生物技術(shù)與農(nóng)副產(chǎn)品的綜合利用演示文稿

生物技術(shù)與農(nóng)副產(chǎn)品的綜合利用演示文稿第一頁，共四十七頁。（優(yōu)選）生物技術(shù)與農(nóng)副產(chǎn)品的綜合利用第二頁，共四十七頁。果蔬綜合利用：根據(jù)各種果蔬不同部份所含成分及特點，對其進(jìn)行全植株的高效利用。使原料各部分所含有的有用成分都能被充分合理地利用。第三頁，共四十七頁。意義：

通過綜合利用技術(shù)，可以變無用為有用，變小用為大用，變一用為多用。不但可以減輕其對環(huán)境的污染，更重要的可以從這些被廢棄的生物資源中得到大量的生理活性物質(zhì)，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品原料的梯度加工增值和可持續(xù)發(fā)展，提高經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。第四頁，共四十七頁。思考:哪些學(xué)過的生物技術(shù)手段可以用于果蔬綜合利用？發(fā)酵工程酶工程蛋白質(zhì)工程第五頁，共四十七頁。目前，我國主要研究和建立的果蔬綜合利用體系?1柑桔皮渣綜合利用?2蘋果皮渣綜合利用?3胡蘿卜皮渣的綜合利用?4葡萄皮渣的綜合利用?5獼猴桃皮渣的綜合利用第六頁，共四十七頁。一、柑桔皮渣利用柑橘是世界上產(chǎn)量最多的水果。柑橘加工產(chǎn)品多是果汁飲料及罐頭，在生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量皮渣。柑桔果皮中含有大量橘皮油、果膠等可利用有用物質(zhì)。第七頁，共四十七頁。柑橘皮綜合利用如下圖所示第八頁，共四十七頁。二、蘋果皮渣綜合利用蘋果在傳統(tǒng)加工過程中產(chǎn)生很多殘渣，如果直接丟棄不僅會產(chǎn)生很大的浪費，同時也會對環(huán)境造成很大的傷害，所以如何實現(xiàn)蘋果加工后的零排放，從根本上消除其引起的環(huán)境污染已引起很多人的關(guān)注。第九頁，共四十七頁。目前蘋果皮渣的綜合利用體系主要有以下幾個方面：（一）果渣生產(chǎn)富蛋白飼料體系工藝：鮮蘋果渣→配料→接種→發(fā)酵→干燥→粉碎→蛋白飼料第十頁，共四十七頁。（二）白蘭地-發(fā)酵飼料綜合開發(fā)技術(shù)體系工藝流程：果渣預(yù)處理→發(fā)酵→固態(tài)發(fā)酵→酒精→后熟→勾兌→蘋果白蘭地（一級產(chǎn)品）→酒糟→干燥→粉碎→發(fā)酵飼料（二級產(chǎn)品）第十一頁，共四十七頁。（三）果膠-膳食纖維技術(shù)體系工藝流程：蘋果渣→加水、調(diào)pH2.1~2.5→85℃~89℃保溫10h→趁熱過濾→

濾液→濃縮→加95%乙醇，析出果膠→抽濾→沉淀→真空干燥果膠

濾渣→軟化→壓濾→濾渣→脫色→干燥→粉碎→膳食纖維渣膳食纖維第十二頁，共四十七頁。美國蘋果綜合利用體系在蘋果汁的加工中，每加工1t蘋果大約要產(chǎn)生400kg下腳料。蘋果渣的主要組成為：果核0.9~1.5%，果梗0.3%、果皮7.0%。美國是對果蔬綜合利用研究較早的國家，1987年10月，美國政府投入1500萬美元完成了蘋果綜合利用體系。第十三頁，共四十七頁。圖：美國蘋果綜合利用體系第十四頁，共四十七頁。其他果蔬皮渣的綜合利用在胡蘿卜的加工過程中會得到大量的胡蘿卜渣，可制成橙紅色的蔬菜紙，用于色彩豐富的食品包裝，也可以直接食用。第十五頁，共四十七頁。葡萄皮渣的綜合利用：葡萄籽油、葡萄紅色素、天然抗氧化成分獼猴桃皮渣的綜合利用：蛋白酶的制取、發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸和使用酒精第十六頁，共四十七頁。果醋的生產(chǎn)人類生產(chǎn)、食用果醋已有7000年的悠久歷史，比糧食醋早3800多年，10世紀(jì)時葡萄醋在法國已相當(dāng)盛行，世紀(jì)以后歐洲17各國結(jié)合各自的物產(chǎn)和飲食習(xí)慣生產(chǎn)出不同品種的果醋；現(xiàn)在各種類型的果醋產(chǎn)品更是層出不窮。果醋產(chǎn)品的商業(yè)開發(fā)從20世紀(jì)80年代末開始起步，隨著果醋營養(yǎng)、保健作用的不斷挖掘和發(fā)現(xiàn)，消費者已逐漸認(rèn)識并開始接受果醋產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)有了一定的市場。第十七頁，共四十七頁。而蘋果醋因其原料豐富、生產(chǎn)工藝簡單、用途廣泛、功效卓越，已經(jīng)成為果醋家族中的重要一員，其產(chǎn)量及所占比重正節(jié)節(jié)攀升。蘋果果醋的加工蘋果果醋是蘋果加工下腳料為主要原料，利用現(xiàn)代生物技術(shù)釀制而成的一種營養(yǎng)豐富、風(fēng)味優(yōu)良的酸味調(diào)味品。它兼有蘋果和食醋的營養(yǎng)保健功能，是集營養(yǎng)、保健、食療等功能為一體的新型飲品。第十八頁，共四十七頁。一種方法是利用發(fā)酵工程:醋酸菌發(fā)酵生產(chǎn)醋酸發(fā)酵過程一定要經(jīng)過酒精發(fā)酵:醋酸發(fā)酵要經(jīng)歷三個階段.一是在酶的作用下,把原料中的淀粉類物質(zhì)水解為糖.二是在酵母菌的作用下,把糖轉(zhuǎn)化為酒精.這兩個階段通常是同時發(fā)生的,所以一般把這兩個階段統(tǒng)稱為酒精發(fā)酵階段.三是醋酸發(fā)酵,在醋酸菌作用下,把酒精轉(zhuǎn)化為醋酸,就是醋酸發(fā)酵階段了.醋酸菌只能以酒精為原料,所以酒精發(fā)酵階段是必不可少的.第十九頁，共四十七頁。思考：請大家設(shè)計一個用蘋果渣生產(chǎn)蘋果醋的生產(chǎn)工藝。第二十頁，共四十七頁。

蘋果渣→滅菌→酶法液化→過濾、澄清→酒精發(fā)酵→醋酸發(fā)酵→精濾→成品第二十一頁，共四十七頁。曾經(jīng)有一個蘋果擺在你面前?

你會想什么?第二十二頁，共四十七頁。第二節(jié)水產(chǎn)品的綜合利用一、概況：我國水產(chǎn)品總量世界第一，但每年至少12%水產(chǎn)品變質(zhì)，36%的低值水產(chǎn)品只能加工成動物飼料的原料或魚粉等低值產(chǎn)品，蛋白質(zhì)資源未能充分利用，供人類食用的水產(chǎn)品僅為總產(chǎn)量的一半。第二十三頁，共四十七頁。充分利用水產(chǎn)品加工過程的下腳料和廢棄物可提高魚類加工的附加值，并且減少環(huán)境污染，獲得良好的經(jīng)濟和社會效益。魚蝦蟹的綜合利用不僅僅在于營養(yǎng)物質(zhì)的提取，更主要的在于開發(fā)他們的化工產(chǎn)品，如制造甲殼素等第二十四頁，共四十七頁。二、生物技術(shù)在水產(chǎn)品綜合利用中的具體應(yīng)用魚綜合利用制取凝乳酶：金槍魚胃黏膜中提取凝乳酶：是一種最早在未斷奶的小牛胃中發(fā)現(xiàn)的天門冬氨酸蛋白酶,可專一地切割乳中κ-酪蛋白的Phe105-Met106之間的肽鍵，破壞酪蛋白膠束使牛奶凝結(jié)，凝乳酶的凝乳能力及蛋白水解能力使其成為干酪生產(chǎn)中形成質(zhì)構(gòu)和特殊風(fēng)味的關(guān)鍵性酶，被廣泛地應(yīng)用于奶酪和酸奶的制作。第二十五頁，共四十七頁。魚綜合利用提取抗高血壓成分：鱈魚魚頭的酶解產(chǎn)物，沙丁魚下腳料第二十六頁，共四十七頁。魚綜合利用生產(chǎn)膠原蛋白：酶法促溶回收利用魷魚皮中的膠原蛋白

在水產(chǎn)動物體內(nèi)膠原蛋白含量高于陸生動物，如鰱魚、鳙魚和草魚魚皮的蛋白質(zhì)含量分別為25.9%、23.6%和29.8%，均高于各自相應(yīng)魚肉的蛋白質(zhì)含量第二十七頁，共四十七頁。魚綜合利用生產(chǎn)醬油：魚頭、魚皮、魚刺及魚肉漂洗后蒸煮、冷卻、酶解、加鹽、接種、發(fā)酵第二十八頁，共四十七頁。魚綜合利用生產(chǎn)酸貯液體魚蛋白飼料：下腳料經(jīng)粉碎后由糖蜜及乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸而制成的液體飼料，主要用于肉雞、蛋雞、仔豬、肉豬及魚的飼料添加劑蝦頭綜合利用生產(chǎn)蝦頭汁和蝦油：貝的副產(chǎn)品生產(chǎn)蠔油：第二十九頁，共四十七頁。思考：請大家設(shè)計一個用海產(chǎn)品下腳料生產(chǎn)醬油的生產(chǎn)工藝。第三十頁，共四十七頁。第三節(jié)生物技術(shù)與糧油的綜合利用一、概況：我國是糧油生產(chǎn)、消費大國，目前國內(nèi)糧油企業(yè)僅僅表現(xiàn)在對稻殼、米糠、麩皮、油料皮殼、餅粨等副產(chǎn)物的一般開發(fā)利用上，生產(chǎn)技術(shù)水平還比較落后，產(chǎn)品質(zhì)量亟待提高，特別是對一些副產(chǎn)物的成分和功能還未全部了解需進(jìn)一步研究探索。糧油副食產(chǎn)物中蘊含著豐富的具有各種生理功效的生物活性物質(zhì)，將其分離提純，可以作為很好的保健功效成分應(yīng)用于食品中，這對提高糧油資源的綜合利用和產(chǎn)品附加值，帶來經(jīng)濟效益和社會效益，具有十分重要的意義。第三十一頁，共四十七頁。二、生物技術(shù)在糧油綜合利用中的具體應(yīng)用稻殼釀酒：統(tǒng)糠加入35%的水，蒸煮2h，攤晾，加入2~2.5倍鮮酒糟拌勻，30℃拌入酒曲和酵母液…第三十二頁，共四十七頁。乳酸豆奶的生產(chǎn)：大豆植物蛋白代替脫脂奶粉發(fā)酵，營養(yǎng)價值高；利用乳酸菌的產(chǎn)酸、生香和脫臭的作用，產(chǎn)品不分層、不沉淀、口感細(xì)膩、不具有豆腥味和苦澀味。第三十三頁，共四十七頁。膳食纖維的制備：水溶性膳食纖維：調(diào)節(jié)血糖平衡，降低膽固醇，從而降低心臟病的發(fā)病率。來源于果膠、藻膠、魔芋等。魔芋盛產(chǎn)于我國四川等地，主要成分為葡甘聚糖，是一種可溶性膳食纖維，能量很低，吸水性強。很多研究表明，魔芋有降血脂和降血糖的作用及良好的通便作用；可溶性纖維在胃腸道內(nèi)和淀粉等碳水化合物交織在一起，并延緩后者的吸收，故可以起到降低餐后血糖的作用；水不溶性膳食纖維：主要膨脹功能，調(diào)節(jié)腸胃，防治便秘

原料→NaOH處理→過濾→調(diào)節(jié)pH7→淀粉酶酶解后離心→水溶性膳食纖維→酒精沉淀→調(diào)節(jié)pH7→收集上清液第三十四頁，共四十七頁。第四節(jié)生物技術(shù)在重要農(nóng)副產(chǎn)品中的具體應(yīng)用一、甘蔗廢糖蜜的綜合利用蔗渣、糖蜜和蔗泥。蔗渣含有豐富纖維素，而木質(zhì)素少。目前未對蔗渣進(jìn)行高效利用，大部分作為燃料和造紙原料。蔗泥含有豐富的生理活性物質(zhì)，有待進(jìn)一步開發(fā)利用糖蜜（工業(yè)制糖過程中，蔗糖結(jié)晶后，剩余的不能結(jié)晶，但仍含有較多糖的液體殘留物）的綜合利用較完善，下邊主要介紹：第三十五頁，共四十七頁。1.發(fā)酵產(chǎn)生酒精絮凝酵母連續(xù)發(fā)酵技術(shù)：

糖蜜→稀釋→酸化→澄清→液體培養(yǎng)液→接種對數(shù)期酵母種子→發(fā)酵成熟→蒸餾→酒精

生化蒸餾法：產(chǎn)量高、能耗低、廢液量少固定化酵母生產(chǎn)糖蜜酒精技術(shù)：將酵母細(xì)胞用載體固定起來連續(xù)使用，勞動強度低，發(fā)酵周期短，產(chǎn)酒率高，能耗低，酵母易管理第三十六頁，共四十七頁。2.廢糖蜜酒精廢液的綜合利用糖蜜酒精廢液是發(fā)酵酒精后排出的剩余液體，濃度高顏色深，直接排放污染環(huán)境，其中含有豐富的由回收價值成分…廢液產(chǎn)量大，解決污染及回收利用問題亟待解決目前廢糖蜜酒精廢液綜合治理：處理后回收到酒精車間；進(jìn)入水膜除塵器；余渣生產(chǎn)堆肥。第三十七頁，共四十七頁。3.發(fā)酵生產(chǎn)賴氨酸賴氨酸可作為營養(yǎng)強化劑、鮮味劑、香味劑、除臭劑和亞硝胺抑制劑；需求量大，國內(nèi)市場大。4.發(fā)酵生產(chǎn)乙酸乙酸為重要的有機化工原料，用途廣泛，我國乙酸生產(chǎn)能力大幅提，可以以糖蜜為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙酸5.發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸我國檸檬酸產(chǎn)量居世界首位，年產(chǎn)50萬噸6.發(fā)酵生產(chǎn)味精我國味精生產(chǎn)世界第一第三十八頁，共四十七頁。味精味精是調(diào)味料的一種，主要成分為谷氨酸鈉。味精的主要作用是增加食品的鮮味，在中國菜里用的最多，也可用于湯和調(diào)味汁。味精是指以糧食為原料經(jīng)發(fā)酵提純的谷氨酸鈉結(jié)晶。我國自1965年以來已全部采用糖質(zhì)或淀粉原料生產(chǎn)谷氨酸，然后經(jīng)等電點結(jié)晶沉淀、離子交換或鋅鹽法精制等方法提取谷氨酸，再經(jīng)脫色、脫鐵、蒸發(fā)、結(jié)晶等工序制成谷氨酸鈉結(jié)晶。問題：味精吃多了對人體有害嗎？第三十九頁，共四十七頁。二、木薯淀粉生產(chǎn)的綜合利用木薯生產(chǎn)加工的主要產(chǎn)品有木薯原淀粉和變性淀粉，生產(chǎn)過程中長生了大量的木薯渣、木薯皮衣等下腳料，其還含有一定量淀粉及生理活性物質(zhì)，因此，對其綜合利用既可以增加產(chǎn)品附加值，又可以減少環(huán)境污染。第四十頁，共四十七頁。1.木薯渣發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料木薯渣中蛋白含量低，粗纖維含量高，大多數(shù)沒有得到充分的利用謝文偉等研究報道以木薯渣為原料生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白陳桂光等人發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料，粗蛋白含量顯著提高鐘秋平等人優(yōu)化得出木薯渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)植酸酶的最佳條件第四十一頁，共四十七頁。2.木薯渣發(fā)酵生產(chǎn)工業(yè)酒精濕法木薯酒精：浸泡、破碎、得到粗淀粉乳用作酒精發(fā)酵原料干法木薯酒精：潤濕、破碎篩分、出去木薯皮、獲得低脂木薯粉作為酒精發(fā)酵原料第四十二頁，共四十七頁。3.木薯酒糟廢水的綜合利用木薯酒糟廢水有機物濃度高、懸浮物含量高、呈酸性，直接固液分離不理想?yún)捬跽哿靼宸磻?yīng)器使用一系列垂直安裝的折流板，被處理的廢水繞其流動使水流行程增加，折流板阻擋及污泥的沉降作用，固體物質(zhì)粨有效地截留在反應(yīng)器內(nèi)第四十三頁，共四十七頁。4.木薯淀粉酶水解制備環(huán)糊精環(huán)糊精是環(huán)糊精轉(zhuǎn)葡萄糖基酶作用于淀粉的產(chǎn)物，是由6個以上的葡萄糖以α-1,4-糖苷鍵連結(jié)的環(huán)狀寡聚糖目前可以以淀粉為原料采用個發(fā)酵的方式生產(chǎn)環(huán)糊精

菌種篩選、發(fā)酵（淀粉轉(zhuǎn)化）、環(huán)糊精分離第四十四頁，共四十七頁。第五節(jié)農(nóng)副產(chǎn)品綜合利用與生物能源和植物蛋白資源的開發(fā)一、農(nóng)副產(chǎn)品綜合利用與生物能源的開發(fā)生物質(zhì)：任何可再生的或可循環(huán)的有機物質(zhì)，包括專用的能源作物、能源林木、糧食作物和飼料作物的殘留物、樹木廢棄物及殘留物、草、城市垃圾…生物質(zhì)能：利用生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成的能源（乙醇、甲醇、甲烷氫氣等），不含硫和其他雜質(zhì)，對環(huán)境無害的“綠色能源”。生物能源作物：專門種植，用于生產(chǎn)液體燃料的草本及木本植物，包括高粱、甘蔗、薯類、甜菜、油菜、蓖麻等。第四十五頁，共四十七頁。生產(chǎn)酒精