浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用

浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用
浅论现代生物技术在发酵食品生产中的应用

微生物技术与食品发酵

微生物技术与食品发酵 可以说食品生产是世界上最大的工业之一。在工业化国家,食品消费至少占家庭预算的20%~30%。食品业范围很广,有专门的行业和职业,还有全球的食品生产和销售的跨国公司,随着运输业的发展,各种各样的食品可运至世界各地,而保鲜技术的进步,使得人们可品尝到一年四季的季节性产品,事实上,食品业正为社会提供高质量,有益健康的食品,不受季节和原产地的限制。 食品链主要开始于农业生产中的作物种植或动物饲养,终止于消费者对他们的利用。除了蔬菜和水果,大不分食品材料需要某种程度的加工如谷类和肉类,农产品和消费者之间的环节是食品工业,通过他们,相对庞大的,易腐烂的粗制品的农产品,转变成货架上便利而美味的食品和饮料。 充分认识生物技术对满足当今社会对食品需求的潜力,无论对发达或不发达的国家都是非常重要的,食品生物技术包含的内容很广,如提高食品质量,营养,安全性和食品保藏等;它有赖于现代生物知识和技术与食品加工和保险生物工程原理的有机结合。不过单凭生物技术的进步还不能使食品工业发生革命,而经济和消费者接受力,对生屋技术应用和推广也有很大的影响,有时超过技术障碍。 食品和饮料与制药业很不同,他们的产品不停地被消费并受市场调节。许多食品和饮料所投入的研究经费占销售额的不到1%。他们加工容易,加工的方法得不到专利保护。许多食品和饮料是大批量,低价格的,所有对市场的研究与基础研究一样重要。面对市场对食品和饮料需求的日益上升,微生物技术对发酵技术的开发展现出良好的商业前景。 食品和饮料的发酵是通过微生物技术或酶对农产品原料的作用,发生相关的化学反应,使最终产品口味,色泽等发生感官上的改善,产品通常更有营养,更易消化,口味更好,并无病原微生物,无毒害,发酵的食品包括面包,乳酪,泡菜,酱油等。发酵的饮料包括啤酒,葡萄酒,白兰地,威士忌和非酒精饮料如茶,咖啡,可可等。 发展发酵技术的一个重要应用是防止有机物的腐烂。另一个重要应用是使口味平淡的原料发生感官的,物理的和营养方面的变化,改善风味和维生素成分,使某些植物性的原料获得肉类的质地和口感。现代的发酵技术方法,使产品更易受控制,更稳定,而且更能确保产品的安全性。 对大多数的发酵过程,人们往往忽略了微生物所起的作用。最初的工匠们无意识的控制和利用微生物的作用,仅凭经验但也得到稳定的终产品,公元前800年,埃及人和巴比伦人就从大麦和产于欧洲的黑麦制得的酸面团发酵生产酒精饮料。只有到了现代,微生物在发酵中起作用的本质才被认识到,有些发酵只有微生物起作用,另一些是多种微生物共同起作用,过程十分复杂,机理尚未完全认识清楚。这些发酵工业的进一步研究,现代生物技术的进一步应用,食品饮料工业技术必得到突飞猛进的发展。目前,能具体体现发酵技术应用价值的是以下几方面。 1. 酒精饮料 世界范围的酿造业是当前商业中具有最稳定经济效益的行业。提高转化率或产量以获得高额利润是发展和改进技术的动力。 原材料主要包括两种:糖类物质和淀粉物质,后者需要在发酵前水解成单糖。当这些底物与适当的微生物一起酝酿,提供发酵条件,最终会得到一种液体,它含有很多成分,酒精含量从百分之几到百分之几十,由于酸性的pH值可以抑制微生物的生长,使得产品更加稳定和安全,这类酒可以直接饮用。但人们更习惯存放一段时间,使得他们口感更好,进一步蒸馏可提高酒精浓度,得到各种类型的酒。最常用的发酵微生物是酵母菌,这种微生物可以吸收和利用单糖,如葡萄糖和果糖,将他们代谢成乙醇,可以使乙醇达到高浓度,这里简单介绍葡萄酒,它是世界范围生物技术酿酒工业的主要代表。 葡萄酒大多数销售的葡萄酒是由葡萄品种Vitisvinifera发酵的产品,这种葡萄的种植已推广到全世界,土质对葡萄酒的质量有着重要的影响。

现代生物技术在食品领域中的应用

现代生物技术在食品领域中的应用 发表时间:2010-09-30T14:27:21.670Z 来源:《魅力中国》2010年9月第1期作者:肖付才[导读] 本文阐述了基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术在食品发酵业的应用。肖付才(许昌职业技术学院园林园艺系,河南许昌 461000)摘要:本文阐述了基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术在食品发酵业的应用。代生物学和分子生物学的发展,对基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等现代生物技术工程产生重要影响,其在食品发酵生产中的应用越来越广。 关键词:生物技术;基因工程;细胞工程中图分类号:Q81 文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2010)09A-0164-01 生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010~2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。 一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。 (一)改良面包酵母菌的性能面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。 (二)改良酿酒酵母菌的性能利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。 (三) 改良乳酸菌发酵剂的性能乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH 诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DNA 片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。 二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80 年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间) 细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。 三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5~10d 的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。 四、小结在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。参考文献

现代食品生物技术重点

◆ 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

食品发酵工艺学

食品发酵工艺学 第一章绪论 一、食品发酵与酿造的历史 1.列文虎克Leeuwenhoek Antoni Van ( 1632-1723 ):成功制造了世界上第一台显微镜,并在人类历史上第一次通过显微镜发现了单细胞生命体-----微生物。 2. 巴斯德(Louis Pasteur,1822~1895)巴斯德的主要贡献:发明了巴斯德灭菌法。1861年,巴斯德实验,结束了绵延100多年的争论,把自然发生论赶出了科学界。1865年,巴斯德受农业部长的重托,解决了法国南部蚕业上遇到的疾病使蚕大量死亡的难题。发明了狂犬病疫苗,他还指出这种病原物是某种可以通过细菌滤器的“过滤性的超微生物”。 3.科赫(Koch, Robert 1843~1910)科赫的主要贡献:1881年后,创用了固体培养基划线分离纯种法。建立了单种微生物的分离和纯培养技术。1882年3月24日科赫在德国柏林生理学会上宣布了结核菌是结核病的病原菌。单种微生物分离和纯培养技术的建立,是食品发酵与酿造技术的第一个转折点。 4. 20世纪40年代,好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。 5. 人工诱变育种技术和代谢调控发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第三个转折点。 6.20世纪70年代发展起来的DNA重组技术,又大大推动了发酵与酿造技术的发展。二、食品发酵与酿造的特点以及与现代生物技术的关系 (一)食品发酵与酿造的特点 发酵:泛指利用微生物制造工业原料和工业产品的过程。通常所说的发酵指生物或离体的酶,不彻底地分解代谢有机物,并释放出能量的过程。 酿造:是我国劳动人民对一些特定产品进行发酵生产的一种称谓,通常把成分复杂、风味要求较高,诸如黄酒、白酒、啤酒、葡萄酒等酒类以及酱油、酱、食醋、腐乳、豆豉、酱腌菜等食佐餐调味品的生产称谓酿造。 酿造与发酵的区别:利用生物体或生物体长生的酶进行的化学反应。与化学工业相比,发酵与酿造工业的特点:安全、简单;原料广泛;反应专一;代谢多样;易受污染;菌种选育发酵技术的两个核心:生物催化剂、生物反应系统 第二章菌种选育、保藏与复壮 菌种选育的方法有:自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程。 一、微生物菌种选育的理论基础 微生物的遗传性和变异性的特点:a、微生物由于繁殖速度快、生活周期短;b、微生物由于个体微小,比表面积大,大多以单细胞或极少分化的多细胞存在;c、微生物大多以无性生殖为主,且营养体多数为单倍体。 诱变育种:人为地将对象生物置于诱变因子中,使该生物体发生突变,从这些突变体中筛选具有优良性状的突变株的过程。 (一)突变:微生物的遗传物质存在于变动着得的环境中,染色体上的遗传信息以及染色体组受到环境的作用而改变,这种改变或多或少是永久性的,从生物表型上说是突然发生可遗传的变换,这种变化就称为突变。自发突变:在自然状况下发生的突变,也称自然突变。诱发突变:人为地利用物理或化学因素诱发的突变。(二)诱变的基本原理 1.诱变剂:用来处理微生物并能提高生物体突变频率的这些物理或化学因素成为诱变因素,又称诱变剂。诱变剂有物理诱变因子(紫外线、X射线)、化学诱变因子(亚硝基胍、亚硝酸、亚硝基甲基胍)生物诱变因子(噬菌体) 2. 诱变剂作用机理物理诱变因子诱变机理:快中子、γ射线、β射线产生电离辐射,而紫外线是不形成离子的非电离辐射。以紫外线为例,紫外线照射后引起的DNA结构改变,D

1 什么是食品生物技术

1 什么是食品生物技术? 食品生物技术(food biotechnology)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。它包括了食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程,也包括了应用现代生物技术来改良食品原料的加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养以及与食品加工和制造相关的其他生物技术,如酶工程、蛋白质工程和酶分子的进化工程等。 2 你对食品生物技术在食品工业发展的地位是什么态度? 3 食品生物技术主要包含哪些内容?(参考1) 4 基因工程技术对未来新食品有什么作用? 5 什么是基因工程? 基因工程是指将一种或多种生物体的基因与载体在体外进行剪接重组,然后转入另一种生物体内,是指按照人们的意愿表达出新的性状。 6 基因工程的操作步骤。 ①从供体细胞中分离出基因组DNA,用限制性核酸内切酶分别将外源DNA和载体分子切开(简称切) ②用DNA连接酶将含有外源基因的DNA片段接到载体分子上,构成DNA重组分子(简称接) ③借助细胞转化手段将DNA重组分子导入受体细胞中(简称转) ④短时间培养转化细胞,以扩增DNA重组分子或将其整合到受体细胞的基因组中(简称增) ⑤筛选和鉴定经转化处理的细胞,获得外源基因高效稳定表达的基因工程菌或细胞(简称检) 7 理想的基因工程载体应该具备的特征? 1)具有对受体细胞的可转移性或亲和性,以提高载体导入受体细胞的效率。 2)具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点,实德外援基因在受体细胞中稳定遗 传。 3)具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点,有利于外源基因的剪切插入。 4)具有合适的选择性标记,便于重组DNA分子的检测。 8 举例说明质粒载体的特点作用? 特点:自主复制性、可扩增性、可转移性、不相容性。(野生型质粒的基本特点) 根据载体的功能和用途可以分为以下几类:克隆质粒、测序质粒、整合质粒、穿梭质粒、探针质粒、表达质粒。 9 什么是报告基因?常用的报告基因有哪些? 报告基因(reporter gene)是一种编码可易于鉴定的蛋白质或酶的基因,可用于标定目的基因的表达调控,并筛选得到转化成功的生物个体,通常称为转化体。目前常用的报告基因有氯霉素乙酰转移酶基因(cat)、荧光素酶基因(luc)、β-葡萄糖苷酸酶基因(gus)、分泌型碱性磷酸酶基因(seap)、绿色荧光蛋白基因(gfp)等。 10 什么是基因探针?常用的制备基因探针的方法有哪些? 带有可检测标记(如同位素、生物素或荧光染料等)的一小段已知序列的寡聚核苷酸。可通过分子杂交探测与其序列互补的基因是否存在。 探针的获取有下列多种方法:①目的基因的同源序列②cDNA③人工合成 11 简述反应基因技术的基本概念,原理与特点? 12 什么是细胞工程?简述其基本原理与技术? 定义:应用细胞生物学和分子生物学的方法,通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平

食品生物技术专业简介

食品生物技术专业简介 专业代码570101 专业名称食品生物技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握生物化学、微生物发酵技术、食品生物新技术等基本知识,具备发酵、产品分离提取、菌种培养等能力,从事调味品及食品添加剂、酒、饮料及精制茶等生物食品的生产操作、设备使用和维护、生产过程质量监控、工艺与设备管理、技术研发辅助等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向生物食品制造技术及应用行业,在发酵、产品分离提取、菌种培养等岗位群,从事生产操作、设备使用和维护、生产过程质量监控、工艺与设备管理、技术研发辅助、生物产品检验检疫、生物产品销售等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力; 2.具备在工作中发现问题和寻找解决问题方法的能力; 3.具备食品生物新技术初步研发的能力; 4.掌握生产过程质量管理的相关知识及技能,具备生物食品生产过程质量监控的能力; 5.掌握生物食品工艺技术及应用,具备生物食品生产工艺与设备管理的能力; 6.掌握微生物菌种培养、发酵和产品提取的基本知识及技能,具备生物食品生产操作的能力; 7.了解相关生产设备的结构、工作原理及基本操作,具备生物食品生产设备使用

和维护的能力。 核心课程与实习实训 1.核心课程 生物化学、微生物基础、微生物发酵技术、发酵工程设备、食品质量与安全、发酵食品生产技术、食品生物新技术等。 2.实习实训 在校内进行微生物基础技能训练、微生物发酵技术技能训练、发酵食品生产技术综合训练、食品生物新技术研发训练等实训。 在生物食品生产企业进行实习。 职业资格证书举例 发酵工微生物培菌工酿酒工酱油酱类制作工食用酶制剂制造工 衔接中职专业举例 食品生物工艺 接续本科专业举例 生物技术生物工程酿酒工程

食品发酵原理

教案 课题:第二章食品发酵原理审批签字 班级授课日期 学时2学时 教 学目标知识目标: 一、发酵工业的基本概念 二、微生物发酵的基本特征 三、本课程的重点内容和任务 技能目标:使学生能够了解微生物发酵的基本特征 教学 重点难点重点:微生物发酵的基本特征难点:微生物发酵的基本特征 教学 方法讲授法 参考资料 或教具 多媒体课件、教材 教学内容方法过程:附记[组织教学]:师生问好,检查出勤情况 [新课导入]: 近几十年的来微生物发酵不但在应用领域上更加广泛,更重要

教学内容方法过程:附记的是建立了许多新的微生物发酵理论体系,诸如:代谢控制发 酵、基因工程菌发酵等 [讲授新课]:食品发酵原理 二、发酵工业的基本概念 微生物学中的发酵的定义: 微生物发酵工业的概念: 1.发酵工业生产的基本模式 讲述生物工业的基本生产模式,引出生物技术、生 物工程的概念,讲述两者之间的区别与联系 2.发酵工业的分类 二、微生物发酵的基本特征 1.微生物发酵过程是一个典型的化工过程 由于微生物生理特性决定了微生物在发酵过程中需要稳定的环境、特殊的条件以及以氧作为底物的供给,这些多涉 及到化工生产的一下领域: (1)质量的传递——氧的供给、代谢物的排泄等 (2)热量的传递——微生物呼吸产热,微生物生长于代谢 需要稳定的而严格的温度条件。 (3)动量的传递——涉及到搅拌轴功率的计算,他与溶 氧、气液混合的关系 (4)微生物的反应工程——涉及到微生物的生长动力学 模型的建立,产物生成动力学模型的建立。 2.微生物发酵过程是一个典型的代谢控制发酵 从微生物发酵的历史角度看,最早的微生物发酵是一 个自然发酵过程,现代微生物工业通常是指微生物的代谢 控制发酵? 定义:是指利用生物的、物里的、化学的方法,人为 的改变了微生物的生长代谢途径,使之合成、积累、分泌

食品科学与工程专业发酵食品工艺学课程教学大纲

发酵食品工艺学课程教学大纲 课程名称:发酵食品工艺学(Fermented Food Technology) 课程编号:FFT205 课程类别:专业课程课程性质:选修 总学时:44,其中(理论学时,20 ;实践学时:24 )学分:2 适用专业:食品科学与工程责任单位:生物食品学院 先修课程: 一、课程性质、目的 发酵食品工艺学是以食品微生物学、食品发酵基础为支撑,利用微生物细胞的特定性状,通过现代化工程技术,生产食品、保健品或添加剂的一门科学技术。它不但是支撑现代食品工业的重要技术,同时也是生物技术产业化的重要手段。为此,食品科学与工程专业开设《发酵食品工艺学》课程,该课程为食品科学与工程专业的专业必修课之一。《发酵食品工艺学》以发酵和酿造食品的工业化生产为主,注重现代生物技术在该领域的应用,对各类产品的发酵、酿造技术和食品工业废弃物的生物学处理进行了论述,为学生从事该领域的生产和科学研究提供必要的基础知识。通过本课程的学习,使学生们熟悉食品发酵与酿造的生产的一般过程,掌握发酵与酿造食品,如酒精发酵与酿酒、氨基酸与有机酸发酵、发酵豆制品、酶制剂等生产的基本理论和技术,了解食品发酵与酿造工业的发展状况及新技术、新设备的应用情况。 二、课程主要知识点及基本要求 第一章绪论 一、发酵食品的概念二、发酵食品的种类三、发酵食品的特点四、发酵食品的发展历史 教学目的与要求:了解发酵食品的概念、种类、特点及发展历史。明确学习这门课程的目的和任务。 重点:发酵、发酵食品的概念 第二章发酵食品与微生物 第一节发酵食品与细菌 一、乳酸菌二、醋酸菌三、枯草杆菌四、棒杆菌 第二节发酵食品与酵母 一、酵母的繁殖方式二、酵母的糖代谢三、常见的酵母种类 第三节发酵食品与霉菌 教学目的与要求:了解食品发酵过程中的主要微生物的形态、特征及生理特性,掌握发酵食品中常见微生物的判别方法和用途,生产出优质发酵食品。 重点:发酵食品常用微生物的形态、特征及生理特性。

发酵技术在食品生产中的应用与控制

发酵技术在食品生产中的应用与控制 人们在几千年前就懂得利用发酵技术来生产食品,时至今日,发酵技术在食品生产中的应用更加广泛,生产出来的食品品种更加丰富多样。想要生产出符合产品标准要求的发酵食品,应掌握好食品的发酵技术。 发酵技术在食品生产中的控制要先做好发酵食品原料采购质量控制,然后根据产品品种、工艺流程合理布局好企业厂房与设施设备,加强影响发酵过程各因素的质量监控,是控制好发酵技术的关键所在。 1、发酵技术的发展 中国早在几千年前,人们就开始利用发酵技术从事酿酒、酱、醋等食品的生产,并积累了丰富的发酵经验。发酵食品最初发源于家庭和作坊式的手工制作,大多凭借祖先流传下来的技术和经验进行生产。后来,随着工业的发展,人们用机械或管道代替了繁重的体力劳动,对发酵生产工艺进行了规范,实现了工业化的规模生产。 2、发酵技术的定义 发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术,称为发酵技术。发酵的概念来源于酿酒的过程。“发酵”最初来原于拉丁语“发泡”。 3、发酵技术在食品生产中的应用 通过发酵技术不仅能改善食品的风味、色泽和组织结构,还能提高食品的营养价值。因此,发酵技术在食品生产中的应用十分广泛。我们日常生产接触到的啤酒、酱油、腐乳、面包、酸奶和泡菜等都是利用发酵技术生产出来的传统发酵食品。 4、发酵技术在食品生产中的控制 要想生产出符合产品标准要求的发酵食品,应掌握好食品的发酵技术。虽然发酵食品种类繁多,不同的发酵食品对发酵技术有不同的要求,但由于工艺上存在一些相似之处,发酵食品的发酵技术也存在着某些共性。我国自从1980年以来陆续颁布了多种发酵食品的生产许可证审查细则,这些都可以作为发酵食品生产技术控制的参考,发酵技术在食品生产中的控制主要有以下几点。 1)发酵原料采购质量要严格控制 选择符合要求的原料对发酵食品来说非常重要。食品发酵使用的原料常以糖质或淀粉等碳水化合物为主,发酵用微生物菌种绝大多数来源于已有的优良菌种,或自行选育新菌种。发酵食品使用的原料必须符合《食品安全法》第五十条规定:“食品生产者采购食品原料、食品添加剂、食品相关产晶,应当查验供货者的许可证和产品合格证明;对无法提供合格证明的食品原料,应当按照食品安全标准进行检验;不得采购或者使用不符合食品安全标准的食品原料、食品添加剂、食品相关产品。” 如酱油和啤酒等发酵食品都会用到豆料、谷物等作为发酵原料,这些原料中常见的危害有重金属超标、农药残留及放射性污染等,因此购迸这些原料时应加强药物残留和重金属的测定。2)厂房工艺布局要合理、发酵设施设备要齐全并符合要求 合理的厂房布局和必备的发酵设备是生产发酵食品的前提条件。企业必须具备符合规定的相适应的生产场所,厂区周围应无有害气体、烟尘等扩散性污染源。生产工艺布局应合理,各工序应减少迂回往返,避免交叉污染。企业必须应具有与生产的食品品种、数量相适应的且具备审查细则中规定的必备的生产设备;设备性能与精度应能满足食品生产加工的要求。例如,食醋的生产,生产用的厂房能满足原料处理、种曲(外协的除外)和制曲、液化及糖化、酒精发酵、醋酸发酵、淋醋、调配、灭菌处理和灌装(包装)的设备。 凡与发酵食品生产接触的设备、管道、涂料、工器具和容器等必须用无毒、无异味、抗腐蚀、

食品生物技术(复习专用)

一、名词解释 1、基因:是具有遗传效应的DNA片段。 2、质粒:质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。 3、限制酶:是可以识别特定的核苷酸序列,并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶 4、基因工程:又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。 5、酶工程:是指工业上有目的的设置一定的反应器和反应条件,利用酶的催化功能,在一定条件下催化化学反应,生产人类需要的产品或服务于其它目的的一门应用技术。 6、末端转移酶:是一种无需模板的DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸结合到DNA 分子的3'羟基端。 7、葡萄糖淀粉酶:又称糖化酶。它能把淀粉从非还原性未端水解a-1.4葡萄糖苷键产生葡萄糖,也能缓慢水解a-1.6葡萄糖苷键,转化为葡萄糖。同时也能水解糊精,糖原的非还原末端释放β-D-葡萄糖。 8、相对酶活力:具有相同酶蛋白量的固定化酶与游离酶活力的比值称为相对酶活力。 9、α-淀粉酶:可以水解淀粉内部的α-1,4-糖苷键,水解产物为糊精、低聚糖和单糖,酶作用后可使糊化淀粉的黏度迅速降低,变成液化淀粉,故又称为液化淀粉酶、液化酶、α-1,4-糊精酶。 10、甲基化酶:作为限制与修饰系统中的一员,用于保护宿主DNA 不被相应的限制酶所切割。 11、葡萄糖异构酶:也称木糖异构酶,能将D-葡萄糖、D-木糖、D-核糖等醛糖可逆地转化为相应的酮糖。 12、发酵工程:是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。13、补料分批发酵:又称“流加发酵”,是指在微生物分批发酵过程中,以某种方式向发酵系统中补加一定物料,但并不连续地向外放出发酵液的发酵技术,是介

#090234现代食品发酵技术

《现代食品发酵技术》课程(090234)教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称:现代食品发酵技术 课程代码:090234 学分和学时:3学分72学时(其中理论课3学分、54学时;实验课0.5学分、18学时)课程性质:专业选修课 授课对象:生物技术及使用专业 二、课程教学目标和任务 现代食品发酵技术是一门综合性及实践性很强的课程,是以微生物生理及其发酵的生化机制、微生物遗传育种、代谢调节等理论为基础,以化工原理、发酵动力学、发酵技术及设备等工科内容为支撑,要求学生通过本课程的学习,了解发酵食品的起源及发展状况,以适应食品研究开发、生产经营管理、质量控制等各行业对人才知识结构的需求。 该课程的基本任务是:理解掌握各种发酵食品如啤酒、葡萄酒、蒸馏酒、味精、酱油、食醋、酸奶、干酪等生产工艺原理、种类及其卫生和安全等方面的基本知识,掌握所授发酵食品生产的工艺控制措施,要求学生了解发酵食品的最新研究进展,为今后从事相关工作奠定基础。 三、学时分配 课程内容和学时分配表 章节内容学时分配绪论 2 一发酵食品生产及控制 4 二啤酒的生产工艺20 三葡萄酒的生产工艺12 四蒸馏酒生产工艺 5 五酿造调味品生产工艺 4 六发酵畜产品生产工艺 4 合计54 四、课程教学内容和基本要求 绪论 教学目的:系统地介绍和讲解发酵食品的种类及发酵工业现状;立足于本课程的特点,在对实际问题进行分析的过程中讲解本课程的基本内容和核心内容。 基本要求:熟悉发酵、发酵工业的含义;了解当前发酵食品的种类;了解发酵食品的发展概况。 重点和难点:发酵工业现状。 教学方法:讲授、多媒体。

主要内容: 一、国内外发酵食品发展概况。 二、发酵食品及工艺概述。 第一章发酵食品生产及控制 教学目的:介绍发酵食品原料处理及菌种的选育和扩培、发酵机制、产物的提取和精制,基本要求:了解发酵食品的生产及控制要点。 重点和难点:食品发酵机制及产物的提取、精制原理。 教学方法:讲授、多媒体。 主要内容: 一、原料处理。 二、常用发酵微生物及培养。 三、发酵机制。 四、产物的提取和精制过程。 第二章啤酒的生产工艺 教学目的:介绍啤酒分类和啤酒工业现状,重点讲授麦芽的生产及麦芽汁的制备技术、啤酒发酵机制及成品啤酒稳定性。 基本要求:了解啤酒工业发展现状及啤酒的后处理工艺;掌握啤酒工业的历史、地位,酒度的表示方法,啤酒原料的种类和性质;重点掌握制麦工艺,麦芽汁制备工艺,啤酒酵母的扩大培养、传统发酵工艺和啤酒的大型圆柱锥底发酵罐发酵法、高浓度酿造法及啤酒的生物、非生物、风味稳定性和防治方法。 重点和难点:麦芽及麦汁制备工艺要点,啤酒的发酵技术,成品啤酒的稳定性。 教学方法:讲授、多媒体。 主要内容: 第一节啤酒和啤酒工业 世界啤酒工业的历史;我国啤酒工业的历史;我国啤酒工业的现状和未来;酒度的表示方法;啤酒的定义、分类及酒度的表示方法 第二节原料和麦芽制备 一、原料 大麦的外形、基本结构、化学组成、生理特征和储藏;啤酒大麦的质量标准;麦芽辅助原料种类;酒花的化学成分及其作用;酒花的加工制品;啤酒酿造用水的质量要求和处理。 二、麦芽制备 大麦清选、分级的方法和设备;浸麦理论、方法和设备;发芽的方法、条件、设备和物质的变化;判断发芽优劣的根据;麦芽干燥的操作、技术条件和干麦芽的质量标准

食品生物技术专业求职简历

食品生物技术专业求职简历 【导语】求职简历是求职者生活、学习、工作、经历、成绩的概括。以下是苏阳文斋整理的食品生物技术专业求职简历,欢迎阅读! 【篇一】食品生物技术专业求职简历 姓名:XXX 性别:女 年龄:23岁 学历:本科 政治面貌:共青团员 现居城市:武汉 籍贯:湖北 婚姻状况:未婚 联系电话:××××××××××× 电子邮箱: 求职意向 人才类型:应届毕业生 工作类型:全职 期望薪资:2000-3000元 工作地点:湖北省 求职行业:医药、生物、美容餐饮、酒店、娱乐旅游

求职职位:药品生产/质管生物技术制药讲师/助教其他销售人员 教育经历 2010.09-2014.07武汉大学生物技术本科 专业描述:主修生物技术课程,包括植物学、植物生理学、动物学、微生物学、生物化学、生态学、细胞生物学、细胞工程、遗传学、分子生物学、基因工程、人体级动物生理学、生物工艺学、酶工程等。 语言水平 英语掌握程度:良好 获得证书 2011-09一等优秀奖学金 2013-01普通话二级乙等 自我评价 我是一个外向,友善,包容的女生。热爱生活、喜欢与别人共事。在工作上,讲究常识和实用性,注意现实的情况,自然不做作,容易接受新朋友和适应新环境。乐意与人相处,有一种真正的生活热情。脾气随和、适应性强,热情友好和慷慨大方。优点:适应能力强,学习能力强,能吃苦,有责任心,人缘好,做事有头有尾。 【篇二】食品生物技术专业求职简历 姓名: 性别:女 出生年月:1987-6-22 民族:保密 学历:本科 现居住地:河北省-石家庄市

工作年限:应届毕业生 联系电话: 求职意向 应聘类型:全职 应聘职位: 应聘行业: 期望工作地区:石家庄市 期望月薪:面议 自我评价 在校期间,担任过校学生会部长,组织能力得到较强的锻炼,对工作责任心强,注重团队合作,善于取长补短。学习成绩优秀,再学习能力较强。为人真诚善良,曾参予公益献血。做事认真负责,吃苦耐劳,课余时间经常参加家教,服务员等勤工俭学活动。 我对生活积极、热情,具有进取精神,愿意从基层做起,可以虚心听取他人意见,相信凭借自己的努力可以尽快胜任工作的需要。对工作及学习能脚踏实地,会尽力克服困难来完成自己的任务,有不服输的精神。此外,形象气质佳。 工作经历 中国农业科学院2009-3至2009-6:实习生 所在部门:植物保护所 工作描述:本人主要协助研究员对课题进行一定的研究及操作,并取得一些成绩,得到了老师的一致好评,甚至打算让我留下来做实验员。 教育背景 2005-9至2009-6学校名称:河北农业大学 专业名称:生物技术 取得学历:本科

食品发酵工程技术现状与趋势

酒精阳性乳是指用68%或70%酒精与牛乳混合而产生细微颗粒或絮状凝块的牛乳。 食品发酵工程技术现状与趋势(仅供参考) 发酵工程就是通过研究改造发酵所用的菌种,以及相应的生物技术手段控制发酵过程,来大规模地工业化生产发酵产品。生物技术以基因工程为核心内容,包括细胞工程、酶工程和发酵工程等技术领域,可依据发酵目标产品定向开发菌株。应用现代生物技术分离、选育、改良发酵菌株,人为控制菌种比例和添加量,进行纯种发酵,既可以提高发酵效率, 又能稳定产品质量。 我国是食品发酵与酿造基础较好的国家,传统酿酒和传统酿造在我国历史悠久,现代发酵技术在酿酒工业、酶制剂工业等的带领下,在我国已形成一个完整的工业体系,规模和产量在世界上都占有相当的比重。发展食品发酵与酿造工业在我国已有相当的产业基础、较好的技术力量及广阔的市场和需求。但是,我国传统发酵食品总体工业化程度不高,目前只有酱油、醋等少数产品实现了高度工业化,还有很大一部分传统发酵食品的加工手段比较原始或工业化程度很低,如腐乳、豆豉、酱菜等。 食品发酵工程技术是随着工业技术的进步而不断发展的,随着生物技术的高速发展,发酵工程也得到了迅速发展。发酵工程是生物技术的必由之路,许许多多通过生物技术发展起来的新产品都必须用发酵方法来生产。因此可以说,发酵工程的潜力几乎是无穷的,随着科学技术的进步,发酵工程也必将取得长足的进步。现代食品发酵工程技术的发展主要集中在以下几方面。 (一)利用基因工程技术,人工选育和改良菌种 基因工程是一种将目的基因从DNA上切割下来(或人工合成),在体外将该基因连接到载体上,通过转化或转导等手段将重组的基因组导人受体细胞,使后者获得复制该基因的能力,从而达到定向改变茵种遗传特性或创造新菌种的目的。这种带有目的基因的受体细胞,具有我们所希望的新的遗传性能和生产性能,这是常规育种方法无法做到的。基因工程已迅速在动植物细胞、微生物中得到应用,我们已能使微生物获得只有动植物细胞才有的生产特性,就是说采用微生物发酵技术就能获得价格昂贵的动物性蛋白质,如胰岛素、干扰素等。可以说,基因工程为发酵与酿造技术提供无限的潜力,掌握了基因工程技术,就可以根据人们的意愿来创造新的物种,利用这些物种为人类做出不可估量的贡献。 (二)结合细胞工程技术,用发酵技术进行动植物细胞培养 细胞原生质体融合技术使动植物细胞的人工培养技术进入了一个新的阶段。借助于微生物细胞培养的先进技术,大量培养动植物细胞的技术日臻完善,有很多已经进行大规模生产。 动植物细胞能产生很多微生物细胞所不具备的特有的代谢产物,进行动植物细胞的培养,就能生产这些特有物质。如动物细胞可生产生长激素、疫苗、免疫球蛋白等;植物细胞可生产生物碱类、色素、类黄酮、花色苦、苯酚、固醇类、菇烯类、植物生长激素类、调味品、香料等。植物细胞培养还可以用于种苗生产,名贵的植物、花卉种苗可在实验室得以培育。 (三)应用酶工程技术,将固定化酶或细胞广泛应用于发酵与酿造工业 将酶固定在不溶性膜状或颗粒状聚合物上,以聚合物作为载体的固定化酶在连续催化反应过程中不再流失,从而可以回收并反复利用,这样就改善了反应的经济性;酶也不会混杂在反应产物中,可大大简化提取纯化工艺;另外,有些酶在游离状况下容易失活,固定后稳定性得以提高。固定化细胞则是将具有一

发酵食品工艺学复习

第一章酱油的生产技术:1、酱油发酵中主要微生物及其在酱油酿造中的作用 2、固态低盐法酿造酱油的工艺流程及关键步骤 3、酱油颜色与风味等的形成机理(重点) 酱油:是以植物蛋白及碳水化合物为主要原料,经过微生物酶的作用,发酵水解生成多种氨基酸及各种糖类,并以这些物质为基础,再经过复杂的生物化学变化,形成具有特殊色泽、香气、滋味和体态的调味液。 酿造酱油: 以蛋白质原料和淀粉质原料为主料,经微生物发酵制成的具有特殊色泽、香气、滋味和体态的调味液。 按发酵工艺分为两类: 1)高盐稀态发酵酱油:①高盐稀态发酵酱油②固稀发酵酱油 2)低盐固态发酵酱油 配制酱油:以酿造酱油为主体,与酸水解植物蛋白调味液,食品添加剂等配制成的液体调味品 ( 配制酱油中的酿造酱油比例不得少于50%。配制酱油中不得添加味精废液、胱氨酸废液以及用非食品原料生产的氨基酸液 ) 化学酱油:也叫酸水解植物蛋白调味液,是以含有食用植物蛋白的脱脂大豆、花生粕、小麦蛋白或玉米蛋白为原料,经盐酸水解,碱中和制成的液体调味品(安全问题:氯丙醇。) 生抽——是以优质的黄豆和面粉为原料,经发酵成熟后提取而成,并按提取次数的多少分为一级、二级和三级。 老抽——是在生抽中加入焦糖,经特别工艺制成浓色酱油,适合肉类增色之用。

酱油酿造的原料包括:蛋白质原料、淀粉质原料、食盐、水、其他辅助原料(重点)酿造酱油的主要微生物:酱油酿造主要由两个过程组成,第一个阶段是制曲,主要微生物是霉菌;第二个阶段是发酵,主要微生物是酵母菌和乳酸菌。 用于酱油酿造的霉菌应满足的基本条件:1)不生产真菌毒素、2)有较高的产蛋白酶和淀粉酶的能力;3)生长快、培养条件粗放、抗杂菌能力强;4)不产生异味。 一、曲霉 1、米曲霉 ?是生产酱油的主发酵菌。 ?碳源:单糖、双糖、有机酸、醇类、淀粉。 ?氮源:如铵盐、硝酸盐、尿素、蛋白质、酰胺等都可以利用。 ?基本生长条件:最适生长温度32-35℃,曲含水48%-50%,pH约6.5-6.8,好氧。 ?主要酶系:蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等。 ?蛋白酶分为3类: ——酸性蛋白酶(最适pH3.0) ——中性蛋白酶(最适pH7.0) ——碱性蛋白酶(最适pH9.0-10.0 2、酱油曲霉 ?酱油曲霉分生孢子表面有突起,多聚半乳糖羧酸酶活性较高。

现代食品生物技术(陆兆新)重点

◆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 : 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 :

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