食品生物技術(shù)2012

1、會(huì)計(jì)學(xué)1食品生物技術(shù)食品生物技術(shù)2012基因工程微生物動(dòng)植物個(gè)體或細(xì)胞工程菌蛋白質(zhì)或酶發(fā)酵過(guò)程蛋白質(zhì)工程或酶工程細(xì)胞工程優(yōu)良的動(dòng)植物品系產(chǎn)品1. 微生物菌體的發(fā)酵，比較傳統(tǒng)的菌體發(fā)酵工業(yè)，有用于面包制作的酵母發(fā)酵及用于人類或動(dòng)物食品的微生物菌體蛋白（即單細(xì)胞蛋白，SCP）發(fā)酵兩種類型。新的菌體發(fā)酵可用來(lái)生產(chǎn)一些真菌，如香菇類、依賴蟲蛹而生存的冬蟲夏草菌、與天麻共生的密環(huán)菌以及從多孔菌科的茯苓菌獲得的名貴中藥茯苓和擔(dān)子菌的靈芝等藥用菌。有的微生物菌體還可用作生物防治劑，如蘇云桿菌。2. 微生物酶發(fā)酵，目前工業(yè)上應(yīng)用的酶大多數(shù)來(lái)自微生物發(fā)酵。因?yàn)槲⑸锞哂蟹N類多、產(chǎn)酶的品質(zhì)多、生產(chǎn)容易和成本低等優(yōu)

2、點(diǎn)。如微生物生產(chǎn)的淀粉酶和糖化酶用于生產(chǎn)葡萄糖。3. 微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵，包括初級(jí)代謝產(chǎn)物（在菌體對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的產(chǎn)物，如氨基酸、核酸、蛋白質(zhì)、糖類等（這些在食品工業(yè)具有相當(dāng)?shù)闹匾裕謩e形成不同的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)）和次級(jí)代謝產(chǎn)物（在菌體生長(zhǎng)的靜止期合成，是一些具有特定功能的產(chǎn)物如抗生素、生物堿、細(xì)菌毒素、植物生長(zhǎng)因子等）。前者是菌體生長(zhǎng)繁殖所必須的。后者和菌體的生長(zhǎng)繁殖無(wú)明顯關(guān)系。特別是抗生素的發(fā)酵已成為發(fā)酵工業(yè)的重要支柱。4. 微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵，利用微生物細(xì)胞的一種或多種酶，把一種化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)相關(guān)的更有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)物。如菌體將乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸的發(fā)酵。5. 生物工程細(xì)胞的發(fā)酵，指利用生物工程技術(shù)所獲得

3、的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的新型發(fā)酵，如基因工程菌生產(chǎn)胰島素、干擾素、青霉素酰化酶等，雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體等 液體懸浮狀態(tài)是微生物最適的生長(zhǎng)環(huán)境； 液體中菌體及營(yíng)養(yǎng)物、產(chǎn)物易于擴(kuò)散，發(fā)酵在均質(zhì)或擬均質(zhì)的條件下進(jìn)行，便于控制，易于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模； 液體輸送方便，易于機(jī)械化操作； 廠房面積小，生產(chǎn)效率高。易于自動(dòng)化控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定； 產(chǎn)品易于提取、精制等。優(yōu)點(diǎn)：維持穩(wěn)定的操作條件，利于微生物生長(zhǎng)代謝，產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量也保持穩(wěn)定；更有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少操作人員與病原微生物和毒性物質(zhì)接觸的機(jī)會(huì)；減少了設(shè)備清洗、準(zhǔn)備和滅菌等非生產(chǎn)占的時(shí)間，提高設(shè)備利用率；延長(zhǎng)了儀器探頭的壽命（由于滅菌次數(shù)

4、的減少）；容易對(duì)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，有效提高發(fā)酵產(chǎn)率。缺點(diǎn)：容易造成污染（由于系統(tǒng)開放和發(fā)酵周期長(zhǎng)）；對(duì)設(shè)備、儀器及控制元器件的技術(shù)要求高；粘性絲狀菌菌體容易附壁上生長(zhǎng)和在發(fā)酵液里結(jié)團(tuán)，給連續(xù)操作帶來(lái)困難。連續(xù)發(fā)酵技術(shù)目前主要用于理論研究，基本上未進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。的基礎(chǔ)上，每隔一定時(shí)間按一定比例放出一部分發(fā)酵液，使發(fā)酵液的體積始終不超過(guò)發(fā)酵灌的最大操作容積，延長(zhǎng)發(fā)酵周期，直至發(fā)酵產(chǎn)率明顯下降，才最終將發(fā)酵液全部放出。既保留了單一補(bǔ)料分批發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)，又避免了它的缺點(diǎn)。機(jī)械攪拌式發(fā)酵灌通風(fēng)攪拌式發(fā)酵灌厭氧發(fā)酵設(shè)備1.制備原生質(zhì)體（除去植物細(xì)胞和微生物細(xì)胞的細(xì)胞壁）2.誘導(dǎo)細(xì)胞（原生質(zhì)體）融合（PEG，Ca

5、CI2，或電激方法）3.篩選雜合細(xì)胞（讓雜合細(xì)胞選擇性地長(zhǎng)出，未融合細(xì)胞無(wú)法生長(zhǎng)）*原生質(zhì)體：包括細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中所有內(nèi)容物的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)一塊統(tǒng)稱為原生質(zhì)體。平板上再生原生質(zhì)板上CM融合子數(shù)融合率1.生產(chǎn)疫苗（如口蹄疫疫苗、狂犬疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗、白血病疫苗等，即可節(jié)約大量的動(dòng)物，且生產(chǎn)周期短，安全可靠，可以大量生產(chǎn)）2.生產(chǎn)生物活性物質(zhì)（如蛋白質(zhì)干擾素、單克隆抗體）3.基因工程細(xì)胞培養(yǎng)（可以轉(zhuǎn)譯和加工較大的或更復(fù)雜的克隆蛋白質(zhì)，并進(jìn)行大量生產(chǎn)，如免疫球蛋白、血凝因子、促細(xì)胞生成素及各種抗原）1. 縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本：與微生物細(xì)胞相比，植物細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢生產(chǎn)周期一般2535天（微生物

6、一般只有3天左右）。設(shè)備、人力能源消耗多成本高，效率低下。2. 提高培養(yǎng)細(xì)胞中有效成分的含量：培養(yǎng)細(xì)胞中的有效成分往往比原來(lái)細(xì)胞中的含量低，要選出有效成分高的細(xì)胞株進(jìn)行培養(yǎng)。3. 防止細(xì)胞聚積成塊：成塊導(dǎo)致培養(yǎng)細(xì)胞不均一性，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。從選材（選易分散）、提高生長(zhǎng)素濃度和加入試劑（EDTANa 螯合劑和果膠酶）幾個(gè)途徑解決。4. 防止細(xì)胞株退化與變異?？醋o(hù)培養(yǎng)法看護(hù)培養(yǎng)法微室培養(yǎng)法微室培養(yǎng)法平板培養(yǎng)法平板培養(yǎng)法條件培養(yǎng)基（生長(zhǎng)懸浮細(xì)胞的液體培養(yǎng)基）的作用細(xì)胞密度（要高于臨界濃度，因?yàn)橹参锛?xì)胞培養(yǎng)具有群體效應(yīng)）生長(zhǎng)激素pHCO2濃度（大氣CO2濃度為0.03%,提高到濃度1促進(jìn)分裂，2

7、則抑制分裂） 機(jī)械攪拌罐非機(jī)械攪拌罐懸浮培養(yǎng)生物反應(yīng)器固定化細(xì)胞生物反應(yīng)器填充床反應(yīng)器流化床反應(yīng)器膜反應(yīng)器組織來(lái)源培養(yǎng)條件化學(xué)條件：碳水化合物、氮供應(yīng)、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)物理?xiàng)l件：光、溫度、通氣、pH影響因素改善乳制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：發(fā)酵后把乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗岜苊饬巳樘遣贿m應(yīng)癥；提高了蛋白質(zhì)、氨基酸（特別是必需氨基酸）和肽的含量，增加易消化性；降低了脂類的含量產(chǎn)生少量游離脂肪酸，易于消化。改善腸道內(nèi)的微環(huán)境，增加了腸道內(nèi)的有益菌的數(shù)量和種類，抑制有害菌類增加，防止出現(xiàn)腸道菌群失調(diào)。具有整腸作用和預(yù)防腸道病的發(fā)生。降低血中的膽固醇（通過(guò)削弱生物體膽固醇的合成能力）抗腫瘤作用（調(diào)整腸內(nèi)菌群降低有害物特別致癌誘變劑的濃度；具有抗誘變的能力；抑制腸道內(nèi)與致癌物形成直接有關(guān)三種酶的活性；抑制癌細(xì)胞增殖）預(yù)防衰老延長(zhǎng)壽命（衰老自由基學(xué)說(shuō)；發(fā)酵乳中的SOD、谷胱甘肽合成活性、維生素B、維生素C協(xié)調(diào)抗氧化作用）添加發(fā)酵劑前，混合料經(jīng)過(guò)均質(zhì)、滅菌和冷卻等過(guò)程。過(guò)濾滅菌冷卻后接種培養(yǎng)攪拌冷卻包裝冷藏滅菌pH調(diào)整