生物酶技术在食品工业中的应用
摘要生物技术是21世纪的高新技术。作为一种高效、安全的生物催化剂, 酶已
经越来越广泛地应用到食品工业的各个领域中, 发挥了其高效、温和、多样及活性可调节的生物学性质, 并给传统的食品工业带来了发展新思路。本文主要阐述了生物酶的特性、分类以及酶与食品风味、酶与食品保鲜、功能性食品和功能性食品添加剂以及食品工业中的新酶源, 展望了酶工程在食品加工领域中的新进展和应用前景。
关键词酶食品品质新酶源酶工程
正文
酶是生物为提高其生化反应效率而产生的生物催化剂, 是由生物体合成又
可脱离生物体而存在的球形蛋白质, 它能改变化学反应的速度, 但不影响最终产物的性质, 且本身在反应前后也不发生变化。20 世纪80 年代, 生物工程作为一门新兴高新技术在我国得到了迅速发展, 酶的研究与应用领域逐渐扩大，而且取得了可喜的成就。
酶作为催化剂有如下特性:
( 1) 反应的速度比非催化反应的速度高108 ~1020倍, 比其它催化剂催化的反应速度高107 ~ 1013倍。( 2) 作用缓和, 不需要高温高压、强酸、强碱等条件。酶本身无毒, 公害少, 利于环保。( 3) 专一性强, 即一种酶只能催化一种或一类反应, 例如蛋白酶只能催化蛋白质水解, 淀粉酶只能催化淀粉水解。( 4) 酶的本质为蛋白质, 故一切能导致蛋白质性质发生改变的因素, 例如温度、pH 值、重金属离子等均能影响酶的催化效能。
酶的分类和应用
酶的来源十分广泛, 种类繁多, 性能各异, 根据其催化反应类型, 国际生物化学协会将酶分为6 种:氧化还原酶、裂解酶、异构酶、转移酶、水解酶、合成酶。其中合成酶是催化合成某些化合物的酶, 主要用在生物合成工业中, 如谷氨酰胺合成酶、谷胱甘肽合成酶、纤维素合成酶、淀粉合成酶、紫杉醇生物合成酶等。其中常用于食品加工中的酶主要有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、葡萄糖氧化等。
1．酶与食品风味
1.1在酿造调味品中的应用
酶制剂应用于调味品生产已20多年，初始研发阶段，因酶工业不发达，仅采用固体制取，低温烘干后的粗酶或麸曲的浸出液，因为酶活力低，使用量大，运输不便。随着科技的进步，应用酶制剂技术生产调味品已经成熟，且有可喜的发展前景。酶制剂应用于调味品行业越来越广泛，除了酱油生产停留在试验阶段，其他调味品应用酶制剂后，产品风味、理化指标都达到或超过传统产品要求。如酶法生产豆酱发酵时拌入酵母酒醪可以提高豆酱的醇香和酯香。应用酶制剂能降
低生产成本，改善产品卫生和环境卫生，改善劳动条件。复合酶制剂在豆腐、甜酱、酱油、食醋、腐乳等调味品生产中应用的效果，使用酶制剂取代传统生产过程中的“制曲”工序，对改善产品品质和环境卫生，具有广阔的前景。
1.2在甜味剂方面的应用
海藻糖是一种新型的多功能食品添加剂。从中国土样中筛选分离得到能产生淀粉转化为海藻糖的酶菌株，并利用该菌株生产的酶进行淀粉合成海藻糖。另外，a-淀粉酶和真菌淀粉酶水解得到的产品色泽好，并且易于喷雾干燥，是很好的一种水解处理得到低热量葡聚糖的方式。以玉米芯为原料，通过sp.E-86菌株生产的木聚糖酶解制备低聚糖。
1．3在面包烘焙中的应用。
当在面团发酵中添加适量的淀粉酶，淀粉酶催化损伤淀粉水解，除提供酵母发酵底物外，剩余的还原糖就可参与Millard反应，赋予面包表皮棕黄色的色泽，同时通过水解中间产物脱水糖、糠醛、还原酮、芳香羰基化合物等反应产物配合发酵形成的芳香物质共同赋予面包香味。
1．4在肉制品工业中的应用
在肉制品加工中，老龄动物的肉经过烧煮会变得粗糙坚硬，生产出来的产品口感很差。利用蛋白酶可使这种肉得到嫩化。在嫩化过程中，蛋白酶随溶液进入肌间，分解肌间结缔组织和胶原纤维中的蛋白质，破坏它们的分子结构，使肉的品质变得柔软、适口、多汁和易于咀嚼；另外蛋白酶分解破坏肌肉的Z线，引起H 带的变化，从而可促进肉品嫩化。同时蛋白酶也可以作用于肌纤维，裂解部分肌细胞组合蛋白，使肉中的水溶性氨基酸和水溶性钙、磷、锌、铜、铁大大增加，使肉的风味和鲜味有效改善；经过酶处理的肉，仍然可以保持一级鲜度，并使PH 值和感官指标正常。
1.5在啤酒工业中的应用
氧对啤酒品质有很大的的影响，主要表现在啤酒浑浊，风味老化，口味劣变，色泽变深等等。而在啤酒加工过程中加入适量的葡萄糖氧化酶可以除去啤酒中的溶解氧和瓶颈氧，阻止啤酒的氧化变质。它可以使氧与啤酒中的葡萄糖生成葡萄糖酸内酯而消耗溶解氧。葡萄糖酸内酯较稳定，没有酸味，无毒负作用，对啤酒质量没有什么影响，而且不具有氧化能力。葡萄糖氧化酶又具有酶的专一性，不会对啤酒中的其他物质产生作用。因此葡萄糖氧化酶在防止啤酒老化，保持啤酒风味，延长保质期有显著的效果。
1.6 在乳品加工中的应用
凝乳酶与乳糖酶是乳品加工中最常用的两种微生物酶制剂。凝乳酶是生产干酪不可缺少的制剂，生产用的乳糖酶主要由大肠杆菌来制造。目前研究凝乳酶替代物的一个重要途径是利用毛酶和疫病酶等产生的酶，还可以通过克隆凝乳酶基因生产凝乳酶，来解决成本价格高的问题。乳糖酶在国内外以微生物制造居多，加在牛奶中可使乳糖水解成葡萄糖和半乳糖，大大改善了加工性能，并且更有利于乳酸发酵生产酸奶，提高乳糖消化吸收率，改善产品风味，克服“乳糖不耐症”。
2. 酶与食品保鲜
生物酶作为一种催化剂在食品保鲜中具有特殊的保护作用。不同的食品保鲜就有不同的酶参与作用，目的都是创造一种有利于保证食品质量的环境，防止食品因为某些因素影响而变质腐烂。根据所含酶的种类不同而选用不同的生物酶，使所含不利于食品保质的酶受到抑制或降低其反应速度。
2.1生物酶技术的保鲜原理
生物酶食品保鲜技术的原理就是将某些生物酶制剂用于食品保鲜，可除去食品包装中的氧，延缓氧化作用；或是生物酶物质本身具有良好的抑菌作用，或是使某些不良酶失去生物活性，从而达到防腐保鲜的效果。技术工艺体现在酶钝化处理、生物酶制剂处理、包装装料密封处理3个方面。酶钝化处理是用电的方式，使生鲜农产品中的某些酶钝化，从而对环境反应失去敏感性。生物酶制剂处理是指以酶为主要原料的组合体与所要进行保鲜的农产品装入包装中。包装装料密封处理是将包装材料、包装产品、酶组合体用密封或非完全密封方式进行包装。2.2生物酶技术在食品保鲜中的应用
2.2.1葡萄糖氧化酶
食品保鲜过程中，氧的存在会使食品受到很大的影响。葡萄糖氧化酶可以去除果汁、饮料、罐头和果蔬干制品包装中的氧气，防止产品氧化变色，抑制微生物生长，延长食品贮藏期。生产中将葡萄糖氧化酶与产品(反应底物)置于透气不透水的薄膜袋中，封闭后立即投入需要处理的密闭容器内。由于底物中葡萄糖氧化酶和葡萄糖发生酶促反应时，必须通过薄膜微隙有选择性地摄取容器空间里的氧，由此利用葡萄糖的氧化而达到食品包装空间的耗氧作用，防止产品氧化变质。
2.2.2异淀粉酶
异淀粉酶能够专一性分解淀粉类物质中一1，6糖苷键。大米、蚕豆、马铃薯、麦芽和甜玉米等均发现有异淀粉酶存在。异淀粉酶现已应用于以淀粉为原料的食品生产。单独采用异淀粉酶，可使支链淀粉变为直链淀粉。直链淀粉具有凝结成块，易形成结构稳定的凝胶物性。因此，可以作为强韧的食品包装薄膜。该薄膜对氧和油脂具有良好的隔绝性，又因涂布展开性好，故适合作为一些食品的保护层。异淀粉酶处理谷物淀粉制成的直链淀粉，也可以制成高质量的粉丝。
2.2.3纤维素酶
有些果蔬经纤维素酶处理后，细胞壁会发生膨胀、软化，可提高可消化性和改进口感。马铃薯、胡萝卜等经纤维素酶处理，干燥后再加水时具有复原性，便于果蔬贮存与运输。
2.2.4溶菌酶
溶菌酶即N一乙酰胞壁质酶，作用于细菌细胞壁N一乙酰胞壁酸(NAM)与N一乙酰葡糖胺(NAG)之间的β-1，4-糖甘键，在自然界中普遍存在。根据作用微生物的不同而分为细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。溶菌酶的来源很广，如鸡蛋清溶菌酶、人与哺乳动物源溶菌酶、微生物溶菌酶等。溶菌酶是无毒无害的蛋白质，且具有一定的保健作用。溶菌酶在食品保鲜中应用是因为它能选择性地使微生物细胞壁溶解，从而使其失去生物活性，达到延长食品保鲜期的目的，且对食品营养成分无破坏作用。因此可作为天然防腐剂，有效地替代一些有害的化学防腐剂。如在奶酪加工过程中，加入一定量溶菌酶，不仅可有效地防止奶酪后期起泡、风味变差，还能起到抑菌作用，防止酪酸发酵，这是其他防腐剂无法比拟的。
随着人们物质生活水平的提高，消费观念也在改变，不仅对食品包装的外观、美感提出了更高的要求，而且对食品内在的品质、营养以及安全的要求也日益提高。生物酶技术保鲜作为一种新兴有效安全的食品保鲜技术在不断地被一些专家、学者倡导，相信在未来的食品保鲜事业中会发挥越来越重要的作用。
3. 功能性食品及功能性食品添加剂
功能食品是当今国际食品领域最热门的研究课题之一。虽然不同的国家对功能食品有着不同的称谓，如日本厚生省将“功能食品”改称为“特定保健食品”、欧美国家称之为“健康食品”或“营养食品”、德国称之为“改良食品”、我国俗称保健食品，但是他们的含义与内容均在于强调食品的第三功能，即增加人体的免疫力，增强机体防御机能，调节生理节律，预防疾病和促进康复等。因此，功能食品被称为“21世纪食品”，功能食品已成为近几年来世界食品工业新的增长点,而功能性食品添加剂的制备与酶有着密切的关系。这不仅代表了当代食品的发展趋势，更重要的是体现了人们的消费理念与观念的更新。
海洋中的生物在海洋独特的环境中，在漫长的进化中各自形成了特殊结构和奇妙的生理功能，为人类提供了许多结构新颖、功能独特和生理活性很强的活性物质，主要包括肽类、蛋白质、酶、生物碱、多糖等。这其中，海洋生物蛋白质无论是氨基酸的组成还是氨基酸的序列都与陆地蛋白质有很大的不同，同时海洋生物蛋白资源无论在种类还是数量上都远远大于陆地蛋白资源。种类繁多的海洋蛋白氨基酸序列中，潜在着许多具有生物活性的氨基酸序列，用特定的蛋白酶水解就能释放出有活性的肽段。蛋白质经酶解后可产生具有活性的多肽，生物肽具有免疫调节、抗癌等多重功效。
菊粉是一种天然果聚糖, 菊粉内切酶能够水解菊粉生成低聚果糖。低聚果糖是一种功能性食品添加剂, 其保健作用体现在能够降低血糖水平, 促进人体和动物肠道的微生态平衡和提高免疫力等等。利用微生物菊粉内切酶可一步法水解菊粉获得高达80%的低聚果糖, 但是只有少数微生物产菊粉内切酶, 并且产酶量极低, 从而造成分离纯化困难, 制约低聚果糖工业的发展。因此, 构建菊粉内切酶的工程酵母来高效表达菊粉内切酶是解决目前低聚果糖生产中的问题的有效途径。
在健康已成为人们第一追求的21世纪，包括海洋生物蛋白功能食品在内的海洋功能食品的开发必将成为集高科技与高效益为一体的行业，有着非常广阔的发展前景。
4.食品工业中的新酶源
极端微生物也叫嗜极菌, 是指能在极端温度、高压、高盐、高或低pH、低水分活度、有机溶剂、重金属等恶劣的环境中存活的一类微生物。极端酶主要来源于嗜极菌, 是这类微生物生存和繁衍的基础。但也有一些具有嗜极性的酶来自动植物, 如嗜热性的木瓜蛋白酶。极端酶能耐受食品生产过程中的一些“极端”条件, 发挥一般生物酶所不具备的催化特性, 而极端酶在“极端”环境下的活性和稳定性又主要取决于它的结构。研究极端酶的结构、耐受机制及与功能之间的关系, 将有助于改善酶的性质, 扩大酶在食品工业中的使用范围。
4.1 嗜热酶
嗜高温的蛋白酶、淀粉酶和其他水解酶给食品加工业带来生机, 如水解脂肪、消化蛋白及酶加工纤维,使食品加工效率提高, 从而使食品更有风味和有益健康。这些处理因为在常温下存在细菌污染, 因此用传统酶难以进行, 而嗜热酶在这方面具有广泛前景。
4.2 嗜冷酶
嗜冷酶的特殊性质使其在工业生产应用中具有一些优势: 由于同源的嗜温酶不活泼, 它在低温下催化反应可防止污染; 经过温和的热处理即可使嗜冷酶的活力丧失, 而低温或适温处理不会影响产品的品质。
4.3 嗜酸酶
嗜酸酶能在酸性条件下发挥作用, 甚至在胃酸条件下也能保持稳定和活力。它应用于食品工业上, 主要是帮助谷物在胃里消化成小分子, 从而提高
胃的消化能力。
4.4 嗜碱酶
嗜碱酶在食品中的应用比较广泛, 该酶不仅具有比较强的耐碱性, 且还具有一定的耐热性。我国从嗜碱芽孢杆菌中分离到碱性β-甘露聚糖酶, 属于半纤维素酶, 催化葡萄苷露聚糖、半甘露聚糖及β-甘露聚糖等植物多糖降解为甘露
寡糖, 而甘露寡糖具有促进人体肠道健康的功能。
4.5 嗜盐酶
嗜盐酶能在高盐浓度下保持稳定性, 通过其氨基酸序列的分析比较, 发现嗜盐酶中所含的酸性氨基酸比普通酶多, 其表面有大量带负电荷的氨基酸,它可以结合大量水合离子, 形成一个水合层, 从而减少酶分子表面的疏水性, 阻止分子的互相凝聚沉淀。其次嗜盐酶的个别氨基酸的保守性也有助于其适应高盐环境。故将其在海产品、酱制品海藻制品等食品工业方面得以广泛应用。
4.6 嗜压酶
嗜压酶在117.42MPa 下仍能够保持稳定的催化活性及较高的特异性。而在食品生产中需要高压生产和高压灭菌, 压力往往引起食品中蛋白质变性,因此嗜压酶在食品加工中也将有着广阔的前景。
5.展望
当今人类社会正面临着人口、食物、资源、环境和医药保健等五大问题的挑战。而生物酶技术对于解决这些问题都有举足轻重的作用。随着生物技术的发展，将有越来越多的酶制剂广泛应用于食品工业。加大优质酶制剂的开发及应用工艺的改进力度，已是大势所趋，当务之急。未来的生物酶技术及其产品市场将会越来越广阔。微生物酶未来应用于食品工业中应着重加强以下几点工作：
5.1重视新科学、新技术在酶制剂的应用研究
酶制剂发展中应积极与新科学、新技术的推广应用相结合。例如固定化酶技术的使用，通过酶的固定化技术，可使价格较昂贵的酶重复使用，从而降低成本。基因工程、蛋白质工程能够和定向进化技术及其它各种高新技术等可应用在新酶种开发中开发。另外还要强化对酶制剂及其酶活性与作用机制的深入研究，提高酶的降解或转化活力。提高菌种在自然条件下的适应性和有效性。
5.2开发新微生物酶制剂品种
应有效利用现代微生物技术开发、生产各种酶制剂的新产品包括新酶种、新品种、新剂型。中国微生物资源丰富，应该十分重视从海洋微生物和嗜热、嗜冷、嗜盐、嗜酸、嗜碱、嗜压等极端环境微生物中，发现、研制、开发出具有特殊生物催化功能的新酶种。但迄今为止，人们对极端微生物和不可培养微生物的研究还很不够，这两个资源值得人们好好开发口比如加强酶技术与基因工程相结合，通过DHA 分子重组技术获取具有特殊作用的、有商业价值的酶，如开发具有耐热、耐酸碱等特殊作用的酶。
5.3开发使用复合酶
酶应用形式的多样化是酶工程吸收了近代科学技术新成就的必然结果，也是
酶制剂工业发展的新动向。应根据市场的需要，注意开发、生产各种复合酶、专用酶，努力提高产品质量，积极开拓应用领域。通过使用复合酶，既可降低成本、充分利用资源，还可以简化生产工艺目前用于食品加工的复合酶还不多见，有待于进一步研制与开发。
5.4酶法合成功能性食品
利用生物技术生产功能性食品，是当今国际食品科和食品生物技术领域的前沿阵地，有巨大的市场潜力和广阔的发展空间。用微生物酶法合成功能性食品如开发功能性低聚糖、功能性活性肽、海藻糖、淀粉糖等，是目前非常热门的研究方向。采用微生物酶法工艺可以使生产成本大幅度降低。同时微生物酶法生产的周期短、转化率高，含量高，易提取提纯，可大幅度提高生产量，适合大规模生产。如功能性低聚糖的特殊功能已引起学术界和工业界的广泛关注，随着生物技术的发展，低聚糖已经完全可以开发采用微生物酶法生产。如首都师范大学杨秀山教授成功地获得优良菌种研究开发新的微生物酶法低聚果糖生产新工艺，使生产成本大幅度降低，已投入实际生产。
5.5扩大在食品应用范围
应积极增大微生物酶制剂在食品工业中多方面地应用，比如在食品检测分析中、食品保鲜中等的应用：酶法检测就是用酶来测定某些用一般化学方法难于检测的食品成分的含量或测定食品中某些特殊酶的活性或含量，其特点是准确、快速、特异性和灵敏性。酶法分析包括食品组分的酶法测定、食品质量的酶法评价以及食品卫生与安全方面的内容。具体方法有聚合酶链式反应(PCR)，酶生物传感器，酶联免疫法(ELISA)等。目前应用于食品保鲜中较多的酶是葡萄糖氧化酶和溶菌酶保鲜技术，其原理是利用酶的催化作用，防止或消除外界因素对食品的不良影响，从而保持食品原有的优良品质。
酶在食品工业中的应用已经充分反映了21世纪食品添加剂与食品工业发展的新趋势。应利用基因工程技术挖掘优良微生物菌种, 创制高活性的新酶源, 研究酶反应器以及固定化酶等新技术。相信在不久的将来, 这一种安全高效的生物催化剂能全面进入食品工业领域, 造福于每一个人。
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淀粉在食品工业中的应用 高分子092 陈冰200911024206 前言 淀粉是一种来源丰富的可再生资源。近年石油价格一路上扬，使得以石油为原料的高分子类产品价格也随之上涨。淀粉作为一种来源丰富的可再生资源，其改性产品在某些方而可以替代普通塑料，而有着优良的生物降解性，可以有效地解决白色污染问题。改性淀粉以人然淀粉为原料，在其原有性质基础上，经过特定的化学物理处理改良其原有性能被广泛应用于皮革、造纸、石汕、纺织、食品、医药等行业，并且有望以改性淀粉制备纤维，从而大大地扩大了改性淀粉的应用范围。 【摘要】：本文通过介绍淀粉的改性方法及应用，进一步讲述了当今淀粉改性在食品工业及食品包装上的应用。 【Abstract】：This paper introduces the method for modification of starch and its application, further describes the modified starch in food industry and food packaging applications. 【关键词】：淀粉改性食品环保 【Key words】: starch modified food environmental protection 天然淀粉资源十分丰富，如土豆、玉米、木薯、菱角、小麦等均有高含量的淀粉，据统计，自然界中含淀 粉的天然碳水化合物年产量 达5000亿，是人类可以取用 的最丰富的有机资源。淀粉及 其衍生物是一种多功能的天 然高分子化合物，具有无毒、 可生活降解等优点。它是一种 六元环状天然高分子，含有许 多羟基，通过这些羟基的化学 反应生产改性淀粉，另外，淀
植物、动物以及微生物中都有酶，它们对细胞的功能具有重要的作用。酶已在啤酒、葡萄酒酿造业及食品加工业中应用了很多年。在这些行业中，它们被用来加工奶酪、改良人类消费所需的豆类及谷物、清洁柑橘类水果、制造稳定的浓缩果汁等。在纺织工业中，较为著名的是酶在传统的退浆工艺中的应用，而随着生物技术的发展，在纺织生产中酶的应用越来越多，从对纤维的改性到织物的漂白都有相应的酶制剂的使用。 1酶的认识 1．1酶的特性 催化剂是一类能改变反应速度，但不改变反应性质、反应方向和反应平衡点, 而且反应完成后其本身不发生变化的物质。酶是一种特殊的催化剂，作为催化剂它有一定的特点。 （1）高催化效率：在与无机或有机催化剂相比的情况下，酶的催化效率高达107 ~ 1012倍，某些酶甚至可加快反应速率高达1014倍。酶的这种高催化效率是因为酶能够显著降低反应过渡态能量。 （2）高度的专一性：酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。催化反应的专一性是酶最重要的特性之一, 是酶与其它非酶催化剂最主要的不同之处，这种原理通过图1所示的锁-钥匙原理可以形象的表达。 图1 锁-玥匙原理 （3）反应条件温和：酶来自生物体，因而一般酶催化反应均可在常温常压条件下进行，有利于生产控制，并可节约能源，降低设备成本。另外，酶催化反应都在弱酸、弱碱或中性条件下进行，对环境污染小，对设备的腐蚀小，生产安全性高。 1.2酶的作用机理和过程 酶和底物的作用机理和过程如下表示：酶与底物作用→形成酶和底物的复合物→生化作用→形成酶与底物过度态络合物→酶和生成物分离而释放反应生成物和原来的酶。这样可使整个反应的活化能降低, 从而加快了反应速度。生化反应完成后, 酶和生成物分离, 酶又可重新催化反应。 1.3影响酶活性的因素 酶催化反应的效率取决于以下因素：酶的浓度、反应物浓度、保温或反应时间、反应温度、系统的PH值、所存在的活化剂及阻化剂。 在最佳的温度和PH值下，酶的催化水解反应总的反应速度取决于形成酶反应复合物的时间和生成产物的时间。要使复合物易于形成, 酶的浓度应足够高。且在酶附近的反应物浓度也应较高。反应物的浓度太高,反而不利于反应进行。这是因为过多的反应集中于酶的连接点或反应点上, 形成瓶颈其中的一种或两种情况发生都会降低反应速率。若反应时间较长, 酶的用量应低一些，较高用量的酶可降低总的反应时间, 但也不能过高。
食品生物技术试题 甘肃农业大学12级食品质量与安全-李红科 一、单项选择题 1 通过（）和酶工程处理废弃物，提高资源的利用率并减少环境污染（ A ）A发酵工程 B基因工程 C蛋白质工程 D酶工程 2 （）是生物技术在食品原料生产、加工和制造中的应用的一个学科（B） A微生物学 B食品生物技术 C生物技术 D绿色食品 3 在引起食品劣变的因素中（C）起主导作用 A虫害 B物理因素 C微生物 D化学因素 4下列哪些食品保藏方法不属于物理保藏法（B） A脱水干燥保藏法 B熏制保藏法 C冷藏保藏法 D罐藏法 5 细胞工程包括动植物题的体外培养技术、（）、细胞反应技术。 A细胞改造 B细胞修饰 C细胞杂交 D细胞衰老 6 自然选育过程中采取土样时主要选择（）之间的土壤（B） A 3-10cm B 5-15cm C10-15cm D 10-20cm 7 下列不属于真空冷冻干燥法中冷冻干燥的步骤是（B） A制冷 B高压 C供热 D抽真空 8 食品生产中的危害分析与关键控制点是（D） A GMP B ISO C CCP D HACCP 9 下列不属于纯种分离的常用方法的是（B） A 组织分离法 B 单孢分离法 C 划线分离法 D 稀释分离法 10 下列分离方法具有简单、快速的特点的是（B） A稀释分离法 B划线分离法 C组织分离法 D 单孢分离法11（）是采样与生产相近的培养基和培养条件，通过三角瓶的容量进行小型发酵试验，以求得适合于工业生产用菌种（C） A 培养 B 分离 C 筛选 D 鉴定 12 诱变育种是以（C）为基础的育种 A自然突变 B 基因突变 C 诱发突变 D 基因重组 13 在整个诱变育种工作中，工作量最大的是（A） A 筛选 B 分离 C 鉴定 D 培养 14 分子育种是应用（）来进行的育种方式（B） A 酶工程 B 基因工程 C 蛋白质工程 D 细胞工程 15 通过基因工程改造后的菌株被称为（B） A“蛋白菌” B“工程菌” C “酶菌” D“细胞菌” 16冷冻保藏的温度一般要求在（ C ）摄氏度 A 1 B-10 C -20 D-5 17 发酵工业中培养基所使用的碳源中最易利用的糖是（A） A葡萄糖 B蔗糖 C淀粉 D乳糖 18（A）是人工配制的提供微生物或动植物生长、繁殖、代谢和合成人们所需要产物的营养物质和原料。 A培养基 B人工培养基 C合成培养基 D天然培养基 19 在引起肉腐败的细菌中，温度较高时（B）容易发育
酶工程技术在食品中的应用 生物工程是现代科技的一项高新技术，酶工程是生物工程中最重要的组成部分。自从1906年人类发现了用于液化淀粉生产乙醇的细菌淀粉酶以来，经过几十年的发展，酶制剂已经广泛地应用于食品加工、纺织、洗涤剂、饲料、医药等行业，给这些行业带来了新的生机和活力。酶是具有生物催化能力的蛋白质，其催化反应具有高效性和专一性。国际生物化学联合会把酶分成六大类---氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂合酶类、异构酶类、合成酶类。本文将简要介绍几种常用于食品加工中的酶的特性及其作用机理。简而言之，酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备，酶的固定化，酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用，主要集中于食品工业，轻工业以及医药工业中。 一、酶工程技术简介 1.酶制剂的生产来源 酶制剂的生产酶的来源主要有植物、动物和微生物。最早人们多从植物、动物组织中提取，例如从动物胰脏和麦芽中提取淀粉酶、从动物胃膜，胰脏、木瓜、菠萝中提取蛋白酶。它们大多数由微生物生产，这是因为微生物种类多，几乎所有酶都能从微生物中找到，而且它的生产不受季节、气候限制;由于微生物容易培养，繁殖快，产量高，故可在短时间内廉价地大量生产。近年来，随着基因工程技术的迅速发展，又为酶产量的提高和新酶种的开发开辟了新的途径。基因工程技术的最大贡献在于，它能按照人们的意愿构建新的物种，或者赋予新的功能。虽然目前基因工程
还未形成大规模的产业，但是它作为一种改良菌种，提高产酶能力，改变酶性能的手段，已受到了人们的极大关注。例如利用改良的过氧化物酶能够在高温和酸性条件下脱甲基和烷基，生产一些食品特有的香气因子。基因工程菌生产a一淀粉酶是目前人们研究最多的课题，美国CPC国际公司的Moffet研究中心，已成功地采用基因工程菌生产了a一淀粉酶，并已获得美国食品药品管理局(FDA)的批准。此外，运用基因工程技术，提高葡萄搞异构酶，纤维素酶，糖化酶等酶活力的研究也取得了一定的成绩。 2.酶的纯化 酶的纯化属于一种后处理工艺，包括粗制工艺与精制工艺，对超酶液进行浓缩精制是生产高质量酶制剂的重要环节，目前采用的技术主要有沉淀法，吸附法和色谱法，分子筛分法，陈结法，减压浓缩法和电泳法等。 3.酶的固定化技术 酶的固定化是指用物理或化学手段，把酶束缚在一定的区域内，使其在一定的范围内起催化作用。固定化技术是酶工程的关键技术之一，自从1969年世界上第一次使用固相酶技术以来，至今已有30多年的历史。应用固定化葡萄糖异构酶生产高果糖浆是现代酶工程在工业生产中最成功、规模最大的应用。固定化酶可用于处理液态食品，价格昂贵的酶经固定化后，可以提高稳定性，降低成本，延长使用寿命，实现连续化和自动控制，减少精制过程中沉淀，过滤等操作费用。
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生物技术在食品中的应用 ******（***） [摘要] 目前，生物技术在食品工业中的作用表现在4个方面：一是食品原料和微生物的改良，提高食品营养价值及加工性能；二是生产各种功能食品有效成分、新型食品和食品添加剂；三是可直接应用于食品生产过程中物质的转化；四是工业化生产预定的食品或食品的功能成分。此外，在食品生产相关领域，如食品包装、食品检测等方面，生物技术也得到越来越广泛的应用。随着现代生物技术的迅猛发展，生物技术在食品工业中的应用也日益广泛和深入。它的发展对于解决现存的食物资源短缺问题、丰富食品种类、满足不同消费需求，开发新型功能性食品等均有突出贡献。现以基因工程和酶工程为主要内容，分析生物技术在食品工业中的应用。 [关键词] 生物技术基因工程酶工程食品工业应用 [正文] 现代生物技术在食品中及食品加工制造上的应用，涉及基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程以及现代分子检测技术。其中基因工程技术为核心技术，它能带动其他技术的发展。 基因工程技术是指将外源的核酸分子（目的基因）导入到原来没有这类基因的宿主生物体内，并能持续稳定的繁殖，从而使宿主生物产生新的性状。基因工程的基本程序：①获取所需的目的基因；②把目的基因与选好的载体（如小型环状DNA分子）连接在一起，即重组；③把重组载体转入宿主细胞；④对重组分子进行选择；⑤表达成蛋白，采用合适条件，获得高表达的产品。 自1973年美国斯坦福大学和旧金山大学Coken和Boyer两位科学家成功地实现了DNA分子重组实验，揭开了基因工程发展的序幕，人类有能力按照自己的意愿去操作不同的基因，再接着1982年抗卡那霉素向日葵、1997年克隆羊多莉的诞生...基因工程的兴起和发展，使得转基因生物技术为食品行业的发展注入了新的动力，直接加快了对粮食产量的提高和食品营养的改善，解决了了发展中国家人民的温饱问题。 目前，基因工程在食品工业中的应用主要包括改良食品加工的原料、改良食品微生物菌种性能、应用于食品酶制剂的生产、改良食品加工工艺以及保健食品等。其中，改良食品加工的原料可分为改良动物性食品源和改良植物性食品源。例如为了提高奶牛的产奶量但又不影响奶的质量，可采用基因工程技术生产的牛生长激素BST注射到母牛上，便可达到提高母牛产奶的目的。为了提高猪的瘦肉含量或降低猪脂肪含量，则采用基因重组的猪生长激素，注射至猪上，便可使猪
酶制剂在食品工业中的应用 摘要：酶制剂是一类特殊的食品添加剂，具有催化高效性，专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向，包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用。并对酶制剂在食品工业中的发展方向和安全问题进行了讨论。 关键词：酶制剂；食品工业；应用 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品，称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面，它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外，酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。 随着发酵工业的发展，酶制剂的主要来源已被微生物所取代，它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性，还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展，酶制剂的种类越来越多，分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有：淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等，它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然，尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步，但与发达国家相比，还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步，今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 1．酶与食品的关系 在食品生产加工中，为了保持食物原有的色、香、味和结构，就要尽量避免引起剧烈的化学反应。酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质，因此作用条件非常温和。许多酶所催化的反应从动植物最初生长时就开始了，当它被作为食品时，其体内酶的催化作用仍然继续进行着。如动物体死后，其合成代谢停止，而分解代谢加快，因此就会导致组织腐败，但这可能也会改善某些食品原料的风味。在大多数成熟的水果中，由于某些酶的增加，会使得其呼吸速度加快，淀粉转变为糖，叶绿素发生降解，细胞体积快速增加。这些变化，对于水果风味的改善是有益的；而对蔬菜来讲，叶绿素的降解则是有害的。 2．与食品生产有关的酶制剂 2．1与淀粉糖和甜味剂生产有关的酶制剂 淀粉酶工业上应用酶制剂已有数十年的历史，淀粉加工用酶所占比例达到15%，是酶制剂最大的市场。近年来淀粉酶类耐热性大大提高，并已通过基因工程技术改善其品质。特别要提到的是一系列新的酶制剂的发现和应用，如在1995年已经工业化的酶转化淀粉生产海藻糖，改变了先前从酵母等食物中抽提的生产方法，生产成本大大下降。这种糖不仅耐酸、耐热、防龋齿，还可抑制蛋白质变性和油脂酸败，市场日益扩大。 2．2与油脂生产有关的酶制剂 油脂是人类食品的主要营养成分之一，有赋予食品不可缺少的风味，而且用酶法生产有益健康的油脂的正逐步应用成熟，如用DNA等高度不饱和脂肪酸作为食品的原材料所制作的食品销售额已达400亿日元。 2．3与蛋白质有关的酶制剂 蛋白质在食品加工中，不仅具有营养的功能还具有各种物理功能，提高这类功能将会增加其附加值，要达到这个目的需要利用蛋白酶类。为了以蛋白质水解后的产物作为生产氨基酸系列的调味品，就必须把蛋白质彻底分解为氨基酸。 2．.4与面包生产有关的酶制剂
第一章糖 1.糖概念、糖的生物学功能。 2.糖的分类并举例。 3.葡萄糖在水溶液中分子存在形式。 4.单糖的性质（单糖的氧化、成脎作用） 5.双糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）的分子组成、糖苷键类型、及其性质。 6.多糖（淀粉、糖原、纤维素）的分子组成、糖苷键类型、有无还原性。 第二章脂类和生物膜 1.脂质（脂类）概念、脂类的生物学功能 2.三酯酰甘油的化学性质。 3.血浆脂蛋白的组成及其主要生理功能。 4.膜蛋白的分类及其各自特点。 5.生物膜结构流动镶嵌模型的主要内容。 6.生物膜的物质运输方式。 第三章核酸 1.核酸水解。 2.DNA和RNA化学组成的异同点。 3.核苷酸的生物学功能。 4. DNA的一级结构、RNA的一级结构. 5.DNA双螺旋结构的特点及稳定因素 6.核酸的颜色反应。 7.核酸的变性、变性的本质、变性后变化 8.核酸的复性、复性的本质、复性后变化。 9.增色效应、减色效应、解链温度、核酸杂交 第四章蛋白质 1、蛋白质的概念、蛋白质的生物学功能。 2、蛋白质中氮的含量，会计算题。 3、2种酸性氨基酸、3种碱性氨基酸。 4、氨基酸等电点，并会判断在不同的pH条件下氨基酸带什么电荷。 5.肽键、肽键平面 6、蛋白质的分子结构。（蛋白质一级、蛋白质二级、超二级结构、结构域、蛋白质三级和蛋白质四级结构的概念以及维持其结构的化学键。） 7、蛋白质等电点，并会判断在不同的pH条件下蛋白质带什么电荷。 8.蛋白质胶体性质维持的因素。 9.蛋白质沉淀的分类及蛋白质沉淀的方法。 10.蛋白质变性、本质及变性后性质的改变。 第五章酶 1.酶与一般催化剂相比的共性和特性。 2.单体酶、寡聚酶、多酶体系、全酶、辅酶、辅基、酶的活性中心、同工酶 3.酶可分为哪6大类。 4.影响酶促反应动力学的因素。 5.酶具有高效催化效率的因素。 第六章维生素与辅酶 一些常见的维生素缺乏症。 第七章生物氧化 1.生物氧化与非生物氧化的异同点。 2.呼吸链（即电子传递链）的概念、组成。 3.电子传递链抑制剂概念及其抑制部位。 3. 生物氧化、底物水平磷酸化、电子传递链磷酸化、P/O 4.化学渗透学说的内容。 5.影响氧化磷酸化的因素。 6.两种穿梭系统的比较。 第八章糖代谢 1..EMP反应过程、限速酶、能量计算、生物学意义。 2.TCA反应过程、限速酶、能量计算、生物学意义。 3. 糖异生的三步不可逆反应、生物学意义。 4. 血糖的来源与去路。 第九章脂代谢 1.脂肪酸的β-氧化过程，会能量计算（16个碳原子或18个碳原子饱和脂肪酸彻底氧化分解的能量计算）。 2.酮体有哪三种？ 3.脂肪酸合成和β-氧化的比较。 4.糖代谢与脂代谢之间的相互联系。 第十章蛋白质代谢 1.氨基酸的脱氨基作用有哪几种？ 2.鸟氨酸循环（即尿素循环）小结。 3.一碳基团、.翻译 4.什么是密码子？遗传密码有何特点？ 5.蛋白质的生物合成过程。
食品生物技术应用研究进展 生物技术是对生命有机体进行加工改造和利用的技术，是21世纪高新技术的核心之一，发达国家皆将生物技术列为国家级重点科技并积极开发。生物技术已被应用于工农业、食品加工、医疗保健等众多领域中。而食品生物技术是生物技术的重要分支学科，主要指生物技术在食品工业中的应用。另外，在食品生产相关领域如食品包装、食品检测等方面，食品生物技术也得到越来越广泛的应用。 1 生物技术在食品工业中的应用 1.1 对食品资源的改造 1.1.1 生产转基因食品应用现代生物技术，特别是重组DNA技术，可将生物的特定性状转移到植物、动物和微生物中；与此同时，人们采用细胞生物学方法，建立了细胞融合技术，并进行动物、植物细胞大量控制性培养，按照预定的设计改造遗传物质，从而得到转基因动植物。如应用基因工程和细胞工程对各类植物进行改良，发展了植物抗病抗虫害品种：改良蔬菜、水果采收后的品质；改良植物原料加工特性。目前，生长速度快、抗病力强、肉质好的转基因兔、猪、鸡已经问世，为改善人们的膳食结构提供了一条新的思路和方法。 据统计，美国农业部现已批准生产的转基因农作物有7大类，35种。我国现已批准可商业化生产的有6项，涉及食品的有3项，包括转基因耐储藏番茄．抗黄瓜花叶病毒甜椒，抗花叶病毒番茄。处于中试阶段的与食品有关的转基因植物有抗除草剂水稻、抗虫水稻、抗病毒大白菜、抗病毒番茄、转Bt基因抗虫棉花、抗青枯叶病马铃薯、抗旱马铃薯、高氨基酸马铃薯等。
1.1.2改良食品原料发酵微生物食品原料加工中．一个非常重要的方面就是应用发酵技术进行微生物转化。持续创新使发酵食品不断得以改善并日趋多样化，但是许多创新只是局限于为现有产品选择新的可改变产品特性的生产菌。 用于发酵的微生物基因序列的揭示和高产量后基因组技术的出现使我们对传统加工方法的认识发生了巨大的变化。现在，有10种真菌基因组序列已被公开．而且通过公开的基因序列数据库，更多的真菌基因序列将被阐明。Jewett 等以黑匣子代谢组学方法为例进行了综述，为真菌基因组序列非依赖性的代谢作用多样性功能分析提供了可能。 根据它们高度的特异性和多样性．通过这些方法．通常可以确定其次级代谢产物。后基因组技术为开发发酵生物体的天然生物活性提供了新的可能．对改变微生物在相关生产条件下的性能有重要意义．这将为选择最佳的微生物菌种并利用这些微生物生产出有特色或新型的发酵产品提供新的方法。Van Hyckama Vlieg 等以乳酸乳球菌属微生物为例，对这些技术及其应用潜能进行了综述。 1.2对食品加工工艺的改进 1.2.1 延长食品保鲜期一方面．选育并推广适宜贮藏加工的品种，为食品生产提供更多易于贮藏的原料。主要是利用遗传工程技术选择培育对乙烯敏感性低的新品种．从基因工程角度解决农副产品的保鲜问题。另一方面，应用酶工程技术，利用生物酶制造一种有利于食品保质的环境．吸去瓶颈空隙中的氧而延长保鲜期：溶菌酶对革兰氏阳性菌有很强的溶菌作用，用于肉制品、干酪、水产品等的保鲜。 1.2.2 改进肉、奶、水产品的加工肉的加工保鲜方面主要是提高肉的综合品质以及瘦肉、肥肉、嫩肉的综合利用，如肉的嫩化、发酵香肠的生产和增加
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
食品科学，2006(12）：酶在食品工业中的应用与前景 肖玫1郭雪山2 （1南京农业大学工学院，南京210031 2南京财经大学食品科学与工程学院，南京210003） XIAO Mei 1 GUO Xue shan 2 (1. Engineering College，Nanjing Agricultural Universituy, Nanjing 210031，China ; 2. Food Science And Engineering College，Nanjing Universituy of Finance And Economics，Nanjing 210003，China) 摘要：本文介绍了酶在食品工业中的重要作用；概括了酶在肉类、鱼类加工、蛋品加工、乳品工业、果蔬加工、饮料、酿酒工业、焙烤食品和制糖中的应用；展望了酶对食品工业的发展前景。 关键词：酶；食品工业；应用；前景 The Application and the prospect of developmentof Enzy matic Techology in the Food Industry Abstracts:This paper introduces important effect of enzy in food industry，summarizes the application of enzy in the production of flesh, fish, eggs, milk, vegetable, beverage, vintage, toast food and refine suger，and gives developing prospect of enzy in food industry. Key words: Enzy；Food Industry；Application Prospect 生物工程是现代科技的一项高新技术，酶工程是生物工程中最重要的组成部分，是利用酶的特异催化功能，将一种物质转化为另一种物质的技术，即将生物体内具有特定催化作用的酶类或细胞、细胞器分离出来，在体外借助工业手段和生物反应器进行催化反应来生产某种产品的工程技术。当前酶制剂的生产，主要依靠从微生物发酵液或细胞中提取有用的酶类，如——淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、脂酶、果胶酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖异构酶以及用于重组DNA技术的各种工具酶等。这些酶类已被广泛用于食品加工、纺织、制革、医药、加酶洗涤剂生产和基因工程中。 生物技术在食品工业中应用的代表就是酶的应用。目前已有几十种酶成功地用于食品工业。例如，葡萄糖、饴糖、果葡糖浆的生产、蛋白质制品加工、果蔬加工、食品保鲜以及改善食品的
多酚氧化酶在食品中的研究进展 摘要：多酚氧化酶（PPO）存在于许多种类的食品中，是引起食物褐变的主要因素，酶促褐变严重影响了食品的感官品质，使得食品的保质期缩短和价值显著降低，不少新鲜食品的销售市场因此受到限制[1]。本文介绍了多酚氧化酶的酶学性质以及相应的抑制方法，并对其应用做出论述。 关键词：多酚氧化酶；性质；抑制方法；应用 多酚氧化酶（PPO）是自然界中分布十分广泛的一类末端氧化酶，属于铜金属酶类，其化学性质稳定，是植物叶子、果实等发生褐变的主要作用酶类[2]。此外，还会引起食品的褐变，损害食品的感官风味质量[3-4]。PPO普遍存在于植物、昆虫和真菌之中，甚至在腐烂的植物残渣上都还可以检测到它的存在。因此该酶与果蔬的加工品质密切相关，科学家们很早就开始对它进行深入彻底的研究[5-6]。 农产品的酶促褐变与多酚氧化酶活性和含量密切相关。这方面研究很多，酶促褐变不仅影响产品外观、风味、营养和加工性能，而且大大降低耐贮性，尤其对肉色较浅且容易碰伤的水果和蔬菜影响更为严重，产生的经济损失更大[7-9]。通常PPO 与底物被区域化分开，PPO 在质体中以潜伏状态存在，而PPO 的底物存在于液泡中。只有当植物体内发生生理紊乱或组织受损时，PPO 与底物的亚细胞区域化才被打破，PPO 底物被激活产生黑色或褐色的沉积物，这是果蔬等农产品酶促褐变的主要原因[10]。 1、多酚氧化酶的酶学性质 与多酚氧化酶酶学性质的主要研究内容有：酶的分离和纯化、测定酶促反应的速度、了解影响酶促反应的因素等等[11]。 在分离和纯化时，一般是进行纯化，再将纯度高的PPO酶液进行酶学的性质研究[12-13]。PPO活性检测则一般通过测定产物生长速度（初速度）来测定，通过采用分光光度法，即在一定波长下测定从醌生成的色素的吸光度，再根据吸光度来定义酶的活性大小[14]。目前，已知的影响PPO酶促反应速度的因素主要有：温度、同一底物不同浓度、不同的底物、pH值、激活剂、抑制剂等[15]。
一、名词解释 诱变育种：利用诱变剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需高产优质菌种的方法。 代谢控制发酵：是指利用生物的、物理的、化学的方法，人为的改变微生物的代谢途径，使之合成、积累、分泌我们所需要的产品的过程。 寡核苷酸介导诱变(oligonucleotide-directed mutagenesis): 指在DNA水平上改变氨基酸 的编码序列，也称定点诱变(site-specific mutage nesis); 补料分批培养:在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。临界溶氧浓度：指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。 诱导酶：有些酶在通常的情况下不合成或很少合成，当加入诱导物后就会大量合成，这样的酶叫诱导酶 固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶 非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学? 抗体酶：是一种具有催化作用的免疫球蛋白，属于化学人工酶 细胞培养:是指动植物细胞在体外条件下的存活或生长，此时细胞不再形成组织. 愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。 接触抑制：细胞从接种到长满底物表面后，由于细胞繁殖数量增多相互接触后，不再增加。细胞系：原代细胞经第一次传代后，形成的细胞群体，即具有增殖能力，类型均匀的培养细胞，一般为有限细胞系。 抗性互补筛选法：利用亲本细胞原生质体对抗生素、除草剂及其它有毒物质抗性差异选择杂种细胞。细胞拆合：是指以一定的实验技术从活细胞中分离出细胞器及其组分，然后在体外一定条件下将不同细胞来源的细胞器及其组分进行重组，使其重新装配成为具有生物活性的细胞或细 胞器. 基因重组(gene recombination): 是指DNA片段在细胞内、细胞间，甚至在不同物种之间 进行交换，交换后的片段仍然具有复制和表达的功能。 克隆：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 限制性内切酶：限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。 黏性末端：被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 CCCDNA色大多数的天然DNA质粒具有共价、封闭、环状的分子结构，即CCCDN A 回文结构：在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致。 基因探针：是一段与目的基因互补的核酸序列，可以是DNA，也可以是RNA，用它与待测样品DNA 或RNA进行核酸分子杂交，可以判断两者的同源程度. Dot印迹杂交：将待测DNA或RNA的细胞裂解物变性后直接点在硝酸纤维素膜上，不需要限制性酶进行酶切，既可与探针进行杂交反应. cDNA文库:是指某生物某一发育时期所转录形成的cDNA片段与某种载体连接而成的克隆的 集合。 二、填空题 1.1972年斯坦福大学的Berg等人完成了首次体外重组实验，并首次用限制性内切酶切割 SV40的DNA片断与噬菌体的DNA片断，经过连接，组成重组DNA分子，他是第一个 实现DNA重组的人。
1-1食品生物技术：指以现代生命科学的研究成果为基础，结合现代工程技术手段和其他学科的的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品原料。 ~在食品工业发展的地位：已经渗透到食品工业的方方面面，21世纪的食品工业将是建立在现代食品生物技术和现代食品工程技术两大支柱上的一个全新的朝阳产业。 1-2食品生物技术内容：细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生物工程下游技术、现代分子检测技术 基因工程技术对未来新食品作用：利用基因工程对食品进行改良，以提高食品产量和质量，改善风味，使人们吃到更多、更好的食品。 1-4生物技术食品的安全性特别是遗传重组食品的潜在致敏性以及潜在毒性。每个物种的dna序列都是一个整体，虽然可能其中只有1% 的dna是有意义的，但由于人类的干预，很有可能致使这个dna序列产生新的，且是人类预想之外的启动子或者密码子，从而产生目标之外的蛋白质乃至目标之外的新性状。这就构成了一种潜在的威胁，在没有进行完备的论证之前，都不能确定其是好是坏！ 2-1基因工程：用人工的方法把不同的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组，形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。 ~操作步骤：a.在供体细胞中用限制性内切酶切割基因，以分离出含有特定的基因片段或人工合成目的基因并制备运载体；b.把获得的目的基因与制备好的运载体用DNA连接酶连接组成重组体c.把重组体引入宿主细胞d.筛选。鉴定出含有外源目的基因的菌体或个体 2-2限制性内切酶：能在特定部位限制性地切割DNA分子。 命名原则：用具有某种限制性内切酶的有机体学名缩写来命名。 分类：Ⅰ型限制性内切酶、Ⅱ型~Ⅲ型~ 作用：在构建重组载体的时候，需用限制性内切酶切割目的基因和载体，再用连接酶将两者连接起来。 eg：EcoRⅠ即从大肠杆菌中分离出来的R株Ⅰ型限制性内切酶。 2-3理想的基因工程载体应具备的特征：a.能在宿主细胞内进行独立和稳定的DNA自我复制b.易于从宿主细胞中分离，并进行纯化c.在其DNA序列中有适当的限制性内切酶单一酶切位点d.具有能够直接观察的表型特征，在插入外源DNA后。 2-4目的基因：指根据基因工程的目的和设计所需要的某些DNA分子的片段，它含有一种或几种遗传信息的全套密码。 获得~方法：鸟枪法、物理化学法、化学合成法、酶促逆转录合成法。PCR扩增法 2-5构建一个理想的DNA重组体分子：目的基因的获得与序列分析，目的基因与与载体的连接(重组与克隆)，重组DNA向受体的转化，重组体的筛选与外源基因的鉴定 2-8报告基因：是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因 2-10从不同水平上检测外源基因是否导入的方法：点杂交、Southern吸印杂交（DNA）、northern吸印杂交(RNA)、western吸印杂交(P2)、原位杂交技术 2-11反义RNA技术：把一段DNA序列以反义方向插入到合适的启动子和终止子之间，然后把此基因构建体转化到受体细胞中去，通过选择培养获得转化生物体的技术。 ~原理：反义基因转录生成的mRNA可以抑制具有同源性的内源基因的表达，用这种方法可获得特定基因表达受阻而其他不相关基因的表达不受影响的转基因植株。 ~特点：a.反义RNA可以高度专一地调节某一特定基因的表达，不影响其他基因的表达。b.转化到植物中的反义RNA的作用类似于遗传上缺陷性。c.反义基因整合到植物的基因组中可独立表达和稳定遗传，后代符合孟德尔遗传规律。d.反义基因不必了解其目的基因所编码
第10章酶在食品分析中的应用 主要内容： 1 酶法分析的特点及应用类型 2 酶联免疫测定（ELISA） 3 聚合酶链式反应（PCR） 4 酶生物传感器 5 酶抑制率法 酶法分析的发展 ?酶在定量分析中的应用可以追溯到19世纪中期。当时，曾采用麦芽提取物作为过氧化物酶源，以愈创木酚作为共底物或指示剂测定过氧化氢。 ?然而，酶法分析真正的发展应归于它在临床实验室中的广泛应用。 酶法分析的发展 ?如早在1914年临床上就开始采用脲酶测定尿中的尿素，但是在临床实验室中酶分析的真正突破要推迟到1958年，当时转氨酶分析发展成为诊断肝病和心脏病的一个有效手段。 ?到了20世纪50年代前已有60种物质能借助于酶法分析。近年来，酶法分析发展迅速，广泛应用于临床检验、食品、环境等生物及其它样品的检测。 1. 酶法分析的特点及应用类型 ?酶的特性 酶在食品分析中的应用类型 ?1. 去除样品中的杂质。如测定果糖、多糖等。 ?2. 催化待测物生成新的产物，而这种产物更容易被定量分析。如：淀粉的测定。 ?3. 测定食品中酶的活性作为食品的指标，如过氧化物酶的测定。 ?4. 利用酶催化反应所产生的一些信息。如酶联免疫法、酶电极法等。 2 酶联免疫测定（ELISA） ?酶联免疫测定（enzyme-linked immunosorbent assay ，ELISA）是继放射免疫测定技术之后发展起来的一项新的免疫学技术。 ?ELISA自上世纪70年代出现开始，就因其高度的准确性、特异性、适用范围宽、检测速度快以及费用低等优点，在临床和生物疾病诊断与控制等领域中倍受重视，成为检验中最为广泛应用的方法之一。 2.1 ELISA的基本原理 ?（1）利用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接（或建立关联）。 ?（2）通过酶与底物产生颜色反应，用于定量测定。 ?它将酶促反应的高效率和免疫反应的高度专一性有机地结合起来，可对生物体内各种微量有机物的含量进行测定。测定的对象可以是抗体也可以是抗原。 ELISA试剂盒的组成 ?完整的ELISA试剂盒包含以下各组分： （1）包被抗原或抗体的固相载体（免疫吸附剂）； （2）酶标记的抗原或抗体（标记物）； （3）酶作用的底物（显色剂）； （4）阴性和阳性对照品（定性测定），参考标准品和控制血清（定量测定）； （5）结合物及标本的稀释液； （6）洗涤液；（含吐温20磷酸盐缓冲液） （7）酶反应终止液。（常用硫酸） 酶标仪和酶标板
网络技术在食品工业中的应用分析
网络技术在食品工业中的应用分析 智研数据研究中心网讯： 内容提要：运用高新技术和信息网络技术对现有食品加工装置和生产工艺进行改造, 是技术进步的重要手段。大力推广电子计算机进入生产领域, 根据生产工艺特点, 编制控制软件, 由电脑自动控制各个环节的生产工艺要求, 自动协调控制阀门。使人工操作、经验判断为主的加工过程逐步过渡到以电脑自动控制为主。既避免了操作失误、经验失误、减轻工人的劳动强度, 又能保证和提高产品的内在、外观的各项综合指标。 智研数据研究中心发布的：2012-2016年中国农副食品加工业市场监测与投资前景分析报告 1采用高新技术, 将为发展食品工业大展宏图。 充满希望的21 世纪, 以信息技术为中心, 包括生物技术和网络技术为重要内容的高新技术的发展, 对食品工业的发展将起着极大的推动作用。我国是农业大国, 食品工业技术发展制约着农业的发展。 面对国内外日益激烈的市场竟争, 我国的可利用资源减少, 人口却在增加, 生存与发展始终是头等大事, 所以食品工业一直是我国政府十分重视的支柱产 业之一。要发展食品工业, 首先要重视其技术的发展, 尤其是食品工业中的新型制造技术的应用, 唯有如此, 方能兴旺食品工业, 使之对农业产生导向作用。 1. 1 生物技术在食品工业中的应用。生物技术在其发展过程中始终与食品工业有着密不可分的关系。现代生物技术的飞速发展及其在食品工业中应用是近代食品工业取得非凡成就的重要因素, 它为解决人类食品、营养、保健、环境、资源等问题开辟了崭新的途径。目前国际市场上以生物技术为基础的食品工业
产值为2 500 亿美元。生物技术在国内食品工业中已得到广泛的应用, 例如基因工程技术在食品品质改良方面, 以高产、优质、抗病虫害、高蛋白含量为主要目标; 利用微生物发酵及酶工程技术, 可生产出门类众多的传统发酵食品等, 还可利用生物技术对传统食品加工工艺进行改造。现代食品新型制造技术随着科学技术进步而不断发展, 日趋成熟。而且各种现代食品新型制造技术相互组合使用, 将会产生更佳的经济效益。 1. 2网络技术在食品工业中的应用。运用高新技术和信息网络技术对现有食品加工装置和生产工艺进行改造, 是技术进步的重要手段。大力推广电子计算机进入生产领域, 根据生产工艺特点, 编制控制软件, 由电脑自动控制各个环节的生产工艺要求, 自动协调控制阀门。使人工操作、经验判断为主的加工过程逐步过渡到以电脑自动控制为主。既避免了操作失误、经验失误、减轻工人的劳动强度, 又能保证和提高产品的内在、外观的各项综合指标。建立在高新技术基础上的食品工业, 将不断创新和加大综合利用广度和深度、节约资源、节约能源, 增加经济效益,使食品工业尽早成为无污染、保持生态环境的绿色行业。 2重视人才培养与人才引进, 向国际水平靠拢。 以前, 我们的国门没打开, 长期以来产供销全都是计划经济运行, 所以市 场经济商品意识淡薄。参加世贸组织后国门打开了, 情况发生突变。外国食品已大批量涌入中国市场, 且产品质量上乘、款式新颖、口味新奇、包装精美, 对我们的传统食品引起了不小的冲击。 食品行业的生产、管理、营销是一个庞大的系统工程, 要求不同层次的人员来运作, 尤其是决策指导的高层面人员, 具备素质全面、精通国际贸易规则。 教育部门要开设食品专业, 培养适应新时代的食品行业管理人才, 同时高校、高职、中职、技工学校也要培养不同层面的生产、管理人员。市场竞争的深层次是人才竞争。
◆ 生物技术的确切定义: 人们运用现代生物科学，工程学和其他基础学科的知识，按照预先的设计，对生物进行控制和改造或模拟生物及其功能，用来发展商业性加工，产品生产和社会服务的新技术领域。 ◆ 生物技术的构成 ◆ 生物技术各构成成分之间的关系 现代生物技术的核心是基因工程，而现代生物技术的基础和归宿则是发酵工程和酶工程，否则就不能获得产品和经济效益，也就体现不了基因工程和细胞工程的优越性。 基因工程的定义： ▼ 是指按照人们的意愿和设计方案， ▼ 以分子生物学，分子遗传学，生物化学和微生物学为理论基础， ▼ 通过将一种生物细胞的基因分离出来或人工合成新的基因， 在体外进行酶切和连接并插入载体分子构成遗传物质的新组合， ▼ 导入到自身细胞或另一种细胞中进行复制和表达等实验手段， ▼ 有目的的实现动物，植物和微生物等物种之间的DNA 重组和转移， 使现有物种在短时间内趋于完善或创造出新的生物特性。 发酵工程的定义 : 基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 蛋白质工程
利用微生物的某种特性，通过现代化工程技术手段进行工业规模生产的技术. 包括: ①传统发酵（有时称酿造）， ②近代的发酵工业如酒精，如乳酸，丙酮-丁醇等 ③目前新兴的如抗生素，有机酸，氨基酸，酶制剂， 核苷酸，生理活性物质，单细胞蛋白等的发酵生产 酶工程的定义 : 酶工程是利用酶所特有的生物催化性能，将酶学理论与化工技术结合而成的一门生物技术。也就是利用离体酶或者直接利用微生物细胞，动植物细胞，细胞器的特定功能，借助于工程学手段来生产酶制剂并应用于相关行业的一门科学。 细胞工程的定义 : 是利用细胞生物学和分子生物学技术，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质已获得新型生物或特定细胞产品的一门综合性科学技术。 蛋白质工程的定义 : 蛋白质结构和功能的研究为基础，运用遗传工程的方法，借助计算机信息处理技术的支持，从改变或合成基因入手，定向地改造天然蛋白质或设计全新的人工蛋白质使之具有特定的结构、性质和功能，能更好地为人类服务的一种生物技术。 生物技术：农业生物技术、医药生物技术、食品生物技术、海洋生物