天然食品配料

前言

　　近年來，我國(guó)食品工業(yè)獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。2007年食品工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到3?3萬(wàn)億元，2008年突破41萬(wàn)億元，連續(xù)15年居中國(guó)制造業(yè)之首。食品配料與添加劑是食品的重要組成部分，是食品加工與貯存中關(guān)鍵性原料。據(jù)中國(guó)食品添加劑和配料協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2008年我國(guó)食品添加劑和配料產(chǎn)量達(dá)到586萬(wàn)噸，銷售額為582億元。　　隨著人們生活水平和食品安全意識(shí)的提高，以及消費(fèi)觀念的變化，崇尚“天然”、“綠色”已經(jīng)成為一種時(shí)尚。國(guó)際上天然食品配料與添加劑及生物技術(shù)的發(fā)展迅速，在新產(chǎn)品開發(fā)方面以天然、多功能為發(fā)展趨勢(shì)，在生產(chǎn)技術(shù)方面以生物法、綠色制造、低能耗、高利用率為目標(biāo)，以高新技術(shù)集成與耦合為特色，但我國(guó)在這些方面的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)品研發(fā)相對(duì)滯后，亟待提高?！　∮捎谑称放淞吓c添加劑涉及面很廣，本書不求廣而全，未涉及味精、檸檬酸、淀粉、膳食纖維、腌制劑等一些常見食品配料的生產(chǎn)制備，重點(diǎn)介紹新型天然食品配料和添加劑的生物制備技術(shù)，有些是近年來研究開發(fā)的熱點(diǎn)領(lǐng)域或重點(diǎn)產(chǎn)品。內(nèi)容主要包括：天然食品配料的概念、分類與管理，“天然度”界定與評(píng)價(jià)；天然食品配料的生物制備途徑；非水相催化、細(xì)胞培養(yǎng)與拆合技術(shù)、手性香物質(zhì)拆分；植物細(xì)胞工程、現(xiàn)代發(fā)酵工程和酶工程制備天然食品配料；天然食用香料生物制備與應(yīng)用技術(shù)；天然色素生物制備與應(yīng)用技術(shù)；天然食品增稠劑和表面活性劑的生物制備與應(yīng)用；糖醇類、糖苷類、蛋白類等食品甜味劑的生物制備與應(yīng)用；生物防腐保鮮劑的制備與應(yīng)用；食品抗氧化劑的生物制備與應(yīng)用；天然增鮮劑的生物制備與應(yīng)用；微生物發(fā)酵生產(chǎn)DHA、EPA、LA、GLA、花生四烯酸等多不飽和脂肪酸；微生物和酶法生產(chǎn)功能性低聚糖；微生物或酶法生產(chǎn)降血壓肽、酪蛋白磷酸肽CPP、乳活性肽、腦啡肽等功能性肽；脂肪氧合酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、木聚糖酶、膽固醇氧化酶、菊糖酶、植酸酶、纖溶酶等食品新型酶源的制備技術(shù)等?！　”緯杀本┕ど檀髮W(xué)王成濤編寫第1章、第3章、第4章、第6章、第7章、第8章，南昌大學(xué)陳鋼編寫第2章、第5章，江西科技師范學(xué)院蘇偉編寫第9章、第10章，最后由王成濤統(tǒng)稿，北京工商大學(xué)副校長(zhǎng)孫寶國(guó)(中國(guó)工程院院士)擔(dān)任主審。在編寫和出版過程中，得到北京市屬高校人才強(qiáng)教深化計(jì)劃中青年骨干人才項(xiàng)目(0142131301)、北京市重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科(食品科學(xué))和國(guó)家特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)(食品科學(xué)與工程)的資助。作者對(duì)化學(xué)工業(yè)出版社和以上項(xiàng)目的大力支持，表示最誠(chéng)摯的謝意。謹(jǐn)以此書向食品添加劑與配料北京市工程研究中心的成立獻(xiàn)禮?！　”緯m合從事食品科學(xué)與工程、生物化工、發(fā)酵工程專業(yè)的教學(xué)、科研、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理等方面人才閱讀和參考，也可作為相關(guān)專業(yè)本科和研究生的教材、參考書，是從事食品配料與添加劑行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員提高認(rèn)識(shí)的益友。　　作者力圖注重理論性與實(shí)踐性、突出科學(xué)性與實(shí)用性，但限于水平和時(shí)間有限，本書定有許多不足之處，歡迎讀者批評(píng)指正?！　【幷摺　?010年3月

內(nèi)容概要

　　《天然食品配料：生產(chǎn)及應(yīng)用》共分十章，內(nèi)容主要包括：天然食品配料的概念、分類與管理，“天然度”界定與評(píng)價(jià)；天然食品配料的生物制備途徑；非水相催化、細(xì)胞培養(yǎng)與拆合技術(shù)、手性香物質(zhì)拆分；植物細(xì)胞工程、現(xiàn)代發(fā)酵工程和酶工程制備天然食品配料；天然食用香料生物制備與應(yīng)用技術(shù)；天然色素生物制備與應(yīng)用技術(shù)；天然食品增稠劑和表面活性劑的生物制備與應(yīng)用；糖醇類、糖苷類、蛋白類等食品甜味劑的生物制備與應(yīng)用；生物防腐保鮮劑的制備與應(yīng)用；食品抗氧化劑的生物制備與應(yīng)用；天然增鮮劑的生物制備與應(yīng)用；微生物發(fā)酵生產(chǎn)DHA、EPA、LA、GLA、花生四烯酸等多不飽和脂肪酸；微生物和酶法生產(chǎn)功能性低聚糖；微生物或酶法生產(chǎn)降血壓肽、酪蛋白磷酸肽CPP、乳活性肽、腦啡肽等功能性肽；脂肪氧合酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、木聚糖酶、膽固醇氧化酶、菊糖酶、植酸酶、纖溶酶等食品新型酶源的制備技術(shù)等?！　　短烊皇称放淞希荷a(chǎn)及應(yīng)用》適合從事食品科學(xué)與工程、生物化工、發(fā)酵工程專業(yè)的教學(xué)、科研、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理等方面人才閱讀和參考，也可作為相關(guān)專業(yè)本科和研究生的教材、參考書。

書籍目錄

第1章　天然食品配料與天然度評(píng)價(jià)1.1　食品配料、食品添加劑與食品配料1.1.1　食品配料與食品添加劑1.1.2　天然食品配料1.1.3　功能性食品配料1.2　天然食品配料的天然度界定1.2.1　國(guó)際組織和我國(guó)對(duì)“天然”的界定1.2.2　轉(zhuǎn)基因天然食品配料的界定1.3　天然度的測(cè)量與評(píng)價(jià)1.3.1　14C同位素技術(shù)評(píng)價(jià)樣品天然度1.3.2　13C/12C判定樣品天然度1.3.3　D/1H和18O等方法判斷原料的來源1.4　我國(guó)食品配料生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)1.4.1　我國(guó)食品配料與添加劑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀1.4.2　我國(guó)食品配料和添加劑產(chǎn)業(yè)與國(guó)際水平的差距1.4.3　食品配料的研究與開發(fā)趨勢(shì)參考文獻(xiàn)第2章　天然食品配料與生物技術(shù)2.1　天然食品配料的制備途徑2.2　細(xì)胞工程制備天然食品配料2.2.1　植物細(xì)胞工程2.2.2　細(xì)胞培養(yǎng)與拆合技術(shù)2.2.3　細(xì)胞工程制備天然食品配料2.3　現(xiàn)代發(fā)酵工程制備天然食品配料2.3.1　優(yōu)良菌種的選育2.3.2　發(fā)酵過程控制與優(yōu)化2.3.3　發(fā)酵過程參數(shù)的選取和控制2.4　酶工程轉(zhuǎn)化制備天然食品配料2.4.1　轉(zhuǎn)化應(yīng)用酶的種類、來源與新酶篩選2.4.2　工業(yè)生物催化技術(shù)2.4.3　非水相介質(zhì)中脂肪酶催化及其機(jī)制2.4.4　現(xiàn)代酶工程轉(zhuǎn)化天然食品配料參考文獻(xiàn)第3章　調(diào)香類天然食品配料的制備技術(shù)與應(yīng)用3.1　食用香料及其分類3.1.1　天然香料的來源與分類3.1.2　合成食用香料3.1.3　食用香料的安全性及其管理3.2　植物性天然香料的制備與應(yīng)用技術(shù)3.2.1　植物性天然香料的提取技術(shù)3.2.2　植物細(xì)胞工程制備天然香料技術(shù)3.2.3　植物性天然香料的應(yīng)用3.3　微生物轉(zhuǎn)化制備天然香料技術(shù)3.3.1　天然香蘭素的制備與應(yīng)用技術(shù)3.3.2　天然β-苯乙醇的制備與應(yīng)用技術(shù)3.3.3　生物轉(zhuǎn)化生產(chǎn)天然γ-癸內(nèi)酯3.3.4　天然乙偶姻（3-羥基-2-丁酮）制備技術(shù)3.3.5　天然羥基呋喃酮類的制備技術(shù)及應(yīng)用3.3.6　天然甲硫基丙醇與甲硫基丙酸酯類的生物制備3.3.7　天然香紫蘇醇的生物制備與應(yīng)用3.4　生物酶轉(zhuǎn)化生產(chǎn)天然香料技術(shù)3.4.1　酶法轉(zhuǎn)化制備硫醇類香料3.4.2　酶法轉(zhuǎn)化制備香蘭素3.4.3　脂肪酶非水相催化制備脂肪族酯類香料3.4.4　酶法生產(chǎn)酒用香精技術(shù)3.4.5　酶法制備丁酸香葉酯3.4.6　脂肪酶催化拆分制備l-薄荷醇及其應(yīng)用3.4.7　香料的生物酶催化不對(duì)稱合成3.5　天然肉味和奶味香精的制備技術(shù)與應(yīng)用3.5.1　肉味香精中揮發(fā)性物質(zhì)的種類及來源3.5.2　天然肉味香精的制備3.5.3　天然奶味香精的制備參考文獻(xiàn)第4章　調(diào)色類天然食品配料的制備技術(shù)與應(yīng)用4.1　天然色素分類、特性及色調(diào)評(píng)價(jià)4.2　天然食用色素提取工藝4.3　主要天然色素的生產(chǎn)與應(yīng)用4.3.1　天然胡蘿卜素的生產(chǎn)與應(yīng)用4.3.2　天然番茄紅素的生產(chǎn)與應(yīng)用4.3.3　天然蝦青素的制備技術(shù)與應(yīng)用4.3.4　天然辣椒紅素的生產(chǎn)與應(yīng)用4.3.5　天然玉米黃的制備與應(yīng)用4.3.6　天然紅曲色素的制備與應(yīng)用4.3.7　天然花青素的制備與應(yīng)用4.3.8　黑芝麻色素的制備與應(yīng)用4.3.9　天然姜黃素的制備與應(yīng)用4.3.10　天然葉綠素銅鈉鹽的生理功能、制備與應(yīng)用4.3.11　其他功能性天然色素的制備與應(yīng)用參考文獻(xiàn)第5章　調(diào)質(zhì)類天然食品配料的制備技術(shù)與應(yīng)用5.1　新型天然食品增稠劑的生物制備與應(yīng)用5.1.1　植物源天然食品增稠劑（穩(wěn)定劑）的制備技術(shù)與應(yīng)用5.1.2　動(dòng)物源食品增稠劑（穩(wěn)定劑）的制備技術(shù)與應(yīng)用5.1.3　微生物源食品增稠劑（穩(wěn)定劑）的制備技術(shù)5.2　新型生物表面活性劑的生物制備與開發(fā)5.2.1　生物表面活性劑的分類5.2.2　生物表面活性劑的性能5.2.3　生物表面活性劑的應(yīng)用5.2.4　新型生物表面活性劑的生物制備技術(shù)參考文獻(xiàn)第6章　調(diào)味類天然食品配料的制備技術(shù)與應(yīng)用6.1　新型增甜功能天然食品配料的制備與應(yīng)用6.1.1　糖醇類食品甜味劑的制備與應(yīng)用技術(shù)6.1.2　糖苷類天然食品甜味劑的制備與應(yīng)用技術(shù)6.1.3　新型功能性單糖甜味劑的制備與應(yīng)用6.1.4　蛋白肽類天然食品甜味劑的制備技術(shù)與應(yīng)用6.2　增味功能天然食品配料的生物制備6.2.1　氨基酸類增鮮劑的制備6.2.2　核茸酸類增鮮劑的制備與應(yīng)用6.2.3　琥珀酸及其鈉鹽的發(fā)酵制備與應(yīng)用6.2.4　有機(jī)酸類增味劑的制備與應(yīng)用參考文獻(xiàn)第7章　防腐功能天然食品配料的制備技術(shù)與應(yīng)用7.1　植物源天然食品防腐劑的制備與應(yīng)用7.1.1　丁香油和肉掛油的提取及其抑菌效果7.1.2　大蒜油的提取及其抑菌效果7.1.3　花椒油的提取及其抑菌效果7.1.4　槐花精油的提取及其抑菌效果7.1.5　荷葉和竹葉有效成分的提取與應(yīng)用7.1.6　玫瑰精油的提取7.2　微生物源天然食品防腐劑的制備技術(shù)與應(yīng)用7.2.1　抗菌肽的制備技術(shù)與應(yīng)用7.2.2　納他霉素的生物制備與應(yīng)用7.2.3　聚L-賴氨酸的生物制備與應(yīng)用7.2.4　苯乳酸的生物制備與應(yīng)用7.2.5　微生物源溶菌酶的發(fā)酵制備技術(shù)7.3　動(dòng)物源天然食品防腐劑的制備與應(yīng)用7.3.1　一般動(dòng)物來源抗菌肽的制備技術(shù)與應(yīng)用7.3.2　家蠅、蚯蚓等生物來源抗菌肽的制備與應(yīng)用7.3.3　蛋清溶菌酶的制備與應(yīng)用參考文獻(xiàn)第8章　抗氧化功能天然食品配料的制備技術(shù)與應(yīng)用8.1　食品抗氧化劑的種類與評(píng)價(jià)8.1.1　食品抗氧化劑的概念、機(jī)制、種類與來源8.1.2　抗氧化能力的評(píng)價(jià)方法8.2　新型天然食品抗氧化劑的制備與應(yīng)用8.2.1　抗氧化肽的制備技術(shù)與功能性評(píng)價(jià)8.2.2　茶多酚的制備與應(yīng)用8.2.3　黃酮類化合物的制備技術(shù)8.2.4　米糠油的制備技術(shù)與應(yīng)用8.2.5　植酸的制備技術(shù)與應(yīng)用8.2.6　蜂膠的制備技術(shù)與應(yīng)用參考文獻(xiàn)第9章　新型功能性食品配料的制備技術(shù)與應(yīng)用9.1　微生物發(fā)酵生產(chǎn)多不飽和脂肪酸9.1.1　微生物發(fā)酵法生產(chǎn)DHA和EPA9.1.2　絲狀真菌發(fā)酵生產(chǎn)多不飽和脂肪酸9.2　發(fā)酵法生產(chǎn)大豆蛋白活性肽和乳活性肽9.2.1　發(fā)酵法生產(chǎn)大豆蛋白活性肽9.2.2　發(fā)酵法生產(chǎn)乳活性肽9.3　功能性肽的酶轉(zhuǎn)化制備技術(shù)9.3.1　降血壓肽的制備技術(shù)9.3.2　酪蛋白磷酸肽的制備技術(shù)9.4　功能性低聚糖的酶法制備與應(yīng)用技術(shù)9.4.1　功能性低聚糖的生理功能9.4.2　功能性低聚糖的應(yīng)用9.4.3　功能性低聚糖的制備技術(shù)參考文獻(xiàn)第10章　食品工業(yè)新酶源的開發(fā)及應(yīng)用10.1　脂肪氧合酶的制備技術(shù)及其應(yīng)用10.1.1　脂肪氧合酶的特性10.1.2　大豆脂肪氧合酶的提取制備10.1.3　大豆脂肪氧合酶酶活的測(cè)定10.1.4　脂肪氧合酶的生理功能與應(yīng)用10.2　谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的制備技術(shù)及其應(yīng)用10.2.1　谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的制備技術(shù)10.2.2　谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的應(yīng)用10.3　木聚糖酶的制備及應(yīng)用技術(shù)10.3.1　木聚糖酶的制備技術(shù)10.3.2　木聚糖酶的應(yīng)用10.4　膽固醇氧化酶的制備技術(shù)及其應(yīng)用10.4.1　膽固醇氧化酶的制備技術(shù)10.4.2　膽固醇氧化酶的應(yīng)用10.5　菊粉酶的制備技術(shù)及其應(yīng)用10.5.1　菊粉酶的制備技術(shù)10.5.2　菊粉酶的應(yīng)用10.6　植酸酶的制備技術(shù)及其應(yīng)用10.6.1　植酸酶的制備技術(shù)10.6.2　植酸酶的應(yīng)用10.7　纖溶酶的制備技術(shù)及其應(yīng)用10.7.1　動(dòng)物源纖溶酶的制備技術(shù)10.7.2　微生物源纖溶酶的制備技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　發(fā)酵生產(chǎn)中生產(chǎn)效率的高低與工藝控制密切相關(guān)，若要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程最優(yōu)化控制，就必須明確控制目標(biāo)、確定影響因素、制定實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的最佳工藝條件。由于發(fā)酵生產(chǎn)過程的主要目的是獲得最大產(chǎn)量和最佳質(zhì)量的發(fā)酵產(chǎn)物，所以，最優(yōu)化控制的目標(biāo)首先是得到最大量的發(fā)酵產(chǎn)物，其次是最短的生產(chǎn)周期和由此獲得的最佳經(jīng)濟(jì)效益?！　榱耸拱l(fā)酵過程達(dá)到最優(yōu)化，就必須充分地了解影響目標(biāo)值的各種因素，并且通過動(dòng)力學(xué)關(guān)系獲得發(fā)酵過程的各項(xiàng)最佳參數(shù)。影響發(fā)酵產(chǎn)物生成的因素主要包括：營(yíng)養(yǎng)物濃度、種類、比例、溶解氧濃度、氧化還原電位、CO2、發(fā)酵液黏度、溫度、pH值、泡沫、酶和代謝產(chǎn)物等理化因素。此外，還包括菌體濃度、生長(zhǎng)速率、死亡速率、細(xì)胞狀態(tài)等生物學(xué)因素?！　「鶕?jù)代謝產(chǎn)物的生成與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)際生產(chǎn)中常常采用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的效率或轉(zhuǎn)化率作為指標(biāo)，評(píng)價(jià)發(fā)酵工藝過程和生產(chǎn)效率。通過大量的實(shí)驗(yàn)，可以確定出不同濃度下某一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的最大轉(zhuǎn)化率，再?gòu)倪@些數(shù)值中找出最大值，那么與此最大值相對(duì)應(yīng)的濃度便是該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的最佳濃度。為了計(jì)算轉(zhuǎn)化率，必須測(cè)定各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗量和產(chǎn)物的生成量，試驗(yàn)工作量非常大。由于葡萄糖是最重要的限制性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為了減少測(cè)定工作量，人們通常以葡萄糖作為基本碳源，先測(cè)定葡萄糖的消耗量，獲得最佳的葡萄糖濃度參數(shù)，之后便可以按原培養(yǎng)基的配比，試驗(yàn)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與葡萄糖的最佳比例，由此獲得最佳的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)參數(shù)?！　“l(fā)酵過程可以區(qū)分為以菌種生長(zhǎng)為主的生長(zhǎng)階段和以生成代謝產(chǎn)物為主的產(chǎn)物生成階段，這意味著最佳工藝參數(shù)須分階段確定，以保證在生長(zhǎng)階段菌體能獲得最大的生長(zhǎng)速率，而在產(chǎn)物生成階段菌體能提供最大量的代謝產(chǎn)物?！　∮蓪?shí)驗(yàn)得到的最佳營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件，需要變成工藝控制條件，才能對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行最優(yōu)控制。例如，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類、濃度和比例，需要轉(zhuǎn)化成培養(yǎng)基原料的種類、濃度和比例，溶解氧濃度需轉(zhuǎn)化為攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量，前體物質(zhì)、促進(jìn)劑和添加劑補(bǔ)料的方式和時(shí)間等，都需要經(jīng)試驗(yàn)后轉(zhuǎn)變?yōu)樽罴训墓に噮?shù)，在此基礎(chǔ)上實(shí)施最佳工藝?！　?.3.2.1 溫度　　實(shí)際上，溫度對(duì)發(fā)酵的影響意味著溫度不僅會(huì)影響微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)，而且也會(huì)對(duì)其代謝產(chǎn)物的生成產(chǎn)生影響。這是因?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)和產(chǎn)物的合成代謝都是在各種酶的催化下進(jìn)行的，而溫度是保證酶具有活性的重要條件，所以整個(gè)發(fā)酵過程必須保證穩(wěn)定而合適的溫度環(huán)境。

編輯推薦

　　由于食品配料與添加劑涉及面很廣，本書不求廣而全，未涉及味精、檸檬酸、淀粉、膳食纖維、腌制劑等一些常見食品配料的生產(chǎn)制備，重點(diǎn)介紹新型天然食品配料和添加劑的生物制備技術(shù)，有些是近年來研究開發(fā)的熱點(diǎn)領(lǐng)域或重點(diǎn)產(chǎn)品。內(nèi)容主要包括：天然食品配料的概念、分類與管理，“天然度”界定與評(píng)價(jià)；天然食品配料的生物制備途徑；非水相催化、細(xì)胞培養(yǎng)與拆合技術(shù)、手性香物質(zhì)拆分；植物細(xì)胞工程、現(xiàn)代發(fā)酵工程和酶工程制備天然食品配料；天然食用香料生物制備與應(yīng)用技術(shù)；天然色素生物制備與應(yīng)用技術(shù)等。

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