食品生物技術(shù)導(dǎo)論

內(nèi)容概要

當(dāng)今，科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展，人類社會(huì)不斷進(jìn)步。20世紀(jì)50年代初，由于“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)”的發(fā)現(xiàn)，人類進(jìn)入了分子生物學(xué)時(shí)代；70年代初基因工程的誕生促使著現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)人類健康、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)科技產(chǎn)生了深刻影響。因而，在科學(xué)發(fā)展史上逐步形成許多生物技術(shù)分支學(xué)科，其中包括醫(yī)藥生物技術(shù)、食品生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)和化工生物技術(shù)等。    21世紀(jì)被譽(yù)為生物技術(shù)世紀(jì)。隨著基因工程的發(fā)展，基因工程在食品工業(yè)中應(yīng)用日益廣泛、深入。食品生物技術(shù)這一分支學(xué)科已經(jīng)形成，并且注入了高新技術(shù)的內(nèi)涵，促進(jìn)了“食品科學(xué)與工程”一級(jí)學(xué)科的發(fā)展?，F(xiàn)在，食品生物技術(shù)已成為食品科學(xué)與工程的主要研究方向，也是我國普通高等院校食品類專業(yè)開設(shè)的主要課程之一。本書經(jīng)教育部批準(zhǔn)已列入普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。作者根據(jù)教育部關(guān)于編寫規(guī)劃教材的指示精神，力求使編寫的內(nèi)容能體現(xiàn)科學(xué)性、實(shí)踐性、系統(tǒng)性和新穎性。全書較系統(tǒng)地介紹基因工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程等技術(shù)原理及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用；并從系統(tǒng)工程角度介紹了食品生物工程中的下游過程、食品安全檢測和環(huán)境生物技術(shù)對(duì)食品工業(yè)“三廢”的處理，特別強(qiáng)調(diào)了“三廢”的資源化和能源化?？勺鳛楦叩仍盒Ｊ称穼I(yè)本科生教材，并可作為研究生課程的參考書。同時(shí)，也可供食品企業(yè)和研究單位中高級(jí)科技人員參考。

作者簡介

彭志英，男，1934.10生。教授、博導(dǎo)學(xué)科。專業(yè)為食品科學(xué)。研究方向：食品生物技術(shù)課題及項(xiàng)目主持和參加國家、省“八五”、“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目和自然科學(xué)基金項(xiàng)目共20多項(xiàng)。1993年榮獲國家教委科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，并獲得省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)多項(xiàng)主要業(yè)績：自1960年9月起，一直在華南理工大學(xué)講授《生物化學(xué)》、《食品酶學(xué)》、《食品生物技術(shù)》等多門課程，四十多年來，為國家培養(yǎng)一批食品工程高級(jí)人才，其中，博士28名、碩士26名。1992年10月榮獲國務(wù)院頒發(fā)的突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)并享受政府津貼，1993年被美國ABI列為世界名人。在食品生物技術(shù)領(lǐng)域撰寫著作5部，其中兩部在臺(tái)灣有關(guān)出版社發(fā)行。主要著作包括：(1)彭志英主編，《食品生物技術(shù)》，中國輕工業(yè)出版社，1999；(2)彭志英主編，《食品生物技術(shù)》，臺(tái)灣藝輯圖書出版社，2001；(3)彭志英編著，《食品酶學(xué)導(dǎo)論》，中國輕工業(yè)出版社，2002；(4)彭志英編著，《食品酵素學(xué)》，臺(tái)灣九州圖書文物公司，2004；(5)彭志英、曾慶孝主編，《食品科學(xué)與技術(shù)進(jìn)展》，華南理工大學(xué)出版社，1996；(6)彭志英主編，《老年華人保健食品國際學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集》，華南理工大學(xué)出版社，1995。

書籍目錄

第一章　緒論  第一節(jié)　食品生物技術(shù)涵義    一、生物技術(shù)    二、食品生物技術(shù)  第二節(jié)　食品生物技術(shù)研究內(nèi)容    一、食品與基因工程    二、食品與酶工程    三、食品與發(fā)酵工程    四、食品與細(xì)胞工程    五、食品與蛋白質(zhì)工程    六、食品與后基因組學(xué)    七、食品與食品安全  第三節(jié)　食品生物技術(shù)特點(diǎn)    一、食品生物技術(shù)與食品產(chǎn)業(yè)化緊密相關(guān)　　二、食品生物技術(shù)屬邊緣性交叉學(xué)科    三、食品生物技術(shù)具有“六高”基本特征    四、食品生物技術(shù)屬高新技術(shù)范疇    五、食品生物技術(shù)已成為食品科學(xué)發(fā)展的重要研究方向  第四節(jié)　食品生物技術(shù)發(fā)展簡史    一、史前時(shí)期    二、近代時(shí)期    三、現(xiàn)代的發(fā)展  第五節(jié)　分子生物學(xué)的形成與發(fā)展    一、細(xì)胞學(xué)說    二、生物進(jìn)化論    三、孟德爾遺傳規(guī)律    四、摩爾根基因?qū)W說    五、基因本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)    六、分子生物學(xué)的誕生  參考文獻(xiàn)第二章　食品與基因工程  第一節(jié)　概述    一、基因工程的誕生    二、基因工程涵義、特點(diǎn)及其操作步驟    三、基因工程的發(fā)展  第二節(jié)　工具酶　　一、限制性內(nèi)切酶    二、基因工程操作中的其他酶  第三節(jié)  目的基因制備  　一、生物學(xué)方法　  二、化學(xué)合成法 　 三、基因文庫法 　 四、PCR擴(kuò)增法  第四節(jié)　基因載體    一、質(zhì)粒    二、λ噬菌體    三、M13噬菌體    四、病毒　第五節(jié)　基因重組　第六節(jié)　轉(zhuǎn)化、增殖和表達(dá)　  一、轉(zhuǎn)化與增殖　  二、基因表達(dá)  第七節(jié)　基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用　  一、轉(zhuǎn)基因微生物食品　  二、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物食品　  三、轉(zhuǎn)基因植物食品　  四、食品與基因工程產(chǎn)業(yè)化　第八節(jié)　后基因組學(xué)及其應(yīng)用研究　  一、后基因組學(xué)涵義　  二、后基因組學(xué)的應(yīng)用研究　參考文獻(xiàn)第三章　食品與蛋白質(zhì)工程　第一節(jié)　概述　  一、蛋白質(zhì)工程的涵義　  二、理性分子設(shè)計(jì)和非理性分子設(shè)計(jì)　  三、蛋白質(zhì)工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用　第二節(jié)　理性分子設(shè)計(jì)和定位突變技術(shù) 　 一、蛋白質(zhì)理性分子設(shè)計(jì)的基本步驟  　二、定位突變  　三、定位突變技術(shù)在酶結(jié)構(gòu)改造中的應(yīng)用　第三節(jié)　體外定向進(jìn)化 　 一、蛋白質(zhì)的體外定向進(jìn)化 　 二、DNA改組 　 三、容錯(cuò)PCR 　 四、定向進(jìn)化技術(shù)在酶制劑改造中的應(yīng)用　第四節(jié)　融合蛋白技術(shù) 　 一、融合蛋白概念和用途  　二、融合蛋白技術(shù)的方法　　……第四章　食品與酶工程第五章　食品與發(fā)酵工程第六章　食品與細(xì)胞工程第七章　食品生物技術(shù)下中的下游過程第八章　食品生物技術(shù)與食品安全檢測第九章　生物技術(shù)與食品工業(yè)“三廢”治理附錄　中英文名詞索引

章節(jié)摘錄

第一章 緒論第一節(jié) 食品生物技術(shù)涵義一、生物技術(shù)20世紀(jì)50年代初，由于分子生物學(xué)的發(fā)展，對(duì)細(xì)胞核中存在的脫氧核糖核酸（dexyribonucleicacid，DNA）分子結(jié)構(gòu)與功能之間關(guān)系有了比較清晰的闡述，70年代初實(shí)現(xiàn)了DNA重組技術(shù)（recombinanttechnologyofDNA）或克隆技術(shù)（cloningtechnology），逐步形成了以基因工程為核心內(nèi)容，包括細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程的生物技術(shù)。生物技術(shù)（biotechnology）又稱為生物工程。1981年英國J．E．史密斯著Biotechnology一書，對(duì)生物技術(shù)定義為：“生物機(jī)體、生物系統(tǒng)或生物加工過程在制造業(yè)和商品業(yè)中的應(yīng)用。并認(rèn)為生物技術(shù)是一門研究微生物、生物化學(xué)和生物系統(tǒng)加工技術(shù)綜合應(yīng)用的科學(xué)。1983年5月在英國倫敦召開的國際生物工程會(huì)議上，與會(huì)專家討論了生物工程涵義，會(huì)議認(rèn)為所謂生物工程是達(dá)到特殊目的生物過程的控制性工程。2001年6月，我國學(xué)者陳堅(jiān)教授將生物技術(shù)定義為“操縱生物（微生物、植物、動(dòng)物）的細(xì)胞、組織或酶，進(jìn)行生物合成及分解轉(zhuǎn)化”。這一新技術(shù)之所以列入國際七大高科技領(lǐng)域之一，主要因?yàn)樗窃诜肿由飳W(xué)、生物化學(xué)、應(yīng)用微生物學(xué)、化學(xué)工程、發(fā)酵工程和電子計(jì)算機(jī)的最新科學(xué)成就基礎(chǔ)上所形成的綜合性應(yīng)用學(xué)科，并廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、能源和國防等許多部門。生物技術(shù)的發(fā)展已日益顯示其巨大的潛力，將為世界面臨的蛋白質(zhì)、能源、環(huán)保和癌癥等問題的解決提供極為美好的前景。生物技術(shù)被世界各國視為一項(xiàng)高新技術(shù)，它對(duì)于提高國家總體實(shí)力，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類健康具有深遠(yuǎn)的意義。21世紀(jì)是生物技術(shù)世紀(jì)。二、食品生物技術(shù)食品生物技術(shù)（foodbiotechnology）是生物技術(shù)的重要分支學(xué)科。其定義雖然未有確切的提法，但是，按其涵義食品生物技術(shù)主要是指生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用，它是以基因工程技術(shù)為核心手段，包括細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程等技術(shù)，貫穿于食品制造的全過程（上游過程和下游過程）?；蛘?，利用生物體及其細(xì)胞、亞細(xì)胞和分子組成部分，結(jié)合工程學(xué)、信息學(xué)等手段去研究及加工處理或制造食品產(chǎn)品的新技術(shù)。2002年，羅云波教授認(rèn)為食品生物技術(shù)是指以現(xiàn)代生命科學(xué)的研究成果為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)手段和其他學(xué)科的研究成果，用全新的方法和手段設(shè)計(jì)新型的食品和食品原料。食品生物技術(shù)不完全是一門新興學(xué)科，它還包括傳統(tǒng)的生物技術(shù)，諸如制醬、醋、面包、酸奶及其他傳統(tǒng)的食品生物工藝。

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《食品生物技術(shù)導(dǎo)論》可作為高等院校食品專業(yè)本科生教材，并可作為研究生課程的參考書。同時(shí)，也可供食品企業(yè)和研究單位中高級(jí)科技人員參考。

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