【正文】 形成不同粘度和不同風(fēng)味等發(fā)酵劑； 3.便于家庭自制酸乳。 ?降低血中的膽固醇（通過(guò)削弱生物體膽固醇的合成能力） ?抗腫瘤作用（調(diào)整腸內(nèi)菌群降低有害物特別致癌誘變劑的濃度；具有抗誘變的能力；抑制腸道內(nèi)與致癌物形成直接有關(guān)三種酶的活性；抑制癌細(xì)胞增殖） ?預(yù)防衰老延長(zhǎng)壽命（衰老自由基學(xué)說(shuō)；發(fā)酵乳中的 SOD、谷胱甘肽合成活性、維生素 B、維生素 C協(xié)調(diào)抗氧化作用） 食 品 生 物 技 術(shù) 第六章 生物技術(shù)在飲料工業(yè)中應(yīng)用 發(fā)酵劑的種類： P225~227,發(fā)酵劑的發(fā)展趨勢(shì)為濃縮發(fā)酵劑或干劑。 ?改善腸道內(nèi)的微環(huán)境，增加了腸道內(nèi)的有益菌的數(shù)量和種類，抑制有害菌類增加，防止出現(xiàn)腸道菌群失調(diào)。 食 品 生 物 技 術(shù) 第六章 生物技術(shù)在飲料工業(yè)中應(yīng)用 第一節(jié) 生物技術(shù)在發(fā)酵乳飲料中的應(yīng)用 兩大類發(fā)酵乳：酒精發(fā)酵乳和乳酸發(fā)酵乳，前者為酵母和乳酸菌混合發(fā)酵制成的發(fā)酵乳，成品中既含有乳酸和其他有機(jī)酸，也含有酒精和CO2；后者為主要使用乳酸菌，不使用酵母而生產(chǎn)的發(fā)酵乳。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞培養(yǎng)生物反應(yīng)器的類型及其放大 機(jī)械攪拌罐 非機(jī)械攪拌罐 反應(yīng)器類型 懸浮培養(yǎng)生物反應(yīng)器 固定化細(xì)胞生物反應(yīng)器 填充床反應(yīng)器 流化床反應(yīng)器 膜反應(yīng)器 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用 一、植物細(xì)胞的生產(chǎn)（西洋參為例） 二、初級(jí)和次級(jí)代謝物的生產(chǎn)（食用色素為例） 三、生物轉(zhuǎn)化 影響次生代謝物產(chǎn)生的因素 組織來(lái)源 培養(yǎng)條件 化學(xué)條件：碳水化合物、氮供應(yīng)、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì) 物理?xiàng)l件：光、溫度、通氣、 pH 影響因素 食 品 生 物 技 術(shù) 第六章 生物技術(shù)在飲料工業(yè)中應(yīng)用 飲料是食品工業(yè)的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，把生物技術(shù)應(yīng)用于飲料生產(chǎn)，可以提高資源利用率，促進(jìn)開發(fā)新產(chǎn)品，改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 單細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 單細(xì)胞培養(yǎng)方法 P198～ 201 影響細(xì)胞生長(zhǎng)的因素 看護(hù)培養(yǎng)法 微室培養(yǎng)法 平板培養(yǎng)法 條件培養(yǎng)基（生長(zhǎng)懸浮細(xì)胞的液體培養(yǎng)基）的作用 細(xì)胞密度（要高于臨界濃度，因?yàn)橹参锛?xì)胞培養(yǎng)具有群體效應(yīng)） 生長(zhǎng)激素 pH CO2濃度（大氣 CO2濃度為 %,提高到濃度 1％促進(jìn)分裂， 2％則抑制分裂） 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)技術(shù)（自學(xué)） 固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)： 1. 高度保持反應(yīng)槽內(nèi)細(xì)胞的量（即生物體催化劑的量），提高反應(yīng)效率； 2. 反應(yīng)活性穩(wěn)定，可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行； 3. 易與產(chǎn)物分離； 4. 最適宜的環(huán)境條件和基質(zhì)濃度等易于控制； 5. 大多數(shù)次生代謝物主要由處于穩(wěn)定增殖期的細(xì)胞生產(chǎn)，所以應(yīng)固定穩(wěn)定期的細(xì)胞，以避免固定化對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育的抑制。從選材（選易分散）、提高生長(zhǎng)素濃度和加入試劑（ EDTA－ Na 螯合劑和果膠酶）幾個(gè)途徑解決。 2. 提高培養(yǎng)細(xì)胞中有效成分的含量：培養(yǎng)細(xì)胞中的有效成分往往比原來(lái)細(xì)胞中的含量低，要選出有效成分高的細(xì)胞株進(jìn)行培養(yǎng)。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞培養(yǎng)要解決的技術(shù)難點(diǎn) P197～ 198 1. 縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本：與微生物細(xì)胞相比，植物細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢生產(chǎn)周期一般 25～ 35天（微生物一般只有 3天左右）。這是該法的特征和缺陷。 P187～191 培養(yǎng)基的配制 P191～ 192 ： ① 大量元素混合母液（ 10X） ② 微量元素混合母液（ 100～ 1000x） ③ 鐵鹽母液（ FeSO4與 Na2EDTA） (200x) ④ 有機(jī)化合物母液（ ~10mg/ml） ⑤ 植物激素（ ~10mg/ml） 2. 培養(yǎng)基的配制： ① 混合培養(yǎng)基的各成分 ② 溶化瓊脂 ③ 混合 ④ 調(diào) pH ⑤ 分裝 ⑥ 滅菌 ⑦ 備用 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞培養(yǎng)的類型與技術(shù) 植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)技術(shù) ：分批培養(yǎng)法、半連續(xù)培養(yǎng)法和連續(xù)培養(yǎng)法 * 懸浮培養(yǎng)技術(shù)適于大量快速地增殖細(xì)胞，不利于次生物質(zhì)的積累。 ? 其它對(duì)生長(zhǎng)有益的未知成分，如植物的天然汁液如椰乳、酵母提取物、蘋果汁等，作用是提供必要的微量元素和生理活性物質(zhì)和生長(zhǎng)激素類物質(zhì)。 ? 植物生長(zhǎng)刺激物，主要為天然植物激素和人工合成的類似生長(zhǎng)激素的物質(zhì)如生長(zhǎng)素（吲哚乙酸、萘乙酸等）、細(xì)胞分裂素（激動(dòng)素、玉米素）、赤霉素、脫落酸和乙烯類激素。 培養(yǎng)的類型 愈傷組織培養(yǎng)、懸浮細(xì)胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)、莖尖分生組織培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)和固定化細(xì)胞培養(yǎng) 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 植物細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)成分和培養(yǎng)基 初級(jí)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)和次級(jí)代謝產(chǎn)物生產(chǎn)，因此，適于細(xì)胞生長(zhǎng)的培養(yǎng)基不一定利于二次代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)。內(nèi)容包括植物細(xì)胞及其原生質(zhì)體的培養(yǎng)、植物原生質(zhì)體的融合、植物細(xì)胞反應(yīng)器及其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)及次生代謝物的生產(chǎn)等。 原代細(xì)胞一般繁殖 50代即退化死亡。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)： 細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，易受微生物污染，培養(yǎng)時(shí)需用抗生素； 動(dòng)物細(xì)胞大（比微生物細(xì)胞大得多），無(wú)細(xì)胞壁，機(jī)械強(qiáng)度低，適應(yīng)環(huán)境能力差； 培養(yǎng)過(guò)程需要氧量少，不耐強(qiáng)力通風(fēng)和攪拌； 培養(yǎng)中具有群體效應(yīng)、錨地依賴性（需要附著在固體半固體表面上才能生長(zhǎng)）、接觸抑制性及功能全能性。 1958岡田善雄發(fā)現(xiàn)滅活后仙臺(tái)病毒可以誘導(dǎo)艾氏腹水瘤細(xì)胞融合 1960s，童弟周等進(jìn)行了魚類和兩棲類中大量的核移植 1975kohler和 milstein巧妙地創(chuàng)立了淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)并得到單克隆抗體。利用生物學(xué)及工程學(xué)的原理定向改造動(dòng)物細(xì)胞遺傳性，創(chuàng)造新物種，通過(guò)工程化為人類提供名貴藥品及服務(wù)的技術(shù)，謂之動(dòng)物細(xì)胞工程。 *經(jīng)常有很多人混淆了兩個(gè)概念。 *培養(yǎng)過(guò)程中提供最佳條件：溫度、濕度、光照、氧氣和二氧化碳等。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 細(xì)胞培養(yǎng)指的是動(dòng)物、植物和微生物細(xì)胞在體外無(wú)菌條件下的保存和生長(zhǎng)。 *選擇的困難在于融合子的不穩(wěn)定性和融合子的復(fù)雜性：雜合雙倍體或單倍重組體屬真正的融合，較為穩(wěn)定。 ： 原生質(zhì)體數(shù)＝ A－ B A—— 未經(jīng)滲透休克處理的即用高滲穩(wěn)定液作稀釋液涂布于再生平板長(zhǎng)出的菌落，即原生質(zhì)與未去壁細(xì)胞的總和 B—— 涂布之前用低滲溶液（如水）滲透休克處理使原生質(zhì)體破裂失活后，再涂布長(zhǎng)出的菌落，即為未破壁的菌體細(xì)胞數(shù)。 *原生質(zhì)體的再生（原生質(zhì)體經(jīng)培養(yǎng)后回復(fù)原來(lái)細(xì)胞形態(tài)的過(guò)程）十分重要，再生率一般為3%~10%,最高的達(dá) 50～ 80％。 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 促進(jìn)細(xì)胞融合的方法（ P175） 生物學(xué)法（病毒促進(jìn)細(xì)胞融合，仙臺(tái)病毒、皰疹病毒、天花病毒等） 化學(xué)融合劑（ PEG，二甲基亞碸、甘油磷酸酯等， PEG最為廣泛） 電處理融合法（電激法，高頻電場(chǎng)脈沖） 食 品 生 物 技 術(shù) 第五章 細(xì)胞工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 原生質(zhì)體融合的步驟 : (營(yíng)養(yǎng)缺陷型，高滲溶液保存 ) ? 超聲波破碎法 ：很難得到完整的原生質(zhì)體球 ? 酶法 ：細(xì)菌、放線菌（ EDTA＋溶菌酶）； 革蘭氏陽(yáng)性（溶菌酶）；革蘭氏陰性菌（ EDTA＋溶菌酶）。是細(xì)胞工程的重要基礎(chǔ)技術(shù)。無(wú)菌操作意識(shí)和徹底除菌是成功的一個(gè)關(guān)鍵。 真核細(xì)胞 （酵母、動(dòng)植物細(xì)胞），植物細(xì)胞有細(xì)胞壁（由纖維素組成） 細(xì)胞工程的所有實(shí)驗(yàn)都要求在 無(wú)菌條件 下進(jìn)行。 細(xì)胞工程應(yīng)包括動(dòng)植物細(xì)胞的體外培養(yǎng)、細(xì)胞融合技術(shù)（細(xì)胞雜交技術(shù)）、核移植技術(shù)、細(xì)胞代謝物的生產(chǎn)和生物克隆等。 細(xì)胞工程是在細(xì)胞水平研究開發(fā)、利用各類細(xì)胞的工程。目前主要的發(fā)酵生產(chǎn)多為液體發(fā)酵。所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易，可因陋就簡(jiǎn)、因地制宜。固體發(fā)酵所用原料一般為經(jīng)濟(jì)易得、富含營(yíng)養(yǎng)的工農(nóng)業(yè)中的副、廢品，如麩皮、薯粉、大豆餅粉、高梁、玉米粉等。我國(guó)傳統(tǒng)的釀酒、制醬及天培（大豆發(fā)酵食品）的生產(chǎn)均有一個(gè)固體發(fā)酵期。 食 品 生 物 技 術(shù) 第四章 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 固體發(fā)酵 ：是指微生物在無(wú)游離水或幾乎沒有游離水的固體物質(zhì)上生長(zhǎng)發(fā)酵的過(guò)程。截?cái)喾肿恿繛?10， 000的超濾膜可以除去分子量在1000以內(nèi)的產(chǎn)品中的熱原同時(shí)達(dá)到了除菌的目的。濃縮可采用升膜或降膜式的薄膜蒸發(fā)，熱敏感性物質(zhì)，可用離心膜蒸發(fā)。 ? 成品加工： 根據(jù)產(chǎn)品要求，進(jìn)一步濃縮、無(wú)菌過(guò)濾、去熱原、干燥、加穩(wěn)定劑等步驟。常用的方法有： 吸附法 離子交換法 沉淀法 萃取法 超濾法等 ? 精制 ：提取中方法也可以用于精制。如目的產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)，還需要破碎細(xì)胞。要考慮的指標(biāo)有產(chǎn)物的產(chǎn)量、過(guò)濾速度、氨基氮含量、菌絲形態(tài)、 pH值、發(fā)酵液的外觀和粘度等， 食 品 生 物 技 術(shù) 第四章 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 發(fā)酵設(shè)備 好氧發(fā)酵設(shè)備 機(jī)械攪拌式發(fā)酵灌 通風(fēng)攪拌式發(fā)酵灌 厭氧發(fā)酵設(shè)備 食 品 生 物 技 術(shù) 第四章 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 下游加工過(guò)程： ? 發(fā)酵液預(yù)處理和固液分離 ：預(yù)處理的目的是改善發(fā)酵液的性質(zhì)，以利于固液分離（常用酸化、加熱、加絮凝劑等方法）。 pH值： pH值的變化取決于菌種、培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件 溶解氧濃度，發(fā)酵液的需氧量受菌體濃度、基質(zhì)種類和濃度以及培養(yǎng)條件等因素的影響，其中以菌體濃度最為明顯。 食 品 生 物 技 術(shù) 第四章 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 發(fā)酵工藝的控制： 溫度：最適溫度是既適合菌體的生長(zhǎng)，又適合代謝合成的溫度。與連續(xù)發(fā)酵相比，它不會(huì)產(chǎn)生菌種老化和變異的問(wèn)題，適用范圍也比連續(xù)發(fā)酵廣。對(duì)于好氧發(fā)酵，可以避免分批發(fā)酵中一次性投入糖過(guò)多造成細(xì)胞大量生長(zhǎng)，耗氧過(guò)多，導(dǎo)致通風(fēng)設(shè)備不能匹配的狀況。 食 品 生 物 技 術(shù) 第四章 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 補(bǔ)料分批發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)： 補(bǔ)料分批發(fā)酵是分批發(fā)酵向連續(xù)發(fā)酵的過(guò)渡，兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，又克服了兩者的缺點(diǎn)。由于受發(fā)酵灌操作容積的限制，發(fā)酵周期只能控制在較短的范圍內(nèi)； ?反復(fù)補(bǔ)料分批發(fā)酵，在單一補(bǔ)料分批發(fā)酵 的基礎(chǔ)上，每隔一定時(shí)間按一定比例放出一部分發(fā)酵液，使發(fā)酵液的體積始終不超過(guò)發(fā)酵灌的最大操作容積，延長(zhǎng)發(fā)酵周期，直至發(fā)酵產(chǎn)率明顯下降，才最終將發(fā)酵液全部放出。 ＃連續(xù)發(fā)酵技術(shù)目前主要用于理論研究，基本上未進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。 食 品 生 物 技 術(shù) 第四章 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)（與分批發(fā)酵相比）： 優(yōu)點(diǎn)： ?維持穩(wěn)定的操作條件，利于微生物生長(zhǎng)代謝，產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量也保持穩(wěn)定； ?更有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少操作人員與病原微生物和毒性物質(zhì)接觸的機(jī)會(huì)； ?減少了設(shè)備清洗、準(zhǔn)備和滅菌等非生產(chǎn)占的時(shí)間，提高設(shè)備利用率； ?延長(zhǎng)了儀器探頭的壽命（由于滅菌次數(shù)的減少）； ?容易對(duì)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，有效提高發(fā)酵產(chǎn)率。指在微生物分批發(fā)酵中，以某種方式向培養(yǎng)系統(tǒng)補(bǔ)加一定的物料的培養(yǎng)技術(shù)。甚至可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。穩(wěn)定狀態(tài)可以有效地延長(zhǎng)分批培養(yǎng)中的對(duì)數(shù)期。（畫圖表示六個(gè)時(shí)期的生長(zhǎng)曲線：延滯期、短暫的加速期、指數(shù)生長(zhǎng)期、減速期、穩(wěn)定期和衰亡期），分批發(fā)酵屬于封閉系統(tǒng)。從細(xì)胞所處的環(huán)境來(lái)看，則變化明顯，發(fā)酵初期營(yíng)養(yǎng)物過(guò)多，可能抑制微生物的生長(zhǎng)，而中期又因營(yíng)養(yǎng)物減少而降低培養(yǎng)效率。傳統(tǒng)的生物產(chǎn)品的發(fā)酵多用此過(guò)程。 4. 下游處理 ：指發(fā)酵結(jié)束后對(duì)發(fā)酵液或生物細(xì)胞進(jìn)行分離和精制，制成符合要求的產(chǎn)品。這些純種培養(yǎng)物稱為種子。還需要定期對(duì)菌株純化和育種。 食 品 生 物 技 術(shù) 第四章 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中應(yīng)用 發(fā)酵工程的一般過(guò)程： 1. 菌株的純化育種 ：菌株來(lái)源有三種途徑： a,從自然界分離篩選 。當(dāng)前體物質(zhì)的合成是產(chǎn)物合成的限制因素時(shí)，加入前體可以增加產(chǎn)物的產(chǎn)量和在某種程度上控制生物合成的方向。 水：深井水、自來(lái)水和地表水 產(chǎn)物形成的誘導(dǎo)物、前體和促進(jìn)劑：許多胞外酶的合成需要適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)物存在。微量因素一般有 。有些石油產(chǎn)