食品生物技术基础知识

1.2 生物技术的种类及其相互关系
发酵工程
基因工程
蛋白质工程
ห้องสมุดไป่ตู้
细胞工程
现代生物技术
酶工程
生物工程下游技术
生物技术的种类
• 基因工程：体外DNA重组 • 细胞工程：包括动、植物细胞的体外培养技术、
细胞融合技术、细胞器移植技术等 • 酶工程：包括固定化技术、修饰改造技术、酶反
应器的设计等 • 蛋白质工程：对蛋白质进行修饰、改造、拼新 • 发酵工程：微生物细胞加工厂 • 生物工程下游技术：分离工程
• 1961年：Khorana和Nikenberg破译遗传密码，揭 开DNA编码的遗传信息是如何传递给蛋白质这一 秘密
• 1972年：Berg实现DNA体外重组技术
• 一、生物技术的含义 • 二、生物技术研究和应用进展 • 三、生物技术发展简史 • 四、食品生物技术在食品工业发展中的地
位和作用 • 五、转基因食品的安全性
生
产
基
因
生
工 程
物产
反
品 的
应
器
• 细胞工程在食品工业发展中的潜在重要作 用
同食品工业密切相关的是离体细胞的培养及次生 代谢物的产生。
• 蛋白质工程和酶工程在食品工业中的作用 将逐渐加强
酶在食品中的应用非常广泛，蛋白质工程技术 的发展，将对新型酶的开发和对酶加工性能的改 善有很大的促进作用。
• 生物工程下游技术对食品工业发展的推动 作用
生物技术的相互关系
微生物细胞
工程菌
发酵工程
基因工程
蛋白质或酶
蛋白质工程或酶工程
动、植物个体或细胞
细胞工程
优良动、植物品系
生物工程 下游技术
产品
化学工程学
微电子技术 数学
基因工程是维系现代 生物技术各个研究领
域的桥梁和纽带
研发
生产
产品
• 一、生物技术的含义 • 二、生物技术研究和应用进展 • 三、食品生物技术发展简史 • 四、食品生物技术在食品工业发展中的地
• 一、生物技术的含义 • 二、生物技术研究和应用进展 • 三、食品生物技术发展简史 • 四、食品生物技术在食品工业发展中的地
位和作用 • 五、转基因食品的安全性
三、食品生物技术的发展简史
• 传统生物技术 指制造酒、面包、酱、醋、奶酪及其他食
品的传统工艺
伴随人类社会由守猎向农业、畜牧业转变出现的 发展的历史悠远…
• 应用现代分离纯化技术从海洋生物中分离纯化出功能保健因子,加工 成功效明确的海洋保健品，可使海洋资源向高附加值、低资源成本方 向发展。
• 应用组织培育及细胞工程技术，对虾、贝类三倍体海洋生物进行育种 技术的研究,有利于降低海产食品资源的生产成本，提高海水养殖效 益。
环境工程领域
• 利用生物有机体的吸收、吸附、积累、降 解、结合等机能达到降低或净化环境中污 染成分的目的。
• 公元前6000年：古埃及人和古巴比伦人 酿造啤酒
• 石器时代后期：我国人民 谷物酿酒
• 公元前4000年：古埃及人 用酵母菌发酵生产面包
• 公元前221年：我国人民 制作豆腐、酱油和醋
• 1865年：孟德尔建立遗传规律学说；1990年：摩尔根建 立基因学说；20世纪初产生遗传育种学
• 1885年：巴斯德建立微生物纯种培养技术；20世纪20年 代：大规模工业化发酵生产丙酮和丁醇；50年代：大规模 工业化发酵生产青霉素
现代分离技术可以很好地克服常规提取技术的缺 点。
• 一、生物技术的含义 • 二、生物技术研究和应用进展 • 三、食品生物技术发展简史 • 四、食品生物技术在食品工业发展中的地
位和作用 • 五、转基因食品的安全性
五、转基因食品的安全性
• 转基因技术的优势：使植物育种的过程变得更为 快速和精确。
• 转基因食品：利用遗传工程技术, 根据转入某种特 定基因的作物加工成的食品。
四、食品生物技术在食品工业发 展中的地位和作用
• 基因工程在食品工业发展中的核心位置
可以根据需要人为地设计新型的食品及食品原料， 可以为发酵工程提供更优良的工程菌株。
• 食品发酵工程在食品工业中占有举足轻重 的作用
食品发酵技术是人类制造食品最重要的技术手段 之一，在生产食品添加剂等食品生产原料方面更 是其他技术无法替代的。
农副产品
消费者
食品工业
食品工业是生物技术应用的重要领域， 利用生物技术可将农副产品原料加工成 产品并产业化。
• 在加工过程中可采用酶技术对食品的品质进行改良,如利用谷氨酰胺 转氨酶处理大豆蛋白,提高大豆蛋白的凝胶性、降低寡肽的苦味等。
• 在生产特定营养补充剂方面,生物技术潜力巨大。利用发酵技术和酶 技术可生产双歧杆菌增殖因子,如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚甘露 糖、低聚木糖等。
• 人类基因组计划、后基因组计划
农业领域
• 应用生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的 农作物以及畜禽、林木、鱼类等新品种;
• 进行再生能源的利用，解决能源短缺问题; • 扩大食饲料来源，满足人类日益增长的需要; • 进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种
资源等。
• 食品链
食品工业领域
青霉素的销售
50年代 青霉素的生产
• 现代生物技术
指20世纪70年代末80年代初发展起来的， 以现代生物学研究成果为基础，以基因工 程为核心的新兴学科。
• 1944年：Avery等阐明DNA是遗传信息的携带者
• 1953年：Waston和Crick提出DNA的双螺旋结构 模型，阐明DNA的半保留复制
位和作用 • 五、转基因食品的安全性
二、生物技术研究和应用进展
• 2.1现代生物制药与医药领域 • 2.2 农业领域 • 2.3 食品工业领域 • 2.4 环境工程领域
2.1现代生物制药与医药领域
• 医药生物技术是生物技术领域中最活跃、 产业发展最迅速、效益最显著的领域
• 其应用涉及到新药开发、新诊断技术、预 防措施及新的治疗技术
食品生物技术基础知识
内容
❖ 一、生物技术的含义 ❖ 二、生物技术研究和应用进展 ❖ 三、食品生物技术发展简史 ❖ 四、食品生物技术在食品工业发展中的地
位和作用 ❖ 五、转基因食品的安全性
一、生物技术的含义
• 1.1 生物技术的定义
• 1.2 生物技术的种类及其相互关系
1.1 生物技术的定义
• 指人们以现代生命科学为基础，结合其他 基础学科的科学原理，采用先进的工程技 术手段，按照预先设计改造生物体或加工 生物原料，为人类生产出所需产品或达到 某种目的。