第一篇:生科-《食品生物技術》評分標準
浙江海洋學院 2011-2012 學年第 1 學期 A08生科、C08生科《食品生物技術》課程論文評分標準
1、總體要求:選題綜述范圍如下:
第一章 緒論:生物技術的定義和研究內容:生物技術的形成和發展簡史;食品生物技術的基本特征和研究內容;發酵工程、酶工程、基因工程、細胞工程和蛋白質工程的概念和相互之間的關系。(A08生科:奚財平負責,學號01-06號,5人)
第二章 基因工程原理及其在食品科學中的應用:基因工程的定義、意義及研究內容;基因工程工具酶;基因工程載體;基因工程的一些主要分子生物學方法;基因工程在食品工業中的應用;主要分子生物學方法和基因工程在食品工業中的應用。(A08生科:張光成負責,學號07-25號,15人)
第三章 發酵工程原理及其在食品工業中的應用:培養基組成及制備;菌種活化與擴大培養;發酵工程與功能性食品;發酵工程與食品廢棄物的處理;常用的發酵工藝和方法、食品發酵工業培養基的組成和制備、菌種活化與擴大培養。
(A08生科:趙海龍負責,學號28-41號,6人)(C08生科:沈新強負責,學號01-11號,7人)
第四章 酶工程原理及其在食品中的應用:酶工程原理和方法;酶工程與食品加工;酶工程與功能性食品配料;酶工程與食品原料的改良;新型酶制劑及其應用;酶制劑的生產、酶的提取、純化、酶活力的測定以及酶的固定化,酶工程與食品加工、酶工程與功能性食品配料、酶工程與食品原料的改良以及新型酶制劑及其應用。(C08生科:詹蘊學負責,學號12-24號,12人)
第五章 細胞工程原理及其在食品工業中的應用:細胞工程的定義、意義及研究內容;微生物細胞工程及其在食品工業中的應用;(3)動物細胞工程及其在食品工業中的應用;植物細胞工程及其在食品工業中的應用;動物細胞工程、植物細胞工程及它們在食品工業中的應用。
(C08生科:王智平負責,學號26-39號,12人)
2、評分標準
(1)在以上內容范圍內,綜述內容包括:基礎知識、最新研究進展、存在優勢與問題、自己認識與展望,滿足基本要求可獲得60分基礎分。
(2)綜述內容翔實、結構合理、最新研究進展把握優秀、可表達自己認識與展望,評分25分,不符者適當扣減。(3)如出現雷同課程論文,均做不合格處理。
3、格式要求
文字字體格式規范、條理清楚、標題、圖標說明、參考文獻、數字符號規范,共15分,不符者適當扣減,如出現明顯“敷衍現象”,直接扣除15分,重點注意以下問題:
(1)文中明顯的黏貼痕跡;
(2)課程論文全文字數不少于5000字,中文為宋體,數字及英文為Times New Roman,全文為1.25倍行距;
(3)標題(黑體,三號字),第二行依次 為姓名、學號、專業(宋體,小四);
(4)正文文字(宋體、小四號字);
(5)參考文獻格式正確(可找篇正式發表文章中參考)。
第二篇:食品生物技術論文
食品生物技術
基因工程的應用進展與未來展望
摘要:食品生物技術具有悠遠的發展歷史,是伴隨著人類社會由狩獵向農業、畜牧業轉變出現的,在促進人類社會文明的發展方面有著非常重要的作用。食品生物技術已經滲透到食品工業的方方面面。食品生物技術是現代生物技術在食品領域中的應用,是指以現代生命科學的研究成果為基礎,結合現代工程技術手段和其他學科的研究成果,用全新的方法和手段設計新型的食品和食品原料。21世紀的食品工業將是建立在現代食品生物技術和現代食品工程技術兩大支柱上的一個全新的朝陽產業。
關鍵詞:食品生物技術基因工程轉基因食物食品工業應用安全前景展望
食品生物技術在食品工業中的應用首先是基因工程的應用,即以DNA重組技術或克隆技術為手段,實現動植物、微生物等的基因轉移或DNA重組,以改良食品原料或食品微生物。基因工程技術在20世紀90年代開始在食品工業中應用,其標志是第一例重組DNA基因工程菌生產的凝乳酶在奶酪工業的應用。微生物源基因工程食品是最早的轉基因食品,在1988年瑞士當局通過了重組DNA基因工程菌生產凝乳酶的安全性評價,允許在奶酪工業中使用。目前,轉基因微生物主要生產用于食品加工的酶和食品添加劑。
從轉基因食品的發展階段來看,轉基因食品的發展可以分為三類:
1.第一代轉基因食品,是以增加農作物抗性和耐貯性的轉基因植物源食品。
2.第二代的轉基因食品是以改善食品的品質,增加食品的營養為主要特征。
3.第三階段的轉基因食品是以研究增加食品中的功能因子和增加食品的免疫功
能。
1基因工程的概念
基因工程是20世紀70年代初發展起來的一門新興科學,由此而引發了當今世界各國所矚目的生活技術。基因工程用人工的方法把不同生物的遺傳物質(基因)分離出來,在體外進行剪切、拼接、重組,形成基因重組體,然后再把重組體引入宿主細胞或個體中以得到高效表達,最終獲得人們所需要的基因產物。2基因工程的理論基礎
2.1不同基因具有相同的物質基礎
2.2基因是可切割和轉移的。
2.3多肽與基因之間存在對應關系,并且有著相同的遺傳密碼。
2.4基因的遺傳信息是可以遺傳的。
3基因工程技術在食品行業中的應用
基因工程技術是現代生物技術的核心內容,即采用類似工程設計的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導入受體細胞,進行無性繁殖,并使目的基因在受體細胞中高速表達,產生出人類所需要的產品或組建成新的生物類型。
塑料作為四大包裝材料之一,由于其質輕、強度好用量逐年遞增。但由于用石油產品制成的傳統塑料,其廢棄物很難降解,造成白色污染。因此,可降解塑料成為當今的研究熱點。目前PHB的生產成本依然太高,用細菌發酵生產PHB 的成本至少是化學合成聚乙烯的5 倍,這嚴重限制了PHB 在商業上的應用。為降低PHB 的生產成本,提高PHB 與傳統塑料的市場競爭力,可向植物體內引入PHB 生物合成途徑,以植物為表達載體,利用CO2 及光能合成PHB,是大規模
廉價生產PHB的一種很有前景的方法,用轉基因植物來生產PHB是降低生產成本的較好選擇。
在食品保藏、貯運方式上,利用基因工程可延長食物的貯藏期,改變傳統的貯運方式。如通過轉基因技術生產的延熟番茄,主要通過乙烯合成途徑調控,抑制乙烯合成,從而達到延遲成熟、耐貯藏的目的。鄭鐵松[5]等報道,促進果實成熟和器官衰老是乙烯最主要的生理功能,在果實中乙烯生物合成的關鍵酶主要是ACC 合成酶和ACC 氧化酶,在果實成熟時這兩種酶的活力明顯增加,導致乙烯含量急劇增加,促進果實成熟。另據劉全永[6]報道,采用基因工程技術,使外源性基因導入馬鈴薯中,可賦予其特定的抗病性,從而大大提高了原材料的品質。基因工程技術在食品行業中的應用具體概括有以下幾個方面:
3.1 利用基因工程改造食品微生物
3.2 利用基因工程改善動物食品原料的品質
3.3 利用基因工程改進食品生產工藝
3.4 改良食品風味
3.5 利用基因工程生產食品添加劑及功能性食品基因工程的歷史發展概況
4.1 基因工程的前期準備階段1944年,美國
微生物學家Avery等通過細菌轉化研究證明DNA是基因載體,明確了基
因的分子載體是DNA而不是蛋白質,即遺傳的物質基礎。
4.2 基因工程的誕生1972年,Berg
等首次用限制性內切酶EcoR I切割病毒SV40DNA和噬菌體DNA,經過
連接,組成重組DNA分子。1980年人們首次通過顯微鏡注射培育出世
界第一個轉基因動物—轉基因小鼠,1983年美國和法國的科學家在世
界上第一次進行了抗除草劑轉基因煙草的田間實驗。
4.3 基因工程的迅速發展階段
近20年是基因工程迅速發展的階段,在基因工程基礎研究方面,開發
了大量的基因操作技術,開發了許多共供轉化原核生物和動物、植物細
胞載體,并獲得了大量轉基因生物。在農業上,基因工程發展速度勢頭
強勁。據估計,2000年全球轉基因作物種植面積由1996年的170萬hm2,增加到4420萬hm2,增加了25倍之多。基因工程基本技術
5.1 目的基因獲得與序列分析
5.1.1 目的基因的定義與結構
5.1.2 目的基因的制備方法
5.1.3 目的基因的分離策略
5.1.4 DNA序列測定
5.2 目的基因與載體的連接(重組與克隆)
5.2.1 亞克隆
5.2.2 黏性末端連接
5.2.3平端連接
5.2.4 同聚物加尾連接
5.2.5 人工接頭連接
5.3 重組DNA向受體的轉化
5.3.1 轉化反應
5.3.2 磷酸鈣沉淀法
5.3.3 體外包裝轉染法
5.3.4 共轉化
5.3.5 電轉化法
5.3.6 基因槍法
5.3.7 微注射技術法
5.3.8 脂質體導入法
5.3.9 轉化酵母菌
5.4 植物細胞轉化技術
5.4.1 重組DNA載體轉化法
5.4.2 植物細胞外源基因的直接轉化法
5.5 重組體的篩選與外源基因的鑒定
5.5.1 重組體的篩選
5.5.2 重組體的鑒定
5.6 反義基因技術
5.7 RNA沉默技術現代生物技術食品安全
自從發現遺傳物質DNA的雙螺旋結構,現代分子生物學的研究進入了
一個嶄新的時代。20世紀60年代末斯坦福大學教授Berg嘗試用來自細菌的一段DNA與猴子病毒SV40的DNA連接起來,獲得世界第一例重組DNA。但這項研究受到其他科學家的質疑,因為SV40病毒是一種小型動物的腫瘤病毒,可以將人類的細胞培養裝化為類腫瘤細胞。如果研究中的一些材料擴散到環境中將對人類造成巨大的災難。
1990年召開的第一屆FAO/WHO專家咨詢會議在安全性評價方面邁出
了第一步,認為傳統的食品安全性評價毒理學方法已不再適用于轉基因食品。1993年經濟發展合作組織召開了轉基因食品安全會議,會議提出了《現代轉基因食品安全性評價:概念與原則》的報告,報告中的“實質等同性原則”得到了世界各國的認同。
雖然生物技術食品代表著未來食品的發展方向,但其任然存在一定的潛在性風險,目前世界各國已經達成共識:建立科學合理的安全評價技術體系,加強生物技術食品的安全管理,積極促進生物技術在農業和食品領域的發展,使生物技術可以更好地為人類服務。
7我國在農業轉基因生物安全管理上建立的五大體系
7.1 法規體系
7.2 安全評價體系
7.3 技術檢測體系
7.4 監測體系
7.5 標準體系
我國對農業轉基因生物及其產品的食用安全性評價是依據CAC的指導原則,以“實質等同性原則”為基本原則,結合個案分析原則,分階段管理原則,逐步完善原則,預防為主原則等制定的。我國的轉基因技術研究盡管起步晚,但是由于受到有關部門的高度重視,發展速度非常快,在某些領域已進入世界先進行列。1993年我國的抗蟲草的煙草進入了大田試驗階段,2000年我國抗蟲轉基因棉花的種植面積超過了36.7萬hm2。轉基因食品在不知不覺間已經變得與我們的生活密切相關。也越來越認識到加強轉基因生物安全管理的重要性。
8前景展望
隨著人們生活水平的提高和消費觀念的改變,人們更關注食品的內在營養和食品的衛生安全,同時提倡綠色消費,這就對食品生產提出了更高的要求。現代生物技術在食品領域所起的作用是傳統技術無法比擬的,它在食品工業中的地位越來越重要。目前,現代生物技術在食品領域的應用涉及到基因工程、細胞工程、酶工程和微生物(發酵)工程等當今公認的四大生物技術體系。重點開發的幾個領域為:開發新酶品種以及酶的固定化和細胞工業化應用;加強高產菌株和耐特殊環境微生物的遺傳育種;用生物法代替化學合成生產食品添加劑;綜合利用技術,進行原料的深度加工,采用清潔閉路生產工藝,將廢棄物資源化,達到節糧、節能、減少污染的目的;工業化生產中生物技術產物的分離提取水平低一直是阻礙產業發展的“瓶頸”問題,因此,生物技術產品的大規模生產及高收率的提取技術是今后發展的重要方面;研究開發多功能、多指標的生物傳感器,有效監控生產過程,利用生物技術建立高特異性、高靈敏度、快速簡便的食品衛生檢測方法是確保食品安全的重要手段。結束語
現代生物技術在食品工業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的支柱,是未來發展最快的食品工業技術之一,具有廣闊的發展前景和美好的未來。
現代食品生物技術為人類解決食品短缺和環境的農藥帶來了希望,同時用這些技術生產的食品是否存在安全性方面的問題,也是一直受到人們的廣泛關注,特別是用轉基因技術生產的食品,熱部門從得到第一例重組DNA細菌開始,人們就意識到如果不對生物技術進行管理,生物技術帶給人類的將不僅是利益,而且還會有災難,為此,各國政府分別制定了對生物技術管理的政策法規,國際組織也紛紛加入到這個行列來。所以說,我們應該正確的認識生物技術的利與弊,使生物技術很好的為人類服務。
第三篇:食品生物技術課程論文
食品生物技術課程論文
——轉基因食品的發展現狀及安全性探究
轉基因食品的發展現狀及安全性探究
摘要:隨著轉基因技術的迅猛發展,轉基因食品逐漸走上了老百姓家的餐桌,與此同時,轉基因食品的安全性問題也成為了熱議話題。本文詳細分析了轉基因食品的利與弊,通過案例對轉基因食品的安全性做出了評價。
關鍵字:食品
轉基因
安全性
一.轉基因食品的含義
轉基因食品是利用現代分子生物技術,將某些生物的基因轉移到其他物種中去,改造生物的遺傳物質,使其在形狀、營養品質、消費品質等方面向人們所需要的目標轉變。以轉基因生物為直接食品或為原料加工生產的食品就是“轉基因食品”。
二.轉基因食品的種類
1.植物轉基因食品
植物性轉基因食品很多。例如,面包生產需要高蛋白質含量的小麥,而目前的小麥品種含蛋白質較低,將高效表達的蛋白基因轉入小麥,將會使做成的面包具有更好的焙烤性能。番茄是一種營養豐富、經濟價值很高的果蔬,但它不耐貯藏。為了解決
轉基因食品——西紅柿番茄這類果實的貯藏問題,研究者發現,控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因,是導致植物衰老的重要基因,如果能夠利用基因工程的方法抑制這個基因的表達,那么衰老激素乙烯的生物合成就會得到控制,番茄也就不會容易變軟和腐爛了。美國、中國等國家的多位科學家經過努力,已培育出了這樣的番茄新品種。這種番茄抗衰老,抗軟化,耐貯藏,能長途運輸,可減少加工生產及運輸中的浪費。
2.動物性轉基因食品
動物性轉基因食品也有很多種類。比如,牛體內轉入了人的基因,牛長大后產生的牛乳中含有基因藥物,提取后可用于人類病癥的治療。在豬的基因組中轉入人的生長素基因,豬的生長速度增加了一倍,豬肉質量大大提高,現在這樣的豬肉已在澳大利亞被請上了餐桌。
3.轉基因微生物食品
微生物是轉基因最常用的轉化材料,所以,轉基因微生物比較容易培育,應用也最廣泛。例如,生產奶酪的凝乳酶,以往只能從殺死的小牛的胃中才能取出,現在利用轉基因微生物已
轉基因食品——草莓能夠使凝乳酶在體外大量產生,避免了小牛的無辜死亡,也降低了生產成本。
4.轉基因特殊食品
科學家利用生物遺傳工程,將普通的蔬菜、水果、糧食等農作物,變成能預防疾病的神奇的“疫苗食品”。科學家培育出了一種能預防霍亂的苜蓿植物。用這種苜蓿來喂小白鼠,能使小白鼠的抗病能力大大增強。而且這種霍亂抗原,能經受胃酸的腐蝕而不被破壞,并能激發人體對霍亂的免疫能力。于是,越來越多的抗病基因正在被轉入植物,使人們在品嘗鮮果美味的同時,達到防病的目的。
三.轉基因食品的優點與缺點
轉基因食品有較多的優點:可增加作物單位面積產量;可以降低生產成本;通過轉基因技術可增強作物抗蟲害、抗病毒等的能力;提高農產品的耐貯性,延長保鮮期,滿足人民生 活水平日益提高的需求;可使農作物開發的時間大為縮短;可以擺脫季節、氣候的影響,四季低成本供應;打破物種界限,不斷培植新物種,生產出有利于人類健康的食品。
轉基因食品也有缺點:所謂的增產是不受環境影響的情況下得出的,如果遇到雨雪的自然災害,也有可能減產更厲害。
四.轉基因食品發展現狀
近十余年來,現代生物技術的發展在農業上顯示出強大的潛力,并逐步發展成為能夠產生巨大社會效益和經濟利益的產業。1999年,全世界有12個國家種植了轉基因植物,面積已達3990萬公頃。其中美國是種植大戶,占全球種植面積的72%。世界很多國家紛紛將現代生物技術列為國家優先發展的重點領域,投入大量的人力、物力和財力扶持生物技術的發展。但是,轉基因食品在世界各個國家和地區之間的發展是不均衡的。
中國有13億人口,占世界總人口的22%,這意味著中國將以占世界可耕地面積的7%養活世界22%的人口。城市化發展使農業耕地不斷減少,而人口又持續增加,對工農業生產有更高的需求,對環境將產生更大的壓力。為此,從20世紀80年代初,中國已將現代生物技術納入其科技發展計劃,過去20多年的研究已經結出了豐碩的果實。目前,抗蟲棉等五項轉基因作物早已被批準進行商品化生產,轉Bt殺蟲蛋白基因的抗蟲棉1998年的種植面積為1.2萬公頃。資料顯示,到2000年上半年為止,我國進入中間試驗和環境釋放試驗的轉基因作物分別為48項和49項。近年來,我國現代生物技術的研究開發已經取得了很多成果。我國的轉基因食品技術僅次于美國與加拿大。歐洲國家的轉基因食品技術并不是非常的發達,這是因為他們明白轉基因食品危害十分大,并通過立法來達到防止轉基因食品的過分播種,甚至有些國家完全禁止轉基因食品的播種與生產,歐洲各國民眾也紛紛抵制,發生過很多起民眾破壞轉基因實驗田的事件,所以我們也要認識到轉基因食品所存在的潛在危害,而不能把利益放在民眾健康的前面。
五.國外轉基因食品現狀
(1)美國:小麥主糧的商業化尚未推開
美國是轉基因作物種植比較多的國家。據美國農業部的數據,美國2009年轉基因玉米種植面積為85%,轉基因大豆種植面積為91%,轉基因棉花為88%。可是,在美國,至今還沒有對主糧小麥進行轉基因的商業化種植。美國政府早在2001年就給美國的轉基因主糧小麥(硬質紅色春小麥)頒發了安全證書。在2004年美國政府準備批準轉基因主糧小麥的商業化種植,但是,由于歐洲、日本和其他亞洲國家一直強烈反對轉基因小麥,如果美國商業種植轉基因小麥,那么這些國家的買家可能會從其他地區尋購小麥。迫于壓力,孟山都公司2004年主動撤銷了轉基因小麥商業化種植的申請。
在加州,2009年有3個縣對轉基因作物進行了全民公決,決定禁止在自己的縣里種植轉基因作物。有一家美國企業在加州做藥用轉基因水稻的田間試驗,因為當地農民反對,被迫轉移到密蘇里州。(2)俄羅斯:反基因專家當官
2006年年末,世界聞名的反食用轉基因產品專家、俄羅斯生物學家伊麗娜?葉爾馬科娃走馬上任,當選為俄羅斯國家基因安全研究會副主席。2005年,伊麗娜?葉爾馬科娃博士著手研究小白鼠在食用轉基因食品后的健康狀況,發現基因食品影響了小白鼠以及它們后代的健康。這一研究結果為轉基因食品可能會對活體動物產生一定負面影響提供了有力的證據。每年,俄國家基因安全研究會都會發布很多關于轉基因產品潛在危險的報告和論文,但一些西方的跨國公司卻因目前還沒有確切的研究證據,而對這些報告和論文表示置疑。(3)日本:禁止進口美國轉基因大米
日本對轉基因作物實行嚴格管理和慎重對待。根據“Angus Keid Group”發布的調查,82%的日本消費者對轉基因作物持否定態度。2006年8月,日本禁止進口美國轉基因大米。消費者對轉基因作物的否定態度已開始影響日本的食品加工業。例如,幾乎所有的釀酒商已開始停止使用轉基因產品釀造啤酒;相當一部分生產傳統日本食品如豆腐的公司開始使用非轉基因原料,并標記上“沒有使用轉基因大豆”。
(4)印度:停止轉基因茄子商業化
2010年2月,印度中止了世界第一批轉基因茄子的推廣,認為需要進行進一步研究才能在全國種植,以確保消費者的安全。此前,在相關政府委員會于2009年10月份批準轉基因抗蟲害茄子的商業化后,印度主要種植茄子的幾個邦抗議不斷。2010年2月6日,Uttarakhand邦第一個表態,稱他們將禁止種植轉基因作物。不久后,另外兩個城邦Himachal Pradesh和Karnataka也作出相同決定。最后,環境部長Jairam Ramesh在2月9日表示,禁止商業種植轉基因茄子,要求須先對其進行獨立的安全測試,評估其對人類健康和環境的長期影響,并獲得公眾和專業人士的認可。
六.轉基因食品的安全性
1.毒性問題.關于轉基因食品的毒性問題,目前只有一些相關的實驗報道,尚無人體的研究報告。蘇格蘭Rowlett研究院的Pitsaw博士曾聲稱培育出了帶凝集素(Latin)基因的改良馬鈴薯,但是這種馬鈴薯能夠破壞老鼠的肝臟和免疫系統。
2.過敏反應問題.在自然條件下存在許多過敏源。在基因工程中如果將控制過敏源形成red種子公司把巴西堅果中的2S清蛋白基因轉入大豆,以使大豆的含硫氨基酸增加,結果對巴西果過敏的人就對轉基因大豆產生了過敏反應。3.營養問題.一些研究人員認為,外來基因會以一種人們目前尚不甚了解的方式破壞食物中的營養成分,降低食品的營養價值,引起營養失衡。美國倫更毒性中心的實驗報告指出,與一般大豆相比,耐除草劑的轉基因大豆中,防癌的成分異黃酮減少了。
4.對抗生素的抵抗作用.抗生素抗性基因是目前轉基因植物食品中常用的標記基因,但抗生素標記基因對人體的健康是否會造成不利的影響,例如是否會水平轉移到腸道微生物或上皮細胞,從而降低抗生素在臨床治療中的有效性,一直受到人們的關注。
七.結論
雖然迄今為止我們還沒有發現轉基因食品安全性的問題,但并不表明它就是安全的,也許它的危害需要一定的時間才能反映出來,可能有一個從量變到質變的過程。一旦出了問題就很麻煩,因為它的遺傳性可以影響幾代。對于有可能出現的潛在風險,必須引起高度重視。所以轉基因食品潛在性的安全問題不容我們忽視,所以我們要做好轉基因食品安全性的檢測,讓消費者有知情權、選擇權,確保我們人身健康。
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第四篇:食品生物技術綜述論文匯總
淺談生物技術在食品工業中的應用及展望
【摘要】近年來,隨著現代生物技術突飛猛進的發展,生物技術在食品工業中的應用日益廣泛和深入,特別是基因工程技術、蛋白質工程、酶工程技術、發酵工程技術等現代生物技術,它的發展對于解決食物短缺,緩解人口增長帶來的壓力,豐富食品種類,滿足不同消費需求,開發新型功能性食品具有重要的貢獻。現以基因工程為主要內容,分析生物技術在食品工業中的應用。
【關鍵詞】生物技術,食品工業,應用,展望
一、前言
生物技術是以生命科學為基礎,利用生物的特性和功能,設計構建具有預期性狀的新物種或新品系,以及與工程原理和技術相結合進行社會生產或為社會服務的結合性科學技術。它涵蓋了基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等學科,是研究生物學、醫學、農業與食品科學的基礎工具,廣泛應用于醫藥、農業、食品、化工、環境保護等各個行業。生物技術是當今迅速發展的高新技術領域,是21世紀最具有發展潛力的新興產業之一。隨著科學技術與經濟的發展,工業食品在人們生活中的重要性越來越突出,而生物技術這項高新技術的發展為食品工業的技術進步注入了新的血液。
二、生物技術在食品工業中的應用
(一)食品原料改良,提高食品的營養價值
利用基因工程、細胞工程改造動物、植物、微生物資源向人類提供各種轉基因食品和食品添加劑,一方面提高了農作物產量、改善農作物抗蟲、抗病、抗除草劑和抗寒能力,另一方面使食品的營養價值、風味品質得到改善,食品儲藏和保存時間有所延長。我國利用基因工程技術培育的轉基因抗病番茄、抗病甜椒,目前累計種植3,000多畝,耐貯番茄在室溫下儲藏56天,好果率達70%以上。
采用常規的誘變、雜交方法與細胞融合、基因工程技術結合進行菌種改造和采用基因工程和蛋白質工程技術構建“基因工程菌”,改良食品微生物的生產性能。生物技術已應用于啤酒酵母的改造,如將a-乙酰乳酸脫羧酶基因克隆到啤酒酵母中進行表達,可降低啤酒雙乙酰含量而改善啤酒風味,選育出分解b-葡萄糖和糊精的啤酒酵母,能夠明顯提高麥芽汁的分解率并改善啤酒質量;構建具有優良嗜殺其它菌類活性的嗜殺啤酒酵母已成為純種發酵的重要措施。
(二)新型保健食品和食品添加劑的應用
1、在各種食品添加劑生產中的應用
隨著科學和經濟的發展,生物催化技術在發酵調味品和發酵食品的生產中發揮著越來越大的作用。食品添加劑在現代食品工業中占有重要的位置,不僅保證了食品的色、香、味、外形、新鮮度,延長了保質期,同時也改善了食品品質,提高了加工效率等。利用生物技術能夠生產多種食品添加劑。如:抗氧化劑(VC、異VC鈉、VE)、增稠劑(黃原膠)、鮮味劑(味精、I+G、5-鳥苷酸)、甜味劑(阿斯巴甜、風味修飾蛋白(TMR)、果葡糖漿等)、色素(紅曲色素、類胡蘿卜素等)、木糖醇、肌醇等。生物技術在肉類香精中的應用主要體現在:酶技術被應用于肉蛋白質的水解中,產生高質量的肉蛋白酶水解物,進而生產出肉味更逼真、強度更高的天然肉類香精。微生物與酶已被證實在食品風味劑生產中有著不可替代的影響,同樣,從改善食品風味的目的出發,外加風味酶處理也逐漸受到人們的重視。
2、在保健食品的功能性基料生產中的應用
功能性保健食品的興起是食品工業新發展,食品的功能研究與基料的開發是21世紀的重大課題。目前開發的有酶法生產低聚糖、糖醇、多價不飽和脂肪酸、肽類,基因工程生產乳酸菌類如雙歧桿菌、德氏乳桿菌等,發酵法生產細菌的糖如葡聚糖及真菌多糖等。此外,還有V-亞麻酸、花生四烯酸、單細胞蛋白等。
(三)生物技術在食品發酵工程的應用
發酵工程是將微生物學、生物化學和化學工程學的基本原理有機的結合起來,是一門利用微生物的生長和代謝活動來生產各種有用物質的工程技術。目前,生物技術已廣泛應用于微生物菌種的改造和構建。其中在食品發酵中比較典型的就是對啤酒酵母的改造。Henderson等以質粒pEⅡ13∶1和pEHBⅡ作為載體,篩選出了具有分解葡聚糖和糊精的啤酒酵母,這種酵母能夠明顯提高麥汁的分解率并改善啤酒質量。由于生物技術育種具有較強的定向性,新的酵母會不斷被開發出來。
當然,具有特定功能的微生物發酵工業也將是生物技術首先改造的領域,通過生物技術篩選出了生產抗菌多肽(如鏈菌肽)、組織改良酶(如丙氨酸轉胺酶)的微生物。這些技術的成熟、發展及其研究范疇的擴大,無疑對食品保鮮和新型食品形態的開發產生積極的影響。通過生物技術進行特定功能食品酶制劑的開發也呈現出良好的發展趨勢。大部分工業酶的生產都依靠微生物的代謝進行,酶作為一種特殊的蛋白質,理論上都能在工程菌的DNA上找到對應的核苷酸序列。同時,由于微生物的DNA序列相對高等生物來說結構簡單,功能區域容易分析。因此,更易于進行基因工程改造。
目前,除了可以利用生物技術對傳統的工業酶如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶以及植酸酶進行改造,以提高其酶活性之外,通過生物技術定向改造的以前自然界所沒有的新型酶制劑也被開發出來。近年來廣泛研究了細菌發酵生產酒精以期得到耐高溫、耐酒精的新菌種。例如,日本從土壤中分離得到一株酒精生產菌(TB-22),它能利用稻草,廢木材和纖維素生產酒精。味精生產線廣泛采用雙酶法糖化發酵工藝取代傳統的酸法水解工藝可提高原料利用率10%左右。在鮮牛奶生產酸性飲料工藝中,運用加入添加劑和。高壓均質乳化的方法解決了酪蛋白 在酸性條件下產生沉淀分離的技術問題,為牛乳深加工創出一條新路,以上等等方面,無不為我們展示了發酵技術在食品科學中的誘人前景。1在食品發酵工業中的應用
(四)在食品資源改造中的應用
應用現代生物技術,特別是對DNA進行操作,將DNA從一個生物轉化至另一個生物(重組DNA技術),這樣可以將任何生物的性狀轉移到植物、動物和微生物中。這項技術現已用于改造或轉化當今用作食品的植物、動物和微生物。與此同時,人們采用細胞生物學的方法,建立了細胞融合技術和動物、植物細胞大量控制性培養技術,按照預定的設計改造遺傳物質和進行細胞培養。基因工程和細胞工程技術的應用,一方面提高了農作物產量和改善農作物的抗蟲、抗病、抗除草劑和抗寒等能力;另一方面,使食品的營養價值、風味品質得到改善,食品儲藏和保存時間得以延長。
利用基因工程技術,不但可以成倍地提高酶的活力,而且還可以將生物酶基因克隆到微生物中,構建生物工程菌來生產酶。例如,在奶酪工業中需要大量的凝乳酶,傳統來源是從小牛的皺胃液中提取,隨著干酪工業的發展,全世界每年大約要宰殺5000萬頭小牛,造成酶成本不斷提高。現將小牛凝乳酶基因導入酵母或大腸桿菌中,構建基因工程菌,并已實現了工業化生產,為奶酪工業提供了廉價而充足的凝乳酶。據1995年統計,已有50%的工業用酶是用轉基因微生物生產的。
(五)在食品分析檢測中的應用
利用酶工程的固定化技術,制成酶電極、酶試紙等,可以快速、簡便地測定食品中的化學成分,包括葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、酒精、谷氨酸等。值得一提的是作為食品安全衛士的農藥殘留速測儀所用的關鍵試劑——高活性酶已開發成功,并已在果蔬農藥殘留的快速檢測中推廣應用。可適用于葉菜、豆芽、瓜、果等,可檢測有機磷類和氨基甲酸酯兩大類,幾十種劇毒、高毒農藥。利用基因工程的DNA指紋技術鑒定食品原料和最終產品是否摻假,檢測谷物、堅果、牛奶中所含的微量毒素如黃曲霉素等。利用核酸聚合酶連鎖反應(PCR)技術可以迅速擴增DNA和RNA片斷,使其達到能夠檢測出的數量,可用于檢測食品中微量的細菌或病毒的污染等。
現代生物技術在食品包裝上的應用主要是制造一種有利于食品保質的環境,如葡萄糖氧化酶能除O2,延長食品的保鮮期,保持食品色、香、味的穩定性,被應用于茶葉、冰淇淋、奶粉、罐頭等產品的除氧包裝;溶菌酶能消除有害微物生的繁殖,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。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。利用生物技術改變食物貯藏方式和貯藏期,如利用基因工程技術生產耐貯番茄等,延長貨架期。
(六)在食品包裝中的應用
現代食品工業的發展和人們生活及生產模式的變化,用已有的包裝技術很難滿足人們對包裝的要求。曾有很多專家呼吁用生物技術來改造我們的食品工業和包裝工業。實際上,專家們所談到的生物技術就是指現代生物技術。現代生物技術中最有望用于食品包裝領域的可能是酶工程生物酶在食品包裝上的應用主要是制造一種有利于食品保質的環境。它主要根據不同食品所含酶的種類來選用不同的生物酶,使食品所含不利于食品保質的酶受到抑制或降低其反應速度,最終增長食品的貨架壽命。
可用于食品包裝的生物酶種類很多,主要是葡萄糖氧化酶和細胞壁溶菌酶。葡萄糖氧化酶對食品有多種作用,在食品保鮮及包裝中起的最大作用是除氧,可以延長食品的保鮮保質期。細胞壁溶解酶的最大特點是抑制某些微生物的繁殖,促進某些有益細菌繁殖,在食品包裝上更多的是用作防腐。例如:細胞壁溶解酶中的卵清溶菌酶就被用作代替有害人體健康的化學防腐劑,對食物進行保鮮貯藏。利用生物技術還可生產生物可降解的食品包裝材料,建立食品的質量檢測方法,處理食品工業廢水等,如用固定化酶技術制備酶電極、酶試紙,可以快速簡便地檢測食品中的化學成分。利用基因工程的DNA指紋技術可以鑒定食品原料和終端產品是否摻假,檢測谷物、堅果、牛奶中是否含有微量毒素;利用PCR技術可迅速檢測是否為轉基因食品,利用生物轉化、厭氧發酵等方法處理食品工業廢水,使BOD、COD大大降低,達標排放。
三、生物技術在食品工業中的展望
生物技術是一門新興的高新技術,它的迅猛發展必將影響到科技、工業、農業、醫藥、食品等諸多領域,它將有助于解決能源、糧食、疾病和環境污染等一系列全球性的重大問題,給全人類帶來難以估量的經濟效益。生物技術已深入到食品工業的各個環節,對食品工業的發展發揮越來越重要的作用。因此,生物技術必將成為新世紀的主要技術,它的發展必將給人們帶來更豐富,更有利于健康,更富有營養的食品,并帶動食品工業發生革命性變化。
(一)大力開發食品添加劑新品種
根據國際上對食品添加劑的要求,一是用生物法代替化學法合成的食品添加劑,迫切需要開發的有保鮮劑、香精香料、防腐劑、天然色素;二是大力開發功能性食品添加劑,如具有免疫調節,延緩衰老,抗疲勞,耐缺氧,抗輻射,調節血脂,調節腸胃功能性組分。
(二)發展微生物的保健食品
利用微生物生產食品具有獨特的特點,繁殖過程快,在一定條件下可大規模生產,要求營養物質簡單。如醬油、食醋、酒與雙歧桿菌料、酵母片劑、發酵乳制品等微生物醫療保健品一樣,有著巨大的發展潛力.食用菌不僅營養豐富,還含有許多保健品功能成分,應大力發展食用菌保健食品.(三)新生物資源的開發及利用
新生物資源包括一些未開發的植物、動物及微生物等,對中國而言,傳統中藥材是一個寶庫,很多中藥本身就是食品,這方面日本已十分先進,尤其是確定重要的品種規范,種植規范,成份的穩定性以及動物臨床試驗的驗證,以制造出能夠被世界廣泛接受的功能食品.另外,海洋生物尤其是海洋藻類也是一個十分重要的生物資源。研究表明,大部分微藻含有生物活性物質,并且可安全食用。中國可使用的生物資源十分豐富,其中很多品種尚未開發,而其中一部分還具有十分優良的遺傳特性..如果采用現代生物技術,相信中國食品工業尤其是功能食品工業會有長足的發展,并在世界食品工業占據重要地位。
21世紀的食品工業將是一個繼續快速發展的行業,隨著現代生物技術的進一步發展和應用,食品行業發生變革是必然的趨勢。21世紀將是生物技術的光輝世紀,食品工業將成為現代生物技術應用最廣闊、最活躍、最富有挑戰性的領域,隨著現代生物技術在食品領域的廣泛應用,食品工業將不再是傳統農業食品的概念,工業食品將在人們日常生活中占據重要的地位。我們要充分利用世界生物技術迅猛的鍥機,重視食品生物技術的研究,利用現代生物技術,促進我國食品工業的改革,實現我國食品工業的健康有序地發展。
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題目:淺談生物技術在食品工業中的應用及展望 院系:食品科學與工程學院 專業:油脂加工工藝學 班級:食品093 姓名:梅霄 學號:090107609 指導老師:汪老師
2012年6月3號
第五篇:生科12食品營養學調查任務
“營養調查”作業
1、個人膳食營養調查報告:
按照營養膳食調查方法,采用24小時詢問法,調查時間為連續三天,記錄自己這三天攝入的各種主副食品及零食的種類和數量(要記入報告),然后按《食物成分表》計算出自己每天各種營養素和能量的平均攝入量。最后,總結評價自己的情況,發現問題,提出改進建議,寫出個人膳食營養調查報告。
2、小組調查報告及匯報(PPT):
形式:每班以5人為1個小組,合作調查本班以外大一到大四各年級同學,每個小組調查的人數不得少于10人;小組長商量決定調查的專業和年級,組間不得重復,小組長分配、協調組內任務;調查準備過程和現場要拍照,照片要提交和放入PPT課件;調查完成后,各組寫出調查報告,并且由一名同學用PPT課件在課堂上向大家匯報;
內容:查閱相關文獻,掌握調查方法,自制“調查問卷”(從“營養知識、營養態度、飲食結構、飲食衛生、飲食行為與習慣、營養與健康”等方面進行調查,可以選擇其中的幾方面調查,“調查問卷”要附到小組報告后面)。
方法與要求:
1.可以通過“中國知網”、“ 讀秀學術搜索”、“百度”等網絡平臺、圖書館電子資源、期刊閱覽室等查閱資料。
2.調查要實事求是,不得隨意抄襲和編造。(有興趣的可作為畢業論文方向)。
3.調查報告都以A4紙單面打印,制作封面,正文字體為宋體小四號,封面字體為宋體二號加粗。個人報告上注明班級、學號、姓名;小組報告上注明班級、組別、組長和組員。
4.期末結課時提交紙質和電子(word報告和PPT課件)材料。
5.成績:每個同學的成績由個人成績(60%)和小組成績(40%)構成;小組長、報告撰寫者、匯報者有不同程度加分;本次作業占期末總成績的40%。
6.后附:電子版參考模板,供大家參考。