子或小分子可以直接或可以直接或间接成为间接成为抗原抗原，原使免疫学技术成为研究和，原使免疫学技术成为研究和检测食品的快速、灵敏、专一、高效的方检测食品的快速、灵敏、专一、高效的方法。法。免疫学的基础是抗原抗体的特异性作免疫学的基础是抗原抗体的特异性作用，其结果可以通过用，其结果可以通过酶促显色反应酶促显色反应、荧、荧光光反应反应、放射性同位素放射性同位素等方法显示。等方法显示。第三十九页，本课件共有42页1.1.免疫技术在食品安全检查中的应用免疫技术在食品安全检查中的应用(1)1)检检测测农农药

45、药残残留留量量 检检测测农农产产品品中中杀杀虫虫剂剂（有有机机磷磷类类、氨基甲酸酯类）、除草剂（阿特拉津、拉索）与真菌剂等。氨基甲酸酯类）、除草剂（阿特拉津、拉索）与真菌剂等。(2)(2)检检测测抗抗生生素素残残留留量量 检检测测畜畜产产品品中中链链霉霉素素、激激素素类类药药物及其它抗生素类药物等。物及其它抗生素类药物等。(3)(3)检检测测真真菌菌毒毒素素 黄黄曲曲霉霉毒毒素素是是一一种种致致癌癌物物质质，对对这这种种真真菌菌毒毒素素的的检检测测方方法法可可用用放放射射免免疫疫分分析析（RIA）和和酶酶联联免免疫吸咐分析法疫吸咐分析法（ELISA）。(4)(4)检测重金属污染检测重金属污染

46、无机汞无机汞(5)(5)检检测测微微生生物物污污染染 肉肉品品中中的的沙沙门门氏氏菌菌是是一一种种典典型型的的病原微生物病原微生物,常用常用EIA检测。检测。(6)(6)检测蛋白质检测蛋白质 食品过敏和食品掺杂，过期。食品过敏和食品掺杂，过期。第四十页，本课件共有42页（二）分子生物学技术的应用（二）分子生物学技术的应用 PCR技术已成为检测李斯特单核增生菌技术已成为检测李斯特单核增生菌 检测的检测的目标基因目标基因是李斯特是李斯特单核增生菌细胞溶单核增生菌细胞溶 素素O（hlyA）基因）基因，该基因是李斯特单核增，该基因是李斯特单核增 生菌呈现毒性所必需的。生菌呈现毒性所必需的。RAPD技术能用于鉴定和辨别李斯特单核增技术能用于鉴定和辨别李斯特单核增 生菌品系。生菌品系。在在沙沙门门氏氏菌菌、肉肉毒毒杆杆菌菌、螺螺旋旋体体、病病毒毒等等病病原体的检测方面，原体的检测方面，PCR技术也已被广泛应用。技术也已被广泛应用。第四十一页，本课件共有42页感谢大家观看第四十二页，本课件共有42页