07第七章生物技術與食品課件

第七章生物技術與食品9/12/2023第七章生物技術與食品8/4/202312學時教學目的和要求：了解掌握生物技術在食品加工領域、食品檢驗領域的應用技術及研究進展。教學重點和難點：生物技術在食品加工領域、食品檢驗領域的應用技術。教學方法與手段：課堂教學與自學相結合第一節(jié)轉基因食品第二節(jié)生物技術與食品加工第三節(jié)生物技術與食品檢驗復習與作業(yè)要求：自習為主考核知識點：轉基因食品、生物技術在食品加工領域、食品檢驗領域的應用技術及研究進展。9/12/20232學時8/4/20232第一節(jié)轉基因食品一、現(xiàn)代生物技術在食品行業(yè)中的應用1、利用基因工程、細胞工程技術對食品資源的改造和改良；2、利用發(fā)酵工程、酶工程技術將農副產品加工成食品，如酒類、發(fā)酵食品等；9/12/2023第一節(jié)轉基因食品一、現(xiàn)代生物技術在食品行業(yè)中的應用8/4/33、二次開發(fā)生產出新的產品，如功能性食品、食品添加劑等；4、對傳統(tǒng)食品加工工藝進行技術更新和改造，降低能耗、提高效益、改善食品品質等。5，生物技術在食品檢測、食品包裝等方面的應用。9/12/20233、二次開發(fā)生產出新的產品，如功能性食品、食品添加劑等；8/4二、轉基因植物源食品——農作物1、發(fā)展狀況自1983年世界上第一例轉基因植物獲得成功后，1986年就有5例轉基因植物獲準進入田間試驗。到1998年僅美國就批準了1077例。2000年，全世界已有45個國家25000例轉基因植物進行了田間試驗。9/12/2023二、轉基因植物源食品——農作物8/4/202352、分布：美國是世界上轉基因作物種植面積最大的國家。其次是加拿大、阿根廷和中國。目前涉及食品原料的轉基因農產品有大豆、玉米、油菜、馬鈴薯、番茄、甜椒、番木瓜、西葫蘆等。9/12/20232、分布：8/4/202363、我國情況1996年11月正式實施《農業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》已批準6件轉基因植物，包括：耐貯番茄、抗蟲棉、甜椒。目前水稻、小麥、玉米、大豆、番木瓜、煙草、楊樹、馬鈴薯等10余種轉基因植物已獲準進入田間試驗或中間試驗，預計可商品化。9/12/20233、我國情況8/4/202374、植物轉基因方法：農桿菌介導法直接轉化法：基因槍、轉穿孔、聚乙二醇9/12/20234、植物轉基因方法：8/4/202385、受體細胞愈傷組織,葉片,原生質體種質系統(tǒng)的基因轉移：子房注射、花粉管通導等。9/12/20235、受體細胞8/4/202396、轉化的基因1）、抗病基因抗病毒（病毒的外殼蛋白基因，煙草、馬鈴薯、大豆等）抗細菌、抗真菌（從抗病品種中克隆抗病基因轉入感病品種，抗白粉病、赤霉病的小麥）9/12/20236、轉化的基因8/4/2023102）、抗蟲基因

蘇云金桿菌的Bt殺蟲晶體蛋白基因?？瓜x棉花、煙草、馬鈴薯水稻等。3）、抗除草劑方面

如抗草甘磷的大豆?？钩輨C理：改變除草劑靶物的敏感性；轉入解毒基因。9/12/20232）、抗蟲基因8/4/2023115）、抗逆境基因抗旱、抗?jié)?、抗寒、抗熱和耐鹽等6）、改善作物品質如改善作物蛋白質、克隆與淀粉、脂類合成相關的基因。7）、生物藥物如疫苗、活性多肽的香蕉、番茄等。9/12/20235）、抗逆境基因8/4/202312三、轉基因動物食品通過轉基因技術可使動物獲得某些重要的優(yōu)良性狀，如生長快、抗病率強、肉質好等優(yōu)點。轉基因動物源食品目前尚未商業(yè)化，但是各國都在積極開展這方面的研究和試驗。9/12/2023三、轉基因動物食品8/4/202313第二節(jié)生物技術與食品加工一、簡介食品工業(yè)中，轉基因微生物及其酶制劑的應用是熱點。利用轉基因技術，可對微生物特殊代謝產物的編碼基因進行鑒定和轉移，達到強化食品的營養(yǎng)，獲得特殊的功能特性的目的。9/12/2023第二節(jié)生物技術與食品加工一、簡介8/4/202314二、食品酶制劑人類已知的7000多種酶，商業(yè)化生產有50多種?；蚬こ叹拈_發(fā)，增加了酶的商業(yè)化生產。例如：用于奶酪生產的凝乳酶已利用基因工程生產。利用基因工程技術克隆和表達的酶：牛凝乳蛋白酶、α-淀粉酶、乳糖酶、脂酶、β-葡聚糖酶及一些蛋白酶。其中α-淀粉酶、蛋白酶、葡糖異構酶等已大量生產。9/12/2023二、食品酶制劑8/4/202315用重組工程菌生產單一成分的纖維素酶、木聚糖酶，已商業(yè)化生產，效果高，成本低。細菌和霉菌生產的耐高溫淀粉酶制劑已廣泛用于食品加工。9/12/2023用重組工程菌生產單一成分的纖維素酶、木聚糖酶，已商業(yè)化生產，16谷氨酰轉氨酶：催化蛋白質酰氨基轉移反應，使蛋白質共價交聯(lián)，改善蛋白質性質。在食品加工中，用于食品蛋白質的改性和食品質地的改良，增加彈性、韌性，易于產品成型、定型加工，提高食品的營養(yǎng)價值創(chuàng)造出新類型的食品。日本味之素公司已成功利用微生物發(fā)酵直接生產出該酶制劑，并投入市場獲得巨大成功，1999年產值達30億日元，成為單一酶種類利潤最高的商品酶制劑。9/12/2023谷氨酰轉氨酶：催化蛋白質酰氨基轉移反應，使蛋白質共價交聯(lián)，改17三、生物乳化劑微生物生產乳化劑的優(yōu)點：可對不同食品進行特異性的乳化，適合各種食品的加工需求，還具有潛在性的生理機能活性。9/12/2023三、生物乳化劑8/4/202318四、食品添加劑利用微生物生產食品添加劑主要有維生素、抗氧化劑、防腐劑、增鮮劑、甜味劑和微生物色素等。9/12/2023四、食品添加劑8/4/202319維生素：VC、VB2已用基因工程菌生產。氨基酸：用細胞融合技術和基因工程技術，選育出高產菌株，如谷氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等優(yōu)良菌種，產量高，周期短。9/12/2023維生素：VC、VB2已用基因工程菌生產。8/4/202320香味劑和風味劑：利用細胞工程技術和基因工程技術生產，如香草素、菠蘿風味劑、可可香素。色素：利用重組微生物生產，如辣椒素、類胡蘿卜素、花色苷素、紫色素等。9/12/2023香味劑和風味劑：利用細胞工程技術和基因工程技術生產，如香草素21五、現(xiàn)代生物技術與食品包裝利用生物技術制造一種有利于食品保質的環(huán)境。9/12/2023五、現(xiàn)代生物技術與食品包裝8/4/202322實例：1、葡萄糖氧化酶能除O2，延長食品的保鮮期，保持食品色、香、味的穩(wěn)定性，被應用于茶葉、冰淇淋、奶粉、罐頭等產品的除氧包裝；2、溶菌酶能消除有害微生物的繁殖，而讓某些有益菌得以繁殖，被廣泛應用于清酒、乳制品、水產品、香腸、奶油、生面條等食品中以延長保鮮期。9/12/2023實例：8/4/2023233、利用生物技術制造有特殊功能的包裝材料如包裝紙、包裝膜中加入生物酶,使其具有抗氧化、殺菌、延長食品反應速度等。4、利用生物技術改變食物貯藏方式和貯藏期，如耐貯番茄，延長貨架期。9/12/20233、利用生物技術制造有特殊功能的包裝材料如包裝紙、包裝膜中加24六、其他：采用特殊的脂肪酶定向水解天然油脂，改變脂肪酸的組成，提高油的營養(yǎng)價值；

選育特殊的微生物，生產微生物功能性油脂，作為動植物油脂的必要補充以促進人類的健康。9/12/2023六、其他：8/4/202325現(xiàn)代生物技術在食品工業(yè)中的應用越來越廣泛，它不僅用來制造某些特殊風味的食品；還用于改進食品加工工藝和提供新的食品資源。食品生物技術已成為食品工業(yè)的支柱，是未來發(fā)展最快的食品工業(yè)技術之一，具有廣闊的發(fā)展前景和美好的未來。9/12/2023現(xiàn)代生物技術在食品工業(yè)中的應用越來越廣泛，它不僅用來制造某些26第三節(jié)生物技術與食品