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第一章 绪论 1

第一节 食品生物技术涵义 1

一、生物技术 1

二、食品生物技术 1

第二节 食品生物技术研究内容 2

一、食品与基因工程 2

二、食品与酶工程 2

三、食品与发酵工程 3

四、食品与细胞工程 3

五、食品与蛋白质工程 3

六、食品与后基因组学 4

七、食品与食品安全 4

第三节 食品生物技术特点 4

一、食品生物技术与食品产业化紧密相关 4

二、食品生物技术属边缘性交叉学科 5

三、食品生物技术具有“六高”基本特征 5

四、食品生物技术属高新技术范畴 6

五、食品生物技术已成为食品科学发展的重要研究方向 6

第四节 食品生物技术发展简史 6

一、史前时期 6

二、近代时期 7

三、现代的发展 7

第五节 分子生物学的形成与发展 7

一、细胞学说 7

二、生物进化论 8

三、孟德尔遗传规律 8

四、摩尔根基因学说 8

五、基因本质的发现 8

六、分子生物学的诞生 9

参考文献 13

第二章 食品与基因工程 14

第一节 概述 14

一、基因工程的诞生 14

二、基因工程涵义、特点及其操作步骤 14

三、基因工程的发展 15

第二节 工具酶 16

一、限制性内切酶 16

二、基因工程操作中的其他酶 20

第三节 目的基因制备 21

一、生物学方法 21

二、化学合成法 21

三、基因文库法 23

四、PCR扩增法 25

第四节 基因载体 26

一、质粒 26

二、λ噬菌体 28

三、M13噬菌体 29

四、病毒 29

第五节 基因重组 29

第六节 转化、增殖和表达 30

一、转化与增殖 30

二、基因表达 32

第七节 基因工程在食品工业中的应用 32

一、转基因微生物食品 33

二、转基因动物食品 44

三、转基因植物食品 45

四、食品与基因工程产业化 51

第八节 后基因组学及其应用研究 53

一、后基因组学涵义 53

二、后基因组学的应用研究 54

参考文献 54

第三章 食品与蛋白质工程 56

第一节 概述 56

一、蛋白质工程的涵义 56

二、理性分子设计和非理性分子设计 57

三、蛋白质工程在食品工业中的应用 57

第二节 理性分子设计和定位突变技术 58

一、蛋白质理性分子设计的基本步骤 58

二、定位突变 60

三、定位突变技术在酶结构改造中的应用 63

第三节 体外定向进化 64

一、蛋白质的体外定向进化 64

二、DNA改组 65

三、容错PCR 66

四、定向进化技术在酶制剂改造中的应用 66

第四节 融合蛋白技术 67

一、融合蛋白概念和用途 67

二、融合蛋白技术的方法 68

三、融合蛋白技术的应用 69

第五节 食物蛋白质改性技术 70

一、蛋白质的功能特性 70

二、食物蛋白的改性 71

参考文献 74

第四章 食品与酶工程 75

第一节 酶工程发展概况 75

第二节 酶的制备与发酵生产 76

一、动植物细胞培养产酶 76

二、微生物发酵产酶 79

第三节 酶的分子修饰 85

一、酶的化学修饰 86

二、酶的物理修饰 88

第四节 酶的非水相催化 88

一、非水相介质中酶催化反应特性 88

二、有机介质中酶催化反应条件及其控制 89

第五节 酶的固定化 91

一、固定化酶的制备方法 91

二、固定化酶的性质与特点 93

第六节 酶工程在食品工业中的应用 95

一、淀粉水解酶类的特性及其应用 95

二、酶法生产淀粉糖的产业化 99

三、酶法生产功能低聚糖的产业化 104

四、酶法降解纤维素及其应用 108

五、酶法降解甲壳素及其利用 111

六、酶法应用于果汁、果酒的生产 114

七、酶法应用于啤酒的生产 115

八、酶法应用于肉类加工 116

九、酶法应用于海洋资源的开发、利用 116

十、酶法应用于食品保鲜 117

十一、酶法应用于食品添加剂的生产 118

参考文献 123

第五章 食品与发酵工程 125

第一节 概述 125

一、发酵工程的涵义 125

二、发酵工程的发展历程 125

第二节 固体发酵及其特点 127

一、固态发酵涵义 127

二、固态发酵特点 127

第三节 液体深层发酵及其发酵动力学 128

一、间歇式发酵及其发酵动力学 128

二、连续式发酵及其发酵动力学 133

第四节 发酵工程的工艺与技术 135

一、发酵工程的工艺过程 135

二、常用发酵设备 140

三、发酵过程的控制与优化 145

第五节 发酵工程在食品工业中的应用 155

一、酒类发酵 155

二、氨基酸发酵 160

三、有机酸发酵 163

四、单细胞蛋白的发酵生产 166

五、食用菌的发酵生产 167

六、食品添加剂的发酵生产 170

七、生物活性物质的发酵生产 173

八、其他物质的发酵生产 174

参考文献 175

第六章 食品与细胞工程 177

第一节 概述 177

第二节 细胞培养技术 177

一、植物细胞培养技术 177

二、动物细胞培养技术 184

第三节 细胞融合技术及其应用 187

一、细胞融合的方法 188

二、植物细胞融合 190

第四节 细胞拆合技术及其应用 192

一、细胞拆合与重组的涵义 192

二、细胞拆合的方法 193

三、各种重组细胞的制备 194

第五节 动植物细胞大量培养及应用 197

一、植物细胞大规模培养及在食品工业中的应用 197

二、动物细胞大规模培养方法 202

参考文献 208

第七章 食品生物技术中的下游过程 209

第一节 概述 209

一、下游过程步骤和特点 209

二、下游过程生物分离方法 209

三、下游过程的评价及其发展趋向 210

第二节 细胞破碎 211

第三节 固-液分离 212

一、过滤 212

二、离心分离 213

三、凝聚和絮凝 213

第四节 膜浓缩与分离 213

一、膜分离涵义 213

二、膜分离基本原理及分类 213

三、膜的种类及其制备 216

四、超滤和反渗透过程中的传递及数学表达式 219

五、膜组件 221

六、膜分离工艺流程 223

七、超滤和反渗透在食品工业中的应用 226

八、食品工业中的酶膜反应器 228

第五节 双水相萃取与反向微胶团萃取 230

一、双水相萃取技术 230

二、反向微胶团萃取技术 231

第六节 超临界萃取技术 233

一、超临界萃取及超临界流体的概念 233

二、超临界流体萃取的基本原理 234

三、超临界流体的性质 235

四、超临界流体萃取过程的特点 235

五、超临界流体的选择 236

六、超临界流体萃取的基本工艺流程 237

七、超临界流体萃取技术在食品工业中的应用 237

第七节 分子蒸馏 238

一、分子蒸馏的基本概念 238

二、分子蒸馏的设备和流程 239

三、分子蒸馏在食品分离中的应用 241

第八节 色谱分离技术 241

一、色谱分离技术涵义及分类 241

二、离子交换色谱分离技术 245

三、亲和色谱分离技术 247

四、凝胶色谱分离技术 250

第九节 冷冻升华干燥 251

参考文献 252

第八章 食品生物技术与食品安全检测 253

第一节 概述 253

第二节 食源性微生物的毒害与检测 254

一、肠出血性大肠埃希菌 254

二、金黄色葡萄球菌及其肠毒素 255

三、肉毒梭菌和肉毒毒素 255

四、幽门螺杆菌 256

五、食源性微生物的检测方法 256

第三节 食品中的农药残留及其检测 257

一、食品中农药残留状况 257

二、食品中农药残留检测方法 258

第四节 转基因食品安全评价方法 264

一、转基因食品的安全性问题 264

二、转基因食品的安全性评价 265

第五节 转基因食品的检测方法 269

一、除草剂活性的生物分析法 269

二、免疫学分析技术 269

三、DNA检测法 270

四、基因芯片 274

五、其他技术 274

第六节 转基因食品安全管理及相关法规 274

一、国外对转基因食品安全的管理现状 274

二、我国对转基因食品的管理及相关法规 277

三、转基因食品安全管理的对策 278

四、结束语 280

参考文献 280

第九章 生物技术与食品工业“三废”治理 283

第一节 概述 283

一、环境生物技术涵义 283

二、环境生物技术基本特征 283

三、环境生物技术的研究进展 284

四、环境生物技术与食品工业“三废”治理 285

第二节 食品工业废水生物处理技术 285

一、食品工业废水的来源和基本特征 285

二、废水好氧生物处理技术 287

三、废水厌氧生物处理技术 291

四、食品工业废水的生物治理 299

第三节 食品工业废渣生物治理技术 305

一、食品工业废渣的来源和基本特征 305

二、废渣生物治理技术及综合利用 306

三、食品工业废渣生物治理中的应用实例 309

第四节 食品工业废气生物处理技术 313

一、废气生物处理技术的基本原理 313

二、生物洗涤法 314

三、生物过滤法 316

第五节 现代生物技术与食品工业“三废”的资／能源化 320

一、膜生物反应器技术与食品工业废水的资源化 320

二、发酵制氢技术与食品工业废水的能源化 322

三、微生物燃料电池技术与食品工业废水的能源化 324

四、厌氧-发酵偶合技术与食品工业废渣的资源化 327

参考文献 329

附录 中英文名词索引 331