生物技术概论 3发酵工程 4酶工程 5蛋白质工程 6生物技术与食品

第三章发酵工程第一节发酵工程概述第一节发酵工程概述一、发酵工程的概念现代的发酵工程不仅包括包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。其主要内容包括生产菌种的选育，发酵条件的优化与控制，反响器的设计及产物的别离、提取与精制等。第一节发酵工程概述二、发酵类型〔一〕微生物菌体发酵是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。传统的菌体发酵工业：有用于面包制作的酵母发酵及用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白〔单细胞蛋白〕发酵两种类型。新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌药用真菌可以通过发酵培养的手段来生产出与天然产品具有同等疗效的产物。有的微生物菌体还可用作生物防治剂第一节发酵工程概述〔二〕微生物酶发酵〔三〕微生物代谢产物发酵〔四〕微生物的转化发酵微生物转化是利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。可进行的转化反响包括：脱氢反响、氧化反响、脱水反响、缩合反响、脱梭反响、氨化反响、脱氨反响和异构化反响等。第一节发酵工程概述第一节发酵工程概述第二节微生物发酵过程微生物发酵过程即微生物反响过程，是指微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反响过程。根据微生物的种类不同〔好氧、厌氧、兼性厌氧〕，可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。第二节微生物发酵过程按照设备来分，发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。液体深层发酵优点：①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。②在液体中，菌体及营养物、产物〔包括热量〕易于扩散，使发酵可在均质或拟均质条件下进行，便于控制，易于扩大生产规模。③液体输送方便，易于机械化操作。④厂房面积小，生产效率高，易进行自动化控制，产品质量稳定。⑤产品易于提取、精制等。第二节微生物发酵过程一、工业生产常用微生物工业生产上常用的微生物主要是细菌、放线菌、酵母菌和霉菌，由于发酵工程本身的开展以及遗传工程的介人，藻类、病毒等也正在逐步地变为工业生产用的微生物。第二节微生物发酵过程二、培养基〔一〕培养基的种类①孢子培养基：是供制备孢子用的。②种子培养基：是供孢子发芽和菌体生长繁殖用的。③发酵培养基：是供菌体生长繁殖和合成大量代谢产物用的。第二节微生物发酵过程二、培养基〔二〕发酵培养基的组成1.碳源2.氮源3.无机盐和微量元素4.生长因子5.水6.产物形成的诱导物、前体和促进剂许多胞外酶的合成需要适当的诱导物存在。第二节微生物发酵过程第二节微生物发酵过程第三节液体深层发酵典型的分批发酵工艺流程图微生物分批生长的生长曲线1.延滞期；2.加速生长期；3.指数生长期；4.减速期；5.稳定期；6.衰亡期第三节液体深层发酵第三节液体深层发酵第三节液体深层发酵一、深层发酵的操作方式〔二〕连续发酵优点：①可以维持稳定的操作条件，有利于微生物的生长代谢，从而使产率和产品质量也相应保持稳定；②能够更有效地实现机械化和自动化，降低劳动强度，减少操作人员与病原微生物和毒性产物接触的时机；③减少设备清洗、准备和灭菌等非生产占用时间，提高设备利用率，节省劳动力和工时；④由于灭菌次数减少，使测量仪器探头的寿命得以延长；⑤容易对过程进行优化，有效地提高发酵产率。第三节液体深层发酵第三节液体深层发酵第三节液体深层发酵一、深层发酵的操作方式〔三〕补料分批发酵补料分批发酵可以分为两种类型：单一补料分批发酵和反复补料分批发酵补料分批发酵作为分批发酵向连续发酵的过渡，兼有两者之优点首先它可以解除营养物基质的抑制。还可以减少菌体生成量，提高有用产物的转化率。与连续发酵相比，它不会产生菌种老化和变异问题，其适用范围也比连续发酵广。第三节液体深层发酵二、发酵工艺控制〔一〕温度〔二〕PH值〔三〕溶解氧浓度第三节液体深层发酵第三节液体深层发酵第三节液体深层发酵第三节液体深层发酵第三节液体深层发酵四、下游加工过程〔一〕发酵液预处理和固液别离〔二〕提取〔三〕精制〔四〕成品加工第四节固体发酵固体发酵所用原料一般为经济易得、富含营养物质的工农业中的副、废产品，如鼓皮、薯粉、大豆饼粉、高梁、玉米粉等。一般过程为：将原料预加工后再经蒸煮灭菌，然后制成含一定水分的固体物料，接入预先培养好的菌种，进行发酵。发酵成熟后要适时出料，并进行适当处理，或进行产物的提取。固体发酵所需设备简单，操作容易，并可因陋就简、因地制宜地利用一些来源丰富的工农业副产品第五节典型产品的发酵生产一、抗生素发酵生产〔一〕青霉素发酵生产菌株〔二〕青霉素发酵生产培养基碳源氮源前体无机盐

第五节典型产品的发酵生产一、抗生素发酵生产〔三〕青霉素发酵工艺

1.种子制备2.发酵培养3.以发酵后处理过滤、提炼、脱色、结晶：第五节典型产品的发酵生产二、氨基酸发酵生产〔一〕谷氨酸发酵生产的菌种〔二〕谷氨酸发酵生产的原料制备〔三〕菌种扩大培养1.一级种子培养2.二级种子培养〔四〕谷氨酸发酵生产〔五〕谷氨酸提取第五节典型产品的发酵生产三、维生素发酵生产第一步发酵二级种子扩大培养发酵培养第二步发酵二级种子扩大培养发酵培养发酵液浓缩，精制第五节典型产品的发酵生产四、柠檬酸的生产培养条件。包括：①供给大量的氧气，因黑曲霉是严格的好氧菌；②培养基中锰元素不能超标；③要供给大量的葡萄糖。过程中有两个关键的调节酶：磷酸果糖激酶〔PEK,一种糖酵解酶〕和α-酮戊二酸脱氢酶〔α-KDH，一种TCA循环酶〕。第五节典型产品的发酵生产五、发酵乳的生产大规模的细胞培养在乳业生物科技的主要应用是先向牛奶中接种乳酸菌〔LAB〕发酵剂，然后将牛奶转化为各类产品豆腐乳的制作一、实验目的学习豆腐乳发酵的的工艺过程豆腐乳的制作豆腐乳的制作三、实验材料AS3.25〔武通桥毛霉〕或AS3.2778〔放射状毛霉〕，新鲜豆腐，无菌水，三角瓶，食盐，黄酒，红曲米，面曲，甜酒酿等豆腐乳的制作四、实验步骤1.将毛霉制成孢子悬液。2.将新鲜豆腐冷却后，按规格大小划块。3.接种4.培养与晾花5.装瓶与腌坯6.装坛发酵7.质量鉴定豆腐乳的制作五、实验结果根据SB∕T10170—2007规定，从腐乳的外表及断面色泽、组织形态〔块形、质地〕、滋味及气味、有无杂质等方面综合评价腐乳质量。第四章酶工程第一节酶工程概述一、酶及酶工程的概念〔一〕酶1．酶的定义酶是具有生物催化功能的生物大分子，按照其化学组成，可以分为蛋白类酶〔P酶〕和核酸类酶〔R酶〕两大类别。蛋白酶主要是由蛋白质组成，核酸类酶主要由核酸〔RNA〕组成。目前已发现的酶有7000种以上第一节酶工程概述一、酶及酶工程的概念2．酶的特性〔1〕酶催化作用的专一性强〔2〕酶催化作用的效率高〔3〕酶催化作用的条件温和3．酶的分类和命名第一节酶工程概述第一节酶工程概述二、酶的开展历程1833年1896年1913年1926年1960年1965年1982年20多年来，新发现的核酸类酶越来越多第二节酶的发酵生产优点：①微生物生长繁殖快，生活周期短，产量高；②微生物培养方法简单，生产原料大多为农副产品，来源丰富，价格低廉，机械化程度高，经济效益高；③微生物菌株种类繁多，酶的品种齐全；④微生物具有较强的适应性和应变能力，可以通过适应、诱导、诱变及基因工程等方法培育出新的产酶菌种。第二节酶的发酵生产一、产酶菌种的筛选〔一〕优良菌株的标准一个优良的产酶菌种应具备以下几点：①繁殖快，产酶量高，生产周期短；②适应性强、易培养和控制，便于管理和降低生产本钱；③产酶性能稳定，不易退化，不易受噬菌体侵袭；④产生的酶容易别离纯化；⑤菌种本身和代谢产物平安无毒，对生产人员、生产环境，酶的应用不会产生不良影响。第二节酶的发酵生产一、产酶菌种的筛选〔二〕菌株筛选过程主要包括以几个步骤：含菌样品的采集，菌种别离，产酶性能测定及复筛等。第二节酶的发酵生产一、产酶菌种的筛选〔三〕产酶常用的微生物1．细菌2．放线菌3．霉菌4．酵母菌第二节酶的发酵生产二、基因工程菌的构建理想的宿主载体系统应具备以下几个特性：①载体与宿主相容，携带酶基因的载体能在宿主中稳定维持；②菌体容易大规模培养，生长无特殊要求，且能利用廉价的原料；③所生产的目标酶占总蛋白质的比例较高，且能以活性形式分泌；④宿主菌对人平安、不分泌毒素。第二节酶的发酵生产三、微生物酶的发酵生产微生物酶的发酵生产是指在人工控制的条件下，有目的利用微生物培养来获得所生产需要的酶制剂。微生物酶的发酵生产包括菌种活化、菌种扩大培养、培养基制备和发酵生产等。微生物发酵产酶的一般工艺流程第二节酶的发酵生产三、微生物酶的发酵生产微生物酶的发酵生产是指在人工控制的条件下，有目的利用微生物培养来获得所生产需要的酶制剂。微生物酶的发酵生产包括菌种活化、菌种扩大培养、培养基制备和发酵生产等。微生物发酵产酶的一般工艺流程如图4-1所示。第二节酶的发酵生产第二节酶的发酵生产第二节酶的发酵生产三、微生物酶的发酵生产〔二〕发酵方法1.温度的控制枯草杆菌的最适生长温度为34～37℃，黑曲霉的最适生长温度为28～32℃。2.通气和搅拌在发酵过程中必须不断供给氧，一般通过供给无菌空气来实现；第二节酶的发酵生产三、微生物酶的发酵生产〔二〕发酵方法3.pH值的控制细菌和放线菌的生长最适pH值为6.5～8.0；霉菌和酵母的生长最适pH值为4～6；植物细胞的生长最适pH值为5～6。第二节酶的发酵生产三、微生物酶的发酵生产〔三〕培养基1.碳源2.氮源3.无机盐4.生长因子5.产酶促进剂第二节酶的发酵生产三、微生物酶的发酵生产〔四〕提高酶产量的措施1.添加诱导物酶作用底物、酶反响产物、酶底物类似物2.控制阻遏物浓度3.外表活性剂4.添加产酶促进剂第三节酶的别离纯化一、酶制剂生产的根本过程〔一〕细胞破碎第三节酶的别离纯化一、酶制剂生产的根本过程〔二〕酶的提取酶的提取是指在一定条件下，用适当的溶剂或溶液处理含酶原料，使酶充分溶解到溶剂或溶液中的过程，又称为酶的抽提。酶的提取方法第三节酶的别离纯化一、酶制剂生产的根本过程〔三〕沉淀别离第三节酶的别离纯化一、酶制剂生产的根本过程〔四〕离心别离〔五〕过滤与膜别离第三节酶的别离纯化一、酶制剂生产的根本过程〔六〕层析别离第三节酶的别离纯化一、酶制剂生产的根本过程〔七〕电泳别离带电离子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程称为电泳。电泳的方法很多。纸电泳、薄层电泳、薄膜电泳、凝胶电泳、自由电泳和等电聚焦电泳。第三节酶的别离纯化第三节酶的别离纯化一、酶制剂生产的根本过程〔九〕结晶结晶是溶质以晶体形式从溶液中析出的过程。酶的结晶是酶别离纯化的一种手段。酶在结晶之前，酶液必须经过纯化到达一定纯度和浓度。第三节酶的别离纯化一、酶制剂生产的根本过程〔十〕枯燥枯燥是将固体、半固体或浓缩液中的水分或其他溶剂除去一局部，以获得含水分较少的固体物质的过程。物质经过枯燥后，可以提高酶的稳定性，利于产品保存、运输和使用。常用的枯燥方法有真空枯燥、冷冻枯燥、喷雾枯燥、气流枯燥和吸附枯燥等。第三节酶的别离纯化二、酶的纯度与酶活力酶活力是指在一定条件下，酶所催化的反响初速度。1961年国际生物化学与分子生物学联合会规定：在特定条件下〔温度可采用25℃，pH值等条件均采用最高条件〕，每1min催化1μmol的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位，这个单位称为国际单位(IU)。第三节酶的别离纯化三、酶制剂的保存〔一〕温度〔二〕缓冲液〔三〕氧化/复原〔四〕蛋白质的浓度及纯度第四节酶分子的改造第四节酶分子的改造第四节酶分子的改造一、酶分子修饰〔一〕金属离子置换修饰〔二〕大分子结合修饰〔三〕侧链基团修饰〔四〕侧链水解修饰第四节酶分子的改造二、酶的蛋白质工程酶的蛋白质工程是在基因工程的根底上开展起来的，酶的蛋白质工程致力于天然蛋白质的改造，制备各种定做的蛋白质。第四节酶分子的改造第五节酶与细胞的固定化一、酶的固定化固定化酶是指在一定空间内以闭锁状态存在的酶。第五节酶与细胞的固定化一、酶的固定化〔一〕载体结合法1.物理吸附法2.离子吸附法3.共价结合法4.螯合法第五节酶与细胞的固定化一、酶的固定化〔二〕包埋法〔三〕供价交联法第五节酶与细胞的固定化二、细胞的固定化〔一〕吸附法〔二〕包埋法将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞的方法称为包埋法。包埋法可分为凝胶包埋法、纤维包埋法和微胶囊法。其中凝胶包埋法应用最广泛第五节酶与细胞的固定化三、固定化酶的性质〔一〕酶的活性变化〔二〕酶稳定性提高〔三〕最适pH的变化〔四〕最适温度提高〔五〕反响动力学常数变化第五节酶与细胞的固定化四、固定化酶的指标〔一〕相对酶活力〔二〕酶的活力回收率〔三〕固定化酶的半衰期第六节酶反响器间歇式酶反响器第六节酶反响器二、酶反响器的设计原那么底物的酶促反响动力学以及温度、压力和pH等操作参数对反响器的影响，反响器的类型和反响器内流体的流动状态及传热特性，生产工艺流程和生产量的需求等。在设计酶反响器时，还应在经济、社会、时间和空间上实现最优化。第六节酶反响器三、酶反响器的性能评价〔一〕空时〔二〕转化率〔三〕生产强度第六节酶反响器四、酶反响器的操作〔一〕酶反响器中微生物污染的控制〔二〕酶反响器中流动状态的控制〔三〕反响器中恒定生产能力的控制第七节生物传感器第七节生物传感器一、生物传感器的原理生物传感器是使用固定化的生物分子结合换能器，用来侦测生物体内或生物体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的一种装置。第七节生物传感器一、生物传感器的原理工作原理：待测物质经扩散作用进入固定化生物敏感层，经分子识别，发生生物化学反响，产生的信息继而被相应的化学或物理换能器转化为可定量和可处理的电信号，再经仪表的放大和输出，便可获得待测物的相关数据信息。第七节生物传感器一、生物传感器的原理生物传感器由两个主要关键局部所构成。一局部是生物传感器信号接收或产生局部，来自于生物体分子、组织局部或个体细胞的分子识别组件；另一局部属于硬件仪器组件局部，主要为物理信号转换组件。第七节生物传感器二、生物传感器的分类酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、组织传感器、场效应晶体管传感器第七节生物传感器三、生物传感器的开展前景〔一〕功能更加全面，朝微型化方向开展〔二〕智能化程度更高第八节酶的应用一、酶应用的领域第八节酶的应用二、酶应用的例子〔一〕酶在葡萄糖生产中的应用葡萄糖的酶法生产工艺流程：淀粉→调浆→液化→糖化→脱色→过滤→离子交换→真空浓缩→结晶→别离→枯燥→葡萄糖产品第八节酶的应用二、酶应用的例子〔二〕酶在疾病诊断方面的应用【实验实训】淀粉酶在果葡糖浆生产上的应用一、实验目的掌握淀粉酶水解淀粉的原理，了解温度、pH值和淀粉酶添加量的变化对果葡糖浆得率的影响。二、实验原理淀粉水解的方法有酸解法、酸酶结合法和酶法三种。酶法是采用酶液化和酶糖化得到葡萄糖液的一种工艺。此法已经广泛用于淀粉糖品的生产，其中果葡糖浆的生产即采用双酶法。淀粉酶在果葡糖浆生产上的应用三、材料用具〔一〕材料玉米淀粉或薯类淀粉〔二〕试剂α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶〔糖化酶〕、异构酶、浓度0.1%稀盐酸、0.1mol/LCaCl2溶液、0.01mol／L的硫酸镁溶液〔三〕器具500ml烧杯、量筒、微量移液器、磁力搅拌器、离子交换树脂、真空浓缩器、恒温干箱、连续蒸发器、异构酶柱桶、酸度计、高效液相色谱、封口膜淀粉酶在果葡糖浆生产上的应用四、制备方法〔一〕工艺流程淀粉酶在果葡糖浆生产上的应用四、制备方法〔二〕操作要点1.调浆与液化2.糖化3.糖化液精制4.酶法异构葡萄糖为果糖5.果糖与葡萄糖的别离6.制备高果糖浆淀粉酶在果葡糖浆生产上的应用五、本卷须知1.α-淀粉酶根据热稳定性和最适反响温度的不同2.pH值的影响3.Ca2+的影响4.影响葡萄糖淀粉酶作用的主要因素是pH值和温度。5.现在推出的新型异构酶，酶分子中含有钴和镁，最适pH值8.0，最适温度60℃。6.异构化反响温度控制。第五章蛋白质工程第五章蛋白质工程【知识目标】①了解蛋白质工程的产生背景及目前的开展状况。②理解蛋白质工程的主要的研究过程及具体操作手段。③掌握蛋白质工程的概念并明确其研究的目标。【技能目标】①能够运用蛋白质工程的根本原理解析在实际生产生活中蛋白质工程应用的实例。②掌握胰蛋白酶酶活力的测定方法。第一节蛋白质工程概述第一节蛋白质工程概述二、蛋白质概述〔一〕蛋白质的组成组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种其中除甘氨酸和脯氨酸外，均属于L-α-氨基酸第一节蛋白质工程概述二、蛋白质概述〔二〕蛋白质的结构一级结构二级结构三级结构四级结构第一节蛋白质工程概述二、蛋白质概述〔三〕蛋白质结构与功能的关系1.蛋白质一级结构与功能的关系(1)相似的结构具有相似的功能(2)不同结构具有不同的功能2.蛋白质空间结构与功能的关系空间结构发生改变，其功能活性也必然会随之改变第二节蛋白质工程的研究方法一、蛋白质工程的研究策略研究过程就是通过严格的分子设计，把它定向地改造成一个具有预期的新的特性的蛋白质。一种是对天然蛋白质进行改造；另一种是完全重建一个新的蛋白质。在具体操作中，前者是对天然蛋白质中的少数几个氨基酸残基进行的替换(小改)、分子剪裁(中改)或者局部重建(大改)；后者是从头设计—个全新的蛋白质。我们目前的蛋白质工程研究中主要进行的是“小改〞和“中改〞。第二节蛋白质工程的研究方法第二节蛋白质工程的研究方法第三节蛋白质工程的应用实例一、胰蛋白酶胰蛋白酶〔〕是丝氨酸蛋白酶类，它是一条单链肽，由223个氨基酸残基组成，N末端为异亮氨酸。主要作用于精氨酸或赖氨酸羧基端的肽键。是特异性最强的蛋白酶，在决定蛋白质的氨基酸排列中，它成为不可缺少的工具。第三节蛋白质工程的应用实例一、胰蛋白酶胰蛋白酶极易自溶，自溶产物经层析别离后，会得到4个具有胰蛋白酶活性的片段。通过对N末端残基的分析，说明这些活性产物是由于Arg117-Val118、Lys145-Ser146及Lys159-Ala160处发生了断裂而出现的。人们运用了蛋白质工程手段，对Arg117位自溶点进行了缺失突变，最终得到了稳定性明显提高的突变株。第三节蛋白质工程的应用实例二、金属硫蛋白金属硫蛋白(metallothionein,MT)是由微生物和植物产生的金属结合蛋白，是一类富含半胱氨酸的短肽，是半胱氨酸残基和金属含量极高的蛋白质，可以通过半胱氨酸的巯基结合大量的金属素，对多种重金属有高度的亲和性。一般由两个大小相近，结构与功能类似的结构域组成，即α-结构域和β-结构域。人们为将含有α-结构域的基因转移到烟草中，成功的获得了对镉，铜，铅等重金属具有较高抗性的工程株。第三节蛋白质工程的应用实例三、人白细胞介素-2IL-2是第—个被发现的白细胞介素。天然人白细胞介素-2是一个由133个氨基酸残基组成的多肽，133个氨基酸中共有3个半胱氨酸，其中有一个半胱氨酸〔Cys125〕以游离方式存在，而另两个半胱氨酸〔Cys58和Cys105〕缩合成活性所必需的二硫键。第三节蛋白质工程的应用实例第三节蛋白质工程的应用实例四、组织纤维蛋白溶酶原激活因子tPA能够切割纤溶酶原形成纤溶酶，从而激活纤溶作用(fibrino1ysis)，使血栓溶解。作为一种高效特异性溶血栓药物。优点:(1)血栓选择性高但几乎不激活循环血液中的纤溶系统，可直接静脉注射；(2)对中毒性休克引起的弥散性血管内凝血疗效显著等。第三节蛋白质工程的应用实例第三节蛋白质工程的应用实例五、枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶(subtilisin)是由枯草芽抱杆菌(Bacillussubtilis)合成的一种丝氨酸蛋白酶。枯草杆菌蛋白酶根据来源的不同可分为Carlsberg，E，BL，YaB等多种。第三节蛋白质工程的应用实例五、枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶可以催化蛋白质，把蛋白质水解成氨基酸。具有重要的应用价值，被广泛应用在洗涤剂、制革及丝绸工业中，是一种重要的工业用酶。三维结构及编码基因目前已经根本搞清楚，而且配有适宜的克隆、表达系统以及准确的定量分析催化活性的方法，因此缺点目前已经可以通过蛋白质工程得到改进第三节蛋白质工程的应用实例五、枯草杆菌蛋白酶对枯草杆菌蛋白酶所做的定点诱变已有400多个，在理论和应用方面均取得了相当大的进展和成功。枯草杆菌蛋白酶早在几十年前就被开发成为商用的纺织品洗涤剂的添加酶，目前仍然是最根本、最重要，也是使用最广泛、最成熟的洗涤用酶。应用定点改造后的枯草杆菌蛋白酶制成的洗涤剂，便可以实现与漂白剂共同使用的目的了。第三节蛋白质工程的应用实例胰蛋白酶酶活力的测定一、实验目的1.掌握胰蛋白酶的根本性质；2.学会纯化、结晶胰蛋白酶的根本方法；3.能够独立完成胰蛋白酶的活性及比活性的测定。

胰蛋白酶酶活力的测定胰蛋白酶酶活力的测定三、试剂和器材1.材料新鲜或速冻的猪胰脏2.仪器剪刀、镊子；绞肉机；研钵；大玻璃漏斗；布氏漏斗；抽滤瓶；显微镜；纱布；恒温水浴锅；紫外分光光度计；计时器；pH试纸。胰蛋白酶酶活力的测定三、试剂和器材3.试剂pH2.5乙酸酸化水；2.5mol/LH2SO4；5mol/LNaOH；2mol/LNaOH；2mol/LHCl；0.001mol/LHCl；硫酸铵；氯化钙。0.8mol/LpH9.0硼酸缓冲液：取20mL0.8mol/L硼酸溶液，加80mL0.2mol/L四硼酸钠溶液，混合后，用pH计检查校正。0.4mol/LpH9.0硼酸缓冲液〔用0.8mol/L稀释1倍即可〕；0.2mol/LpH8.0硼酸缓冲液：取70mL0.2mol/L硼酸溶液，加30mL0.05mol/L四硼酸钠溶液，混合后，用pH计校正。0.05mol/LpH8.0Tris－HCl缓冲液：取50mL0.1mol/Ltris〔三羟甲基氨基甲烷〕，加29.2mL0.1mol/LHCl，再加水定容至100mL。BAEE底物溶液的配制：即每毫升0.05mol/LpH8.0Tris－HCl缓冲液中加0.34mgBAEE和2.22mg的氯化钙。胰蛋白酶酶活力的测定四、实验步骤〔一〕猪胰蛋白酶制备1.猪胰蛋白酶原的提取2.胰蛋白酶原激活3.胰蛋白酶的别离4.胰蛋白酶的结晶5.胰蛋白酶的重结晶胰蛋白酶酶活力的测定四、实验步骤〔二〕胰蛋白酶活性的测定以苯甲酰-L-精氨酸乙酯〔BAEE〕为底物，用紫外吸收法进行测定胰蛋白酶酶活力的测定五、本卷须知

1.胰脏必需是刚屠宰的新鲜组织或速冻的。2.在室温14～20℃条件下8～12h可激活完全，比活性到达“3000～4000BAEE单位/mg蛋白〞时即可停止激活。3.进行结晶时应十分细心地按规定条件操作。4.必须严格控制PH。5.第一次结晶时，3～5d后仍然无结晶，应检查pH，必要时调整pH，促使结晶形成。胰蛋白酶酶活力的测定六、思考题1．提取制备猪胰蛋白酶的过程中，应特别注意哪些因素？2．PH值在制备中起到什么作用？3．影响晶体形成的因素有哪些？4．在测定酶的比活力过程中应注意哪些因素？一、单细胞蛋白〔一〕SCP产生的背景微生物生产SCP的优点：①在适宜条件下微生物可快速生长，有些微生物的生物量倍增时间为0.5~1h；一、单细胞蛋白〔二〕SCP的平安性及其被接纳程度SCP生产过程中所用的原材料是影响平安性的关键因素要想将SCP直接作为人类的食品，就必须具备高超的制作工艺和技能一、单细胞蛋白〔三〕SCP的生产1.用能源物质生产SCP2.用废弃物生产SCP3.用农作物生产SCP4.用藻类生产SCP〔1〕污水预处理〔2〕小球藻培养〔3〕收获及加工。啤酒工艺流程示意图二、食品和饮料的发酵生产〔二〕奶制品1.奶酪2.酸奶3.双歧杆菌乳〔三〕蔬菜发酵〔腌制〕二、食品和饮料的发酵生产〔六〕植物蛋白饮料植物蛋白饮料是利用蛋白质含量较高的植物种子及各种核果类为主要原料，经加工制成的一种乳状饮料。在以大豆为代表的植物蛋白原料中，含较高的蛋白质、维生素、矿物质和其他营养成分。发酵型植物蛋白饮料兼有植物蛋白饮料和乳酸菌饮料的双重优点。豆奶饮料是一种理想的植物蛋白饮料，通过乳酸菌对其进行发酵作用，可进一步改善产品的品质。三、酶与食品加工四、新型甜味剂〔一〕功能性甜味剂1.功能性低聚糖2.糖醇四、新型甜味剂〔二〕高甜度新型甜昧剂1.阿斯巴甜2.甜蜜素3.甜菊甙4.甜蛋白5.二氢查尔酮6.其他五、其他食品添加剂〔一〕食用有机酸〔二〕氨基酸和维生素〔三〕调味剂或调味增强剂六、转基因食品〔一〕产生的背景〔二〕转基因食品的概念转基因食品〔geneticallymodifiedfood〕是指以转基因生物为原料加工生产的食品，转基因食品包括转基因动物性食品、转基因植物性食品和转基因微生物性食品。六、转基因食品〔三〕转基因食品的主要优点1.延长水果和蔬菜的货架期及感官特性2.提高食品的品质3.提高必需氨基酸的含量4.增加碳水化合物含量5.提高肉、奶和畜类产品的数量和质量6.增加农作物抗逆能力7.生产可食性疫苗或药物8.生产功能性食品七、重组牛生长激素〔rBST〕牛生长激素〔bovinegrowthhormone，bGH〕是由脑垂体前叶嗜酸性细胞分泌的一种具有调节生长和催乳功能的内源性激素蛋白质。1993年，美国FDA允许在奶牛中使用rBST，作为bGH人工合成的替代品，给奶牛注射，可以人工增加奶牛产量，最高可增产15％－20％。研究证明，rBGH使用会增加牛奶中IGF-l的浓度。人和牛的IGF-l几乎完全相同，免疫学分析方法无法区别。可能会对消费者有害。八、转基因动物〔一〕促进动物生长，提高生产性能。〔二〕提高抗病力和适应性〔三〕利用动物生物反响器提取保健蛋白〔四〕提高动物性食品的相关特性九、转基因植物〔一〕改善食品营养品质1.改善食品营养成份2.改善食品风味3.增加食品的药用价值和保健功能〔二〕改善食品加工品质〔三〕改善食品贮藏品质二、基因工程在食品包装中的应用塑料作为四大包装材料之一，由于其质轻、强度好，用量逐年递增。聚β-羟基脂肪酸〔PHA〕是一类微生物合成的大分子聚合物，其结构简单，是可生物降解材料研究的热点。目前，PHB的生产本钱依然太高。可向植物体内引入PHB生物合成途径，以植物为表达载体，利用CO2及光能合成。这是大规模廉价生产PHB的一种很有前景的方法，用转基因植物来生产PHB是降低生产本钱的较好选择。

利用核酸探针检测食物中沙门氏菌病原体的过程

四、抗体检测系统〔一〕原理根本原理是抗原抗体反响，抗原抗体反响是指抗原与相应抗体之间所发生的特异性结合反响，不同的微生物有其特异的抗原，并能激发机体产生相应的特异性抗体。在免疫检测中，可利用单克隆抗体检测微生物的特异抗原，也可利用微生物抗原检测体内产生的特异抗体。两种方法均能判断机体的感染状况。四、抗体检测系统〔二〕方法及应用其应用范围包括：①食品成分的检测，包括食品中诸如蛋白质等营养成分、香气成分及某些不期望成分的检测等；②食品生产和加工过程中某些引起食品质量问题的成分的检测，如定性或定量检测腐败微生物及其酶等；③食品平安性的检测，如病原微生物或微生物毒素、杀虫剂、抗生素以及食品掺假物等检测。第四节转基因生物与食品平安第四节转基因生物与食品平安第四节转基因生物与食品平安三、转基因食品的生物芯片检测生物芯片是转基因食品检测的新方法。基因芯片具有高通量且能并行检测的优点，仅靠一个实验就能筛选出大量的各种转基因食品，被认为是最具潜力的检测手段之一。Rudi等研制出一种基于PCR的复合定