食品生物技术第一章绪论
食品生物技术-绪论
1965年，法国科学家Jacob和Monod提出了著名的乳 糖操纵子学说，开创了基因表达调控研究的先河；
Figure The lac operon includes three genes
1968年，Holly阐明了酵母丙氨酸tRNA的核苷酸序列， Khorana首次合成核酸分子，并且人工复制了酵母基因； 从而分享了诺贝尔医学和生理学奖。
Marshall W. Nirenberg
Robert W. Holley
1/3 of the prize
Cornell University Ithaca, NY, USA
1/3 of the prize
University of Wisconsin Madison, WI, USA
Har Gobind Khorana
• 基因工程还可以为发酵工程提供更优良的工程菌株，促 进食品发酵工业的发展
生物技术是将生物化学、细胞生物学、微生物学和化学 工程等应用于工业生产过程及环境保护的技术。
（三）国际经济合作及发展组织的定义（1982）
生物技术是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物催 化剂(酶或活细胞)的作用对物料进行加工，以提供产品为社 会服务的技术
（四）1985年Moo-Young主编的《综合生物技 术》中的定义
生物技术的形成和发展
一、传统生物技术
生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的，对促进人 类社会的文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下：
BC 6000年，古埃及人和古巴比仑人利用微生物发酵生产 酒精； 我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒； BC 4000年，古埃及人开始用酵母菌发酵生产面包； BC 221年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋
《食品生物化学》课程笔记
《食品生物化学》课程笔记第一章绪论一、食品生物化学的定义与研究内容1. 定义：食品生物化学是一门交叉学科，它结合了生物学、化学和食品科学的原理，专注于研究食品中的生物大分子（如蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸）以及它们在食品中的功能、相互作用、代谢过程和食品品质的变化。
2. 研究内容：（1）生物大分子的结构与功能：- 蛋白质：研究氨基酸的组成、蛋白质的一级、二级、三级和四级结构，以及蛋白质的折叠、稳定性、酶活性等。
- 碳水化合物：探讨单糖、寡糖和多糖的结构，以及它们的物理和化学性质。
- 脂质：研究脂肪酸、甘油、磷脂、固醇等脂质的结构和功能。
- 核酸：分析核苷酸组成、DNA和RNA的结构，以及它们在遗传信息传递中的作用。
（2）生物化学反应：- 探索酶促反应的机理、动力学和调控。
- 研究代谢途径中的关键酶和调控因子。
- 分析食品加工和储藏过程中的化学反应。
（3）代谢途径：- 碳水化合物的代谢：如糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径等。
- 脂质代谢：包括脂肪酸的合成、分解和氧化。
- 氨基酸代谢：涉及氨基酸的合成、分解和转化。
- 核酸代谢：包括DNA和RNA的合成、修复和降解。
（4）生物活性物质：- 研究食品中的功能性成分，如抗氧化剂、抗炎剂、益生元等。
- 分析这些成分的生物活性及其对健康的影响。
（5）食品加工与营养：- 研究食品加工过程中生物大分子的变化，如加热、冷却、压力处理等对食品成分的影响。
- 探讨食品营养成分的消化、吸收和代谢。
二、食品生物化学的发展历程1. 起源阶段（19世纪末至20世纪初）：- 早期的研究主要集中在食品的化学组成上，如糖类、蛋白质和脂肪的分析。
- 生物化学家开始关注酶的作用和食品腐败的过程。
2. 形成阶段（20世纪30年代至50年代）：- 食品生物化学作为一门独立学科逐渐形成，研究重点转向生物大分子的结构和功能。
- 发展了多种分析技术和方法，如色谱、电泳、光谱分析等。
3. 发展阶段（20世纪60年代至今）：- 研究领域不断拓展，涉及分子生物学、遗传工程、生物技术在食品中的应用。
《食品生物技术》教学大纲.doc
《食品生物技术》教学大纲课程编号：2200066学时：32 学分：2 授课学院：农业与生物工程学院适用专业：食品科学与工程教材：罗云波主编.食品生物技术导论•中国农业大学出版社，2002 主要参考资料：1.宋思扬主编.生物技术概论.科学出版社，20032.陆兆新主编.现代食品生物技术.中国农业出版社，20023.刘冬主编.食品生物技术.中国轻工业出版社，20034.罗云波主编.食品生物技术导论.中国农业大学出版社，20025.彭志英.食品酶学导论.化学工业出版社，20036.郭敏辰主编•食品工业生物技术.化学工业出版社，2005.课程的性质、目的及任务《食品生物技术》是食品科学与工程专业一门重要的学科基础选修课。
随着生物技术在食品工业应用中的日益广泛和深入，以基因工程为先导，以发酵工程、酶工程为核心，包括细胞工程和蛋白质工程的食品生物技术已逐渐成为提升我国食品工业技术含量、参与市场竞争的重要核心技术，因此，培养既掌握食品工程技术，又将生物技术熟练应用于食品加工中的复合型高级专业人才，是食品工业发展对专业人才的基本要求。
本课程的主要任务是系统介绍生物技术的基本理论，包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程。
通过教学，使学生掌握基因工程的操作技术、工业菌种分离保藏技术、工业培养基的配制技术、实验室和生产车间的种子扩大培养技术以及酶的生产和分离纯化技术、酶的固定化技术等，了解发酵工程、酶工程、基因工程、细胞工程和蛋白质工程在食品工业中的应用。
.教学基本要求通过本课程的教学，应掌握生物技术的基本理论知识和操作技术，掌握生物技术在食品工业中的应用：熟练基因工程的工具酶和载体，了解基因工程的一些主要分子生物学方法和基因工程在食品工业中的应用；了解动物细胞工程、植物细胞工程及它们在食品工业中的应用；掌握酶制剂的生产、酶的提取、纯化、酶活力的测定以及酶的固定化；掌握常用的发酵工艺和方法、食品发酵工业培养基的组成和制备、菌种活化与扩大培养，了解发酵工程与功能性食品以及食品废弃物的处理。
食品微生物复习资料大全
食品微生物复习资料大全第一章绪论1、食品的卫生标准内容包含什么？感官指标.理化指标.微生物指标2 对食品进行微生物检验具有何意义？（一）有害微生物对人类与生产的影响：1）. 引起食品变质.2）. 引起食物中毒.3）导致人体患病(二) 食品微生物检验的意义1）. 是衡量食品卫生质量的重要指标,也是判定被检食品能否食用的科学根据品能否食用的科学根据.2）. 能够推断食品加工环境及食品卫生的情况,为卫生管理工作提供科学根据管理工作提供科学根据.3）. 能够有效地防止或者减少食物中毒与人畜共患病发生4）.保证产品的质量,避免不必要的缺失.3、食品微生物检验的范围包含什么？范围：1). 生产环境的检验2). 原辅料的检验3). 食品加工、储藏、销售储环节的检验4). 食品的检验（重点）4、食品卫生标准中的微生物指标有什么？1. 菌落总数2. 大肠菌群3. 致病菌4. 霉菌及其毒素5. 其他指标1、在微生物实验室中如何配置培养箱,使用中要注意什么问题?培养箱的配置与使用培养箱的配置与使用配置：22（℃）、30（℃）、37（℃）培养箱各一个使用注意事项：(1)箱内不能放入过热或者过冷的物品，取放物品时应快速进行并做到随手关闭箱门。
(2)内放一杯水，以保持湿度。
(3)培养物不能放在最底层，也不得放置过于拥挤。
(4)每月消毒一次，先用3%的来苏尔液涂布消毒，再用清水擦净。
(5)不得当烘箱使用。
2 在微生物实验室中如何配置水浴锅, 使用中要注意什么问题?使用注意事项：（1）37 ℃与42 ℃水浴锅24小时工作;（2）其余水涡锅用后关掉电源；（3）水浴锅内应注加蒸馏水而非自来水，使用时请注意水位。
配置：37 ℃、42 ℃、56 ℃各一个3 如何正确使用超净台?1）、使用前先打开紫外灯照射紫外线照射时间40~60分钟；2）、使用中，有机玻璃罩受到污染，严禁用酒精棉球擦拭,请用含水棉布檫拭；3）、请保持超净台整洁，不要堆积杂物；4）、使用完毕，勿忘关闭煤气开关或者酒精灯；5）、请做好使用记录。
《食品微生物学》课程笔记
《食品微生物学》课程笔记第一章绪论一、微生物的定义与特点1. 微生物的概念微生物是一类存在于自然界中的微小生物体，它们个体微小，通常需要借助显微镜才能观察到。
微生物包括细菌、真菌、病毒、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体等多种类型，它们在生物界的分类中占有重要地位。
2. 微生物的特点（1）体积小：微生物的个体大小一般在0.2-10微米之间，有的甚至更小，如某些病毒直径仅为20-300纳米。
（2）种类繁多：目前已发现的微生物种类超过10万种，且新的种类仍在不断被发现。
微生物的多样性是生物界的一个重要特征。
（3）繁殖速度快：微生物具有极高的繁殖速度，例如细菌在适宜条件下每20-30分钟就能繁殖一次。
（4）适应能力强：微生物能在极端环境中生存，如高温、低温、高盐、低氧、酸性、碱性等条件。
（5）变异性强：微生物容易发生基因突变，这种变异性是微生物进化和适应环境的基础。
（6）分布广泛：微生物几乎无处不在，它们存在于土壤、水体、空气、人体内外以及各种生物体上。
二、微生物学发展史与展望1. 微生物学发展史（1）初创阶段（17世纪-19世纪）：1676年，列文虎克首次观察到微生物；1864年，巴斯德通过鹅颈瓶实验证明微生物不是自然发生的，而是由已存在的微生物繁殖而来。
（2）奠基阶段（19世纪末-20世纪初）：科赫提出了细菌学的基本原则，埃弗里等人发现了抗生素，并建立了微生物培养和分离的技术。
（3）发展阶段（20世纪中叶至今）：分子生物学技术的应用使微生物学进入了一个新的时代，遗传工程、基因组学等领域的进展为微生物学的研究提供了强大的工具。
2. 微生物学展望（1）微生物资源的开发与利用：继续探索未知的微生物资源，特别是在极端环境中发现的微生物，它们可能具有独特的生理功能和代谢途径。
（2）微生物功能基因组学：通过基因组测序和功能分析，深入研究微生物的生理特性、代谢途径和调控机制。
（3）微生物与环境：研究微生物在生态系统中的作用，特别是在全球气候变化和环境污染治理中的应用。
第一章食品微生物检验绪论全文编辑修改
2007年报告，微生物性中毒的人数占总数的58.86%
Ø2013年食物中毒原因及其中毒人数：
2013年学生食物中毒事件情况：
u微生物污染已成为中国食品安全的头号杀手
第一节 认识微生物
一、微生物的概念
微生物是存在于自然界肉眼不能直接看到， 必须借助光学显微镜或电子显微镜放大几百倍乃 至几万倍才能观察到的微小生物的总称。
1928年格里菲斯（Frederick Griffith）发现了细菌的转化现象； 1944年加拿大细菌学家艾弗里（Oswald Avery）等人通过对 转化现象化学本质的研究，证实了核酸才是真正的生物遗传物 质；1953年，沃森（Jame Dewey Waston）和克里克（ Francis Harry Compton Crick）通过对DNA X射线衍射图片 的分析，提出了DNA 双螺旋结构模型，这个研究成果被认为在 整个生物学发展史上具有划时代的意义。从此，微生物学研究 分子时代。
微生物与食品安全
Ø中国1990-1999年食物中毒中，微生物性中 毒居各类食物中毒病原首位。 Ø2007年报告，微生物性中毒的人数占总数的 58.86% Ø 欧洲“疯牛病”（20世纪90年代） Ø日本大肠杆菌0157:H7中毒（1996） Ø中国SARS（2003） Ø东南亚国家禽流感（2004） Ø美国菠菜大肠杆菌0157:H7污染事件（2006） Ø中国N7N9禽流感病毒(2013-2014)
三、食品微生物的来源
来自空气
Ø在春秋气节更易感冒，就是因为空气的传播，特别是 在公共场所，人多、空气流通差、细菌多。
Ø大城市上空微生物数量最多，乡村少；森林、草地和 田野Ad上d y空our空tex气t 清洁，海洋、高山、冰雪覆盖的地Ad面d y上our空tex，t 微生物更为减少，雨后空气特别新鲜。
《食品生物技术》课程笔记
《食品生物技术》课程笔记第一章：绪论一、食品生物技术的基本概念1. 定义：食品生物技术是指应用生物学、分子生物学、生物化学、微生物学、遗传学等生命科学的基本原理，结合工程学、信息学等学科的方法，对食品原料、生产过程、产品进行科学研究和工程技术改造的技术领域。
2. 范围：食品生物技术的研究和应用范围广泛，主要包括以下几个方面：- 基因工程：通过基因克隆、基因转移等技术，对食品生物的遗传特性进行改造。
- 细胞工程：利用细胞培养、细胞融合等技术，进行细胞水平的操作和改造。
- 蛋白质工程：设计和改造蛋白质，提高其功能性和稳定性。
- 酶工程：研究和应用酶在食品加工中的作用，提高酶的效率和稳定性。
- 发酵工程：利用微生物发酵生产食品和食品添加剂。
3. 特点：- 科学性：基于严谨的科学原理和方法。
- 创新性：不断推动食品产业的技术创新。
- 安全性：关注食品安全，确保生物技术产品的安全性。
- 环保性：减少污染，提高资源利用效率。
二、传统食品生物技术与现代食品生物技术1. 传统食品生物技术：传统食品生物技术主要包括自然发酵、选种育种、食品加工等基于经验的技术。
这些技术历史悠久，但通常生产效率较低，产品品质不稳定。
2. 现代食品生物技术：现代食品生物技术以分子生物学为基础，采用基因工程、细胞工程、蛋白质工程等高新技术，具有以下特点：- 高效性：能够大幅度提高食品生产效率。
- 精确性：能够精确改造生物体的特定性状。
- 可控性：能够实现对生产过程的精确控制。
3. 差异与发展：- 技术层面：传统技术依赖于经验和直觉，现代技术依赖于科学原理和精确操作。
- 效率层面：现代技术能够实现规模化、自动化生产，提高产量和效率。
- 品质层面：现代技术有助于提高食品的品质和营养价值。
三、食品生物技术研究的内容1. 食品原料改良：- 基因工程：通过转基因技术，培育抗病、抗虫、高产的新品种。
- 细胞工程：通过细胞培养和筛选，获得优质的食品原料。
食品生物技术选择题(含答案)
食品生物技术选择题第一章绪论（10）1.第一次绿色革命，解决了人类社会因人口增加造成的食物短缺，哪种学科的产生和发展为此做出了巨大贡献？（ B ）A.基因学说B.遗传育种学C.纯种培养技术D.乳糖操纵子学说2. 食品生物技术是现代生物技术在食品领域中的应用，那么食品生物技术的核心和基础是（ C ）。
A. 细胞工程B. 酶工程C. 基因工程D. 蛋白质工程3. 下列有关细胞工程、发酵工程、基因工程说法错误的是（ D ）。
A. 现代细胞工程就是对经过基因工程改造的组织进行细胞培养和细胞融合B. 现代细胞工程不再是传统意义上组织培养技术C. 现代发酵工程所采用的菌株是通过基因工程获得的高效表达菌株D. 通过基因工程获得的高效表达菌株可能是微生物的产物、也可能产生于动植物基因，但不可能来自人的基因。
4. 下列哪项不属于基因工程技术在食品领域中的应用（ D ）。
A. 利用基因工程技术可以设计出具有免疫功能性食品B. 利用基因工程技术可以设计出增加维生素的食品C. 利用基因工程技术可以设计出调节人体代谢的食品D. 中国传统酒文化中的食品酒也是利用基因工程技术设计出来的。
5. 随着人们生活水平的提高，对奶酪的需求将越来越大，下列哪种酶与奶酪的生产密切相关（ B ）。
A. 淀粉酶B. 木瓜蛋白酶C 纤维素酶D. 葡萄糖氧化酶1. 在生物技术发展中的重大历史事件中，下列哪件开创了现代生物技术产业发展的新纪元（ B ）。
A 应用动物胚胎移植技术进行牛胚胎移植B. 应用重组DNA技术进行新药的开发C. 应用重组人胰岛素技术治疗糖尿病D. 利用基因工程菌生产凝乳酶2. 在现代生物技术的研究和应用方面，最具活力、研究得最多、发展最快的领域是（ D ）。
A. 农业领域B. 食品工业领域C. 现代检测技术领域D. 生物制药和医药领域3. 下列哪项生物技术还仅仅局限于实验室研究和中试阶段，并没有真正实现工业化和商品化（ D ）。
绪论
蛋白质工程
指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设 计和蛋白质化学等学科的基础知识，通过对基因的人工定向 改造等手段，从而对蛋白质进行修饰、改造、拼接以产生能 满足人类需要的新型蛋白质。
研究内容
基因水平上的蛋白质改造，蛋白质修饰 广泛应用于食品、化妆品、农业等领域
酶工程
利用酶、细胞器或细胞特有的催化功能，或对酶进行修饰改 造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技 术。
发酵工程
利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊的 特点，在合适的条件下，通过现代化工程技术手段，由微生 物（或动植物细胞）的某种特定功能生产人类所需的产品。 过去也称微生物工程。
研究内容
菌种选育 菌体生产 代谢产物的发酵 微生物机能的利用
生物工程下游技术
指将发酵工程、酶工程、蛋白质工程和细胞工程生产的生物 原料，经过提取、分离、纯化、加工等步骤，最终形成产品 的技术。
组织与细胞培养技术 细胞大量培养技术 细胞器移植技术 DNA重组技术 外源基因导入技术 细胞融合技术 体外受精和胚胎移植技术 染色体工程技术
按生物种类分为：
动物细胞工程、植物细胞工程、微生物细胞工程 动物细胞工程
细胞培养技术（组织培养、器官培养） 细胞融和技术 胚胎工程技术（核移植、胚胎分割等） 克隆技术（单细胞系克隆、器官克隆、个体克隆）
酒饮料、谷类发酵食品、发酵奶制品、蔬菜发酵制品、 发酵生产有机酸、氨基酸、维生素、调味品等
（三）食品生产离不开酶的处理
淀粉酶：糖类生产 凝乳酶：奶酪生产 果胶酶：澄清果汁和啤酒 转谷氨酰胺酶：用于肉制品、乳制品、植物蛋白制品烘焙制品等 利用酶解法生产新型低聚糖，为人类增添了可食用的具有保健功能的 糖源
食品生物技术PPT课件
食 品 生 物 技 术
第一章 绪论 第一节 食品生物技术研究的内容 生物工程及其研究内容 191物将原料转变为产品） 生物工程：生物工程是一门应用生物科学和工程学原 理，来加工生物材料或利用微生物、动物植物体作为 反应器及其制备物（细胞或细胞器或某些组成成分如 酶）来加工原料以提供产品为社会服务的综合性科学 技术。 Biotechnology or Bioengineering
生 物 技 术的发展历史
传统生物技术的三个重要步骤： 第一步：上游处理过程，是指对粗材料进行加工，作为 微生物的营养和能量来源； 第二步：发酵和转化，即在大的生物反应器（＞100L） 大量生长微生物来生产某种产品，如抗生素、氨基酸 或蛋白质等； 第三步：下游处理，对所需的目的产物的分离纯化。
传统生物技术研究主要目标：最大限度提高这三个步骤 的整体效率，同时寻找可以制备食品和食品添加剂和 药物的微生物。
食 品 生 物 技 术 Food Biotechnology
陈永胜 张继星
食 品 生 物 技 术
主要内容（共八章）： 绪论 基因工程及其在食品工业中的应用 酶工程及其在食品工业中的应用 发酵工程及其在食品工业中的应用 细胞工程及其在食品工业中的应用 生物技术在饮料工业中的应用 生物传感器及其在食品工业中的应用 生物技术在食品工业废水处理中的应用
生 物 技 术的发展历史
研究内容：
生物转化环节的优化：菌种的选育和改良，包括化学突变、 诱变或紫外线照射来产生突变体，通过选择来改良菌株， 提高产量（例如抗生素的大量生产）。 生物反应器的设计、发酵过程的检测和反应体系的检测技 术 下游产品的分离纯化技术 局限性： 提高产量的幅度有限（突变株某一组分合成太多影响其它 组分的合成进而影响微生物在大规模发酵过程的生长）； 诱变和选择方法过程烦琐，耗时长，费用极高需筛选和检 测大量的克隆； 只能提高已有的遗传性质不能赋予其他新的遗传性质。