食品生物化学ppt课件

食品生物技术，罗飞军，1，中南林业科技大学食品学院，第一章引言，第一节食品生物技术的含义，生物技术：一种基于生命科学的综合技术，利用生物体(或生物组织、细胞和其他成分)的特性和功能，并结合先进的工程技术设计和构建具有预期性能的新物质或新菌株，加工和生产产品或提供服务。食品生物技术是指应用于食品工业领域的生物技术。它是食品科学技术和生物技术相互渗透形成的一门交叉学科。(1)传统生物技术和生物技术的发展离不开食品发展史，对促进人类社会文明发展具有重要意义。其简史如下：公元前6000年，古埃及人和古巴比伦人利用微生物发酵生产酒精；在石器时代晚期，中国也开始用谷物酿酒。公元前4000年，古埃及人开始用酵母发酵生产面包；公元前221年，中国人开始制作豆腐，酱油和醋在周朝后期，生物技术的形成和发展。4.1865年2月8日，当时奥地利布鲁恩基督教修道院的修士格雷格约翰孟德尔根据他8年植物杂交实验的结果，在当地科学协会读了一篇题为“植物杂交实验”的论文，这篇论文于1866年正式发表在该协会的杂志上。但是这个伟大的发现被搁置了35年。孟德尔临死前说：“等着瞧，我的时代总有一天会到来。”在5，6，1900年，孟德尔定律的第二个发现(1)荷兰阿姆斯特丹大学的德弗里斯教授进行了每月一次的草杂交实验，发现F2的分离比是：1。1900年3月26日，他的论文“混合分离规则”在德国植物学会杂志发表。德弗瑞斯从l h .贝尔的植物育种中找到了孟德尔的作品。他用德语提到了孟德尔的工作，但没有用法语。1900年4月21日，德国图宾根大学的科林斯教授读了德文斯论文的法文版，发现他的结论与他自己的实验结果相同。虽然论文中没有提到孟德尔，但科林斯已经从他的老师那里知道了孟德尔的工作。因此，他写了一篇名为孟德尔杂交后代表达定律的文章，发表于1900年4月24日德国植物学会杂志 (18)158-168。这在重新发现孟德尔定律中发挥了重要作用。奥地利维也纳农业大学的讲师奇尔马克也进行了豌豆杂交实验，发现了分离现象。他写了讲师关于“豌豆人工杂交”的就职论文。样本被清理后，他阅读了德弗罗和斯科塞斯的论文，并匆忙张贴论文摘要，该摘要也于1900年6月24日德国植物学会杂志发表。这三个人的工作都发表在德国植物学会杂志，这证实了孟德尔定律。上述三位植物学家几乎同时证明了孟德尔的遗传定律，从而开启了基因研究的新时代。9、霍德福尔斯(1848-1935)、卡瑞科伦斯(1864-1933)、埃里希蒙切马克(1871-1962)、10、1885、路易斯帕斯图尔最先证实发酵是由微生物引起的，并建立了一种纯微生物培养技术。20世纪20年代，纯培养技术在工业生产中大量生产丙酮和丁醇。与此同时，亚历山大雷明爵士发现青霉能产生青霉素。青霉菌在20世纪50年代大量产生，为人类疾病的治疗做出了巨大贡献，促进了发酵工业和酶制剂工业的发展。以上属于传统食品生物技术，也是现代生物技术的建立和鼎盛时期。细菌的发现我们已经知道单个细菌非常小，它们的秘密是如何被发现的？谁是细菌的发现者？为什么他能找到细菌？谁是细菌的发现者？在17世纪，荷兰人列文福克不是专业科学家，但他非常热衷于制造自己的显微镜。经过几年的努力，他制造了一台可以放大300倍的显微镜，这是世界先进水平。13.列文福克用他自己的显微镜观察河水、人类精液、人类牙垢等，发现了一个新世界。为什么他能找到细菌？他是如何让全世界知道他的发现的？列文虎克仔细记录了他的发现，并将观察结果发送给当时权威的科学组织英国皇家学会。从那时起，他在世界各地闻名，被誉为细菌学的创始人。15.他的成功是偶然的吗？他擅长发现和提问。这个小小的世界是什么样的？制定并实施实验计划：自制显微镜，坚持观察各种微小物体60年，做详细记录，善于表达和交流：并将观察结果发送给英国皇家学会。他的方法是标准的科学探究过程。他还发现了毛细血管、人类精子和各种原生动物。成功不是偶然的遗憾：微生物来自哪里？自然发生理论，16。微生物学之父：法国人路易斯巴斯德和巴斯德以严谨的科学精神向世界揭示了许多细菌的秘密。例如，细菌在自然界不是凭空出现的。17.著名的巴斯德鹅颈瓶实验完全压制了那些认为细菌是自然产生的人。鹅颈瓶实验的启示：1高温可以杀死细菌；无菌食品不接触细菌不会腐烂。18.鹅颈瓶实验原理的应用。1.手术器械的消毒挽救了许多病人的生命。19.鹅颈瓶实验原理的应用。2.巴氏杀菌。这种消毒方法是巴斯德发明的，因此得名。牛奶、啤酒、葡萄酒、罐头食品等。可加热至70 805 30分钟，在不影响口感和营养的情况下，可去除大部分细菌。随着现代食品生物技术的发展，富兰克林酶工程从发酵工程中分离出来，被称为“分子水平的发酵工程”。有些人还认为大规模培养动植物细胞的细胞工程应该包括在发酵工程中。蛋白质工程也被称为第二代基因工程。基础和目的是发酵工程和酶工程。(1)基因工程是20世纪70年代出现的一项新技术。这也被称为DNA重组技术的主要原理。基于分子遗传学，它使用人工方法分离生物遗传物质，并在体外切割、拼接和重组它们。然后将重组DNA导入宿主细胞，以改变它们的遗传特性。创造新生物并赋予新生物特殊功能的过程称为基因工程。36，(2)细胞工程体外大规模培养技术的基本原理，细胞融合技术(也称为细胞杂交技术)，细胞解析，染色体工程和生殖生物学技术等。(38)发酵工程的主要原理包括微生物生长动力学、发酵条件的优化和控制、生物化学反应器的设计以及产品的分离、提取和精制，39，(4)酶工程酶固定化技术、细胞固定化技术、酶化学修饰技术和酶反应器设计技术的主要原理，(5)蛋白质工程的主要原理，40，2，食品生物技术的研究内容，1研究开发和生产新的食品成分、新产品，特别是微生物细胞和真核细胞培养物代谢物，以及功能性食品的天然活性物质和功能因子；2 .应用生物技术，特别是酶和酶系统，研究和解决食品和农产品加工和保存中的问题；3.提高传统食品的质量和产业化水平；4利用生物技术，如酶分析、免疫酶联分析和脱氧核糖核酸探针，对食品、谷物、油、脂肪、植物蛋白和饲料的快速分析和质量控制进行了研究。(学习请参考教科书P2-4。)，41，3，食品生物技术的发展趋势，1，传统酿造食品的技术改造，2，微生物酶制剂的开发和应用，3，酵母系列产品和单细胞蛋白(SCP)的开发，4，酶淀粉糖的开发，5，生物技术开发的新食品材料的不断出现，6，通过生物技术获得功能性食品基料的潜力，42，第三节，生物技术的应用，43，1，农业，2，医药，3，环保，4，化学工业，农业：1。转基因作物。目前，世界上主要种植四种转基因作物：玉米、棉花、大豆和油菜籽。其他转基因作物包括烟草、木瓜、土豆、西红柿、亚麻、向日葵、香蕉、瓜类和蔬菜。发达国家已经或正在进行成千上万的实地试验。发展中国家目前正在对大约200种转基因作物进行田间试验，其中152种在拉丁美洲，33种在非洲，19种在亚洲。根据表现的不同，现有的转基因作物可以分为四类：一类是Bt作物，它可以抗虫和减少农药的使用；第二，抗除草剂作物；第三，抗病毒作物；第四，营养强化作物。转基因作物面临市场危机，引发了科学界的激烈争论：(1)基因转移对生态环境的潜在影响；(2)抗病毒和抗虫害作物的负面影响；(3)基因植入对人和动物健康的负面影响。经济和社会原因：(1)国家间的经济利益冲突；(2)国家间的技术竞争；(3)消费者的经济利益；(4)消费者的文化背景和宗教信仰不同。首先，与世界形势相反，美国转基因作物的种植面积仍比五年前增加了24倍。其次，世界上的转基因作物已经说服了几乎所有的政府和世界组织支持这种极具争议的生物技术。第三，随着生物技术的不断进步，能够给农民和消费者带来巨大利益的转基因作物新品种肯定会在几年内出现。第四，世界各国的相关法律加强了对转基因作物的管理，但并非绝对禁止。转基因玉米植株中色氨酸的含量增加了20%，色氨酸是人体必需的氨基酸。转基因油菜中不饱和脂肪酸含量显著增加，有利于心血管疾病的发生。转基因大米含有比普通大米多23倍的维生素A。推广这种大米将有助于人们补充食物中维生素A的缺乏，尤其是对儿童来说，并能预防他们现在，全世界每年有50万儿童患有维生素A缺乏症。转基因家畜和牛奶中乳铁蛋白和抗病因子含量增加，脂肪含量减少。日本：抗疯牛病的转基因牛。美国转基因猪可以养鱼：猪含有产生-3不饱和脂肪酸的基因。53、人乳铁蛋白转基因牛，54、2、医药、环保、化工、利用转基因动物生产蛋白质和制造药物。加拿大：环境友好型转基因猪，与普通猪相比，这种猪排出的粪便中所含的污染物明显减少。用于工业废水处理的转基因植物：北京大学生命科学院蛋白质工程国家重点实验室已成功研究的转基因烟草和转基因蓝藻，可分别用于吸附和消除土壤和水中的重金属镉、汞、铅和镍污染。55、教材和推荐参考书，1彭志颖。