食品生物技术

食品生物技术概论一、名词解释1.萃取：利用两个互不相溶的液相中各组分溶解度不同，从而达到分离的目的。

2.载体：

携带外援基因进入受体细胞的运载工具。

3.生物反应器：

利用酶或生物体所具有的生物功能再体外进行生化反应的装置系统。4.探针：

化学及生物学意义上能与特定的靶分子发生特异性作用并可背特殊方法所测定的分子，抗体—抗原，抗生物素蛋白—生物素。5.临界氧浓度:

如果培养基中不存在其他限制性基质时影响好氧性微生物生长繁殖的最低溶解氧浓度。6.基因工程:

是指按人们的需要，用类似工程设计的方法将不同来源的基因，在体外构建杂种DNA分子，然后导入受体细胞，并在受体细胞内复制转录和表达的操作，又称DNA重组技术。

7.细胞工程：是指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞的某些生物学特性按人们的意志发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速动物或植物个体的繁殖，或获得某些有用的物质的过程。

8.酶工程：利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，或对酶结构进行修饰改造，并借助于生物反应器和工艺优化过程，有效地发挥酶的催化特性来生产人类所需产品的技术。它包括酶固定化技术、细胞固定化技术、酶化学修饰技术和酶反应器设计等技术。9.发酵工程：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生产过程的一种新技术。10.基因克隆：获取某段有一定生理功能的DNA片段。11.食品生物技术：是生物技术在食品原料生产、加工、制造和食品安全与质量管理中应用的一个学科。12.生物技术：是利用生物体系，应用先进的生物学和工程技术，加工或不加工底物原料，以提供所需的各种产品，或达到某种目的的一门新型跨学技术。13.摄氧率:

单位体积培养基在单位时间内消耗氧的含量。14.转基因食品：是指用专辑有生物制造、生产的食品，食品的原料及食品添加剂。

15.鉴别培养基:根据微生物能否利用培养基中某种营养成分，借助指示剂的显色反应,以鉴别不同种类的微生物

16.选择培养基:在培养基内加入几种化学物质以抑制不需要菌的生长，而促进某种需要菌的生长。17.增殖培养基：发酵过程或动植物细胞大量培养中供微生物或动植物细胞生长、繁殖或积累代谢产物，以合成生物化工产品所需的营养基质。

18.DNA的变性:

在高温及强碱长期保持下，双链DNA分子断裂，两条链完全分离，形成DNA分子。19.杂交：当复性DNA分子由不同的两条链分子形成时，这种复性称杂交。20.前体:指在产物合成过程中被菌体直接用于产物合成而自身结构无显著改变的物质。

填空题1.初步纯化的方法：沉淀，萃取，吸附，离心，膜分离

2.常见蛋白酶抑制剂：丝氨酸蛋白酶抑制剂，硫基蛋白酶抑制剂，金属蛋白酶抑制剂

3.常见萃取溶剂：

甲醇，乙醇，丙酮，乙醚——溶剂萃取；

超临界二氧化碳——超临界CO2流体萃取；

PEG/葡聚糖——双水相萃取

PEG/磷酸盐

PEG/硫酸铵4.连续发酵（培养）：①恒压发酵②恒温发酵5.生物反应体系包括：细胞，游离的细胞外代谢产物，细胞内代谢产物，未消耗完全的原料，残存底物，其它成分。6.生物技术特点:

高技术、高投入、高利润、高风险。7.生物技术的构成：目前认为生物技术是由基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程组成。8.微生物发酵工艺类型:分批发酵，连续发酵补，料分批培养9.基因工程必要条件:

工具酶，基因，载体，受体。10.常用的载体:

①质粒

②噬菌体

③酵母11.DNA的组成:

磷酸，戊糖，碱基

（腺嘌呤，鸟嘌呤，胞嘧啶，胸腺嘧啶）12.基因工程中主要分子生物学方法:

①核酸分子探针的标记②核酸分子的杂交③多聚酶链式反应（PCR）13.空气灭菌方法:

加热灭菌，辐射灭菌，静电灭菌，介质过滤除菌14.消泡措施:化学消泡法，机械消泡法15.基因工程工具酶:

①限制性核酸内切酶与DNA甲基化酶

②DNA聚合酶

③依赖于DNA的RNA聚合酶

④连接酶，激酶，磷酸酶

⑤核酸酶16.生物反应器有：酶反应器，细胞生物反应器。17.培养基的灭菌方法:

分为间歇式灭菌和连续灭菌

①干热灭菌法②湿热灭菌法（高压蒸汽灭菌法）

③过滤除菌法④放射性灭菌法⑤化学药品灭菌法18.普通大米实际上不是“健康食品”

①大米中含有一种叫做肌醇六磷酸的小分子，它能与铁紧紧地结合，使得小肠难以吸收食物中的铁。

②以大米为主食的人，易患铁缺之症而导致贫血。19.培养基分类:

(组成物质)天然培养基，合成培养基

(物理性质)固体

液体

半固体

凝固剂琼脂用量:半固体：0.2-0.5％固体:

1.5-

2%

(用途）选择性培养，基鉴别培养基，富集培养基

20.培养基组成物质的营养:碳源，氮源，水，无机盐，生长因子。21.微生物细胞破碎方法:

分为机械法和非机械法

①机械破碎法（高压匀浆，珠磨破碎，撞击破碎，超声破碎）

②物理破碎法（渗透压冲击法，冻结-融化法）

③化学破碎法（化学试剂，酶溶）

22.固定化方法：吸附法，共价交联法，共价结合法。

23.生命特征属性：新陈代谢，应激性，自我复制

24.促融因子：生物学法，化学融合法，电融合法

25.根据基因来源分类：动物源性，植物源性，微生物源性转基因食品

26.转基因食品根据功能分类：增产与抗逆型，高营养型，控热型，保健型，新品种型。

27.固液分离（细胞分离）：

（1）离心分离（细菌和酵母菌）差速离心

密度梯度离心

（2）过滤分离（霉菌和放线菌）压力

真空

错流过滤

28.转基因食品的检测目标：DNA,RNA（PCR和核酸杂交）蛋白质（血清学方法）29.酶的固定化方式：吸附法（物理吸附法、离子吸附法)、包埋法、共价结合法、交联法。30.基因工程的实施包括四个必要条件：工具酶、基因、载体、受体。31.培养基的用途：筛选菌种、保藏菌种、检验杂菌、培养种子、发酵生产。

三、简答及论述

1.食品生物技术下游工程的目标产物：

①蛋白质，多肽，氨基酸类

②酶，辅酶，酶抑制剂类

③多糖类

④免疫调节因子类

⑤其他：脂类，色素，芳香物质等。

2.生物技术在食品工业中的作用表现在5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。➢五在食品包装、食品检测等方面，生物技术也得到越来越广泛的应用。3.基因工程研究内容：

①目的基因的分离或制备

②目的基因与载体链接构建重组DNA

③将重组DNA导入受体生物细胞

④筛选出重组转化体阳性克隆

⑤目的基因在受体生物细胞中高效表达

4.发酵罐的设计原则

1.发酵器应能在无菌条件下工作数天且应在长时间运转过程中保持稳定

2.通气和充分搅拌，以满足微生物代谢的需要，但不能损害菌体。

3.尽可能低的功率消耗。

4.发酵罐应配备有温度和pH值控制系统以及采样装置。

5.发酵罐内的蒸汽损失不应太多。

6.在放料、清洗和维修等操作过程中具有最低的劳动力消耗。

7.发酵罐应有较好的适应性，以满足不同生产厂家的需求。

8.发酵罐内表面应光滑。

9.用干中试规模的发酵罐与用于实际生产的发醇罐应具有相同的几何性状，有利于放大生产。

10.用既能满足工艺要求又能比较便宜的制造材料，同时应配备完善的供给设施。

稳定性，控制性，安全性，操作性，可视性。

5.种子制备条件:(发酵工业上)

①生长旺盛，活力较高，延迟期短，接种到发酵罐后迅速生长

②细胞浓度造宜(必须保证在大型发酵罐中有适当的接种量）

③生理状态稳定

④无杂菌污染

⑤生产能力保持稳定6.现代生物技术的技术特征是以重组DNA技术为核心的一个综合技术体系，其内容主要包括:

①重组DNA技术及其他转基因技术;

②细胞和原生质融合技术;

③酶和细胞固定化技术;7.化学消泡剂的特点:

①是表面活性剂，具有较低的表面张力，消泡作用迅速有效

②具有一定的亲水性

③在水中的溶解度较小

④对人，畜及微生物细胞无毒性,不影响产物的提取分离和产品的质量

⑤不影响氧在培养液中的溶解和传递

⑥来源方便价格便宜

8.常用的化学消泡剂:

①天然油脂(玉米油豆油菜籽油棉籽油鱼油)

②高级醇类(聚二醇十八醇)

③脂肪酸和聚醚类

④硅酮类

⑤氟化烷烃9.现代生物技术的技术特征是以重组DNA技术为核心的一个综合技术体系，其内容主要包括:

①重组DNA技术及其他转基因技术;

②细胞和原生质融合技术;

③酶和细胞固定化技术;

④植物脱毒和快速繁殖技术;

⑤动物和植物细胞大量培养技术;

⑥动物胚胎工程技术;

⑦现代微生物发酵技术(高密度发酵、连续发酵和其他新型发酵技术)

;

⑧现代生物反应I程和分离工程;

⑨蛋白质工程;

⑩分子进化工程。

10.基因工程一般操作步骤：

1.目的基因的获得和载体选择

2.重组质粒构建

3.导入目标生物体细胞内

4.转基因重组体获得

5.转基因生物鉴定11.发酵过程中pH值的控制:

①调节培养基的原始pH值

②加入弱酸或弱碱pH值

③可及时补料

④采用生理酸性盐作为氮源时，向培养液中加入CaCO3。

加氨水或尿素，

⑤选用不同代谢速度的碳源氮源⑥调整通风量控制pH

12.影响限制性核酸内切酶活性的主要因素及优化策略:

①底物DNA制备物的纯度

增加酶用量，延长酶催化反应时间，扩大酶催化反应体积，在反应液中加入适量亚精胺日底物的甲基化程度的株

②底物的甲基化程度

大肠杆菌的绝大多菌株有两种DNA甲基化酶（dan甲基化酶

dcm甲基化酶）

③底物DNA的结构构型

④酶反应缓冲液组成

⑤酶反应最适温度

通常37°C，也有25°C

30°C

65°C

13.现代食品生物技术主要研究内容：

①通过基因工程和细胞工