生物技术基础--生物技术与食品包装.ppt
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生物技术生物技术与与食品包装食品包装生物技术是生物技术是2121世纪最具有发展前景和活力世纪最具有发展前景和活力的学科的学科,世界各国都将生物技术视为一项高新世界各国都将生物技术视为一项高新技术技术,生物技术在相关领域中的应用也成为应生物技术在相关领域中的应用也成为应用技术研究中的热点。
用技术研究中的热点。
现代生物技术在食品包装中的应用将促进现代生物技术在食品包装中的应用将促进食品包装行业的创新食品包装行业的创新,推动包装行业的发展。
推动包装行业的发展。
包装的功能包装的功能1、容纳功能、容纳功能2、保护功能、保护功能3、传达功能、传达功能4、便利功能、便利功能5、促销功能、促销功能食品包装需要现代生物技术食品包装需要现代生物技术生物技术包括传统生物技术与现代生物生物技术包括传统生物技术与现代生物技术两部分。
技术两部分。
现代生物技术主要包括:
基因工程、细现代生物技术主要包括:
基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程。
胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程。
这这55项工程中,最有希望用于食品包装领域项工程中,最有希望用于食品包装领域的可能就是的可能就是酶工程酶工程。
酶工程酶工程生物酶是一种催化剂,它可用于食品生物酶是一种催化剂,它可用于食品包装而产生特殊的保护作用。
研究表明,包装而产生特殊的保护作用。
研究表明,食品食品(包括很多生鲜食品和农副产品包括很多生鲜食品和农副产品)都是都是由于生物酶的作用而产生变质腐烂的。
将由于生物酶的作用而产生变质腐烂的。
将现代生物技术用于食品包装,也就是现代生物技术用于食品包装,也就是“以以酶治酶,以酶攻酶酶治酶,以酶攻酶”而实现其包装作用。
而实现其包装作用。
溶菌酶溶菌酶在食品包装上用在食品包装上用作防腐剂作防腐剂,对人对人体无毒害体无毒害,可以可以替代一些对人体替代一些对人体有害的化学防腐有害的化学防腐剂。
剂。
溶菌酶用于清酒的溶菌酶用于清酒的防腐防腐,研究发现研究发现15mg/kg15mg/kg溶菌酶溶菌酶防腐效果与防腐效果与250250mg/kgmg/kg的水杨酸相的水杨酸相等等,还可有效防止还可有效防止水杨酸对胃肠的刺水杨酸对胃肠的刺激激,是一种良好的是一种良好的防腐剂。
防腐剂。
我们知道,酶在生物体内的含量是有我们知道,酶在生物体内的含量是有限的,不管是哪种酶,在细胞中的浓度都限的,不管是哪种酶,在细胞中的浓度都不会是很高的,这也是出于生物机体生命不会是很高的,这也是出于生物机体生命活动平衡调节的需要。
可是这样一来,就活动平衡调节的需要。
可是这样一来,就限制了直接利用天然酶更有效地解决很多限制了直接利用天然酶更有效地解决很多化学反应的可能性化学反应的可能性。
利用利用基因工程基因工程的方法可以解决这一难的方法可以解决这一难题。
题。
基因工程在食品保藏、贮运方式上在食品保藏、贮运方式上,利用基因工程利用基因工程可延长食物的贮藏期可延长食物的贮藏期,改变传统的贮运方改变传统的贮运方式。
基因工程将使食品包装更加环保式。
基因工程将使食品包装更加环保,同同时降低成本时降低成本,这还需要研究人员长期的努这还需要研究人员长期的努力。
力。
可降解塑料可降解塑料塑料作为四大包装材料之一塑料作为四大包装材料之一,由于其质轻、由于其质轻、强度好强度好,用量逐年递增。
但由于用石油产品制成用量逐年递增。
但由于用石油产品制成的传统塑料的传统塑料,其废弃物很难降解其废弃物很难降解,造成白色污染造成白色污染,因此因此,可降解塑料成为当今的研究热点。
可生物可降解塑料成为当今的研究热点。
可生物降解塑料是环境友好的降解塑料是环境友好的,可替代石化聚合物的新可替代石化聚合物的新型材料。
型材料。
聚聚-羟基脂肪酸羟基脂肪酸(PHA)(PHA)是一类微生物合成的是一类微生物合成的大分子聚合物大分子聚合物,结构简单结构简单,是可生物降解材料研是可生物降解材料研究的热点究的热点,而聚而聚-羟基丁酸羟基丁酸PHBPHB是是PHAPHA中最典型中最典型的一种。
的一种。
但目前但目前PHBPHB的生产成本依然太高的生产成本依然太高,用细菌发用细菌发酵生产酵生产PHBPHB的成本至少是化学合成聚乙烯的的成本至少是化学合成聚乙烯的55倍倍,这严重限制了这严重限制了PHBPHB在商业上的应用。
在商业上的应用。
包装检测指示剂包装检测指示剂1.包装渗漏指示剂包装渗漏指示剂具有直接给出有关具有直接给出有关食品质量、包装和食品质量、包装和预留空间气体、包预留空间气体、包装的贮藏条件等信装的贮藏条件等信息的能力息的能力该剂还含有吸氧成分该剂还含有吸氧成分,可延长食品的货架寿可延长食品的货架寿命命,并能防止指示剂并能防止指示剂与与MAPMAP中残留的中残留的O2O2发发生反应。
还有利用漆生反应。
还有利用漆酶催化促酶反应酶催化促酶反应,指指示剂遇氧发生反应产示剂遇氧发生反应产生快速的颜色变化生快速的颜色变化,从而显示包装体破损从而显示包装体破损信息。
信息。
2.保鲜指示剂保鲜指示剂保保鲜鲜指指示示剂剂通通过过对对微微生生物物生生长长期期间间新新陈陈代代谢谢的的反反应应,直直接接指指示示出出食食品品的的微微生生物物质质量量。
生物信息技术生物信息技术生物信息技术中最重要的生物载体是生物芯生物信息技术中最重要的生物载体是生物芯片片,近几年基因芯片技术开始在食品与包装工业近几年基因芯片技术开始在食品与包装工业中崭露头脚。
中崭露头脚。
基因芯片基因芯片就是采用微加工和微电子技术将就是采用微加工和微电子技术将大量人工设计好的基因片段有序地、高密度地大量人工设计好的基因片段有序地、高密度地排列在玻璃片或纤维膜等载体而得到的一种信排列在玻璃片或纤维膜等载体而得到的一种信息检测芯片息检测芯片,其本质名字是脱氧核糖核酸微阵列。
其本质名字是脱氧核糖核酸微阵列。
基因芯片基因芯片特点特点1.1.基因芯片不仅快速、灵敏基因芯片不仅快速、灵敏,而且一次可以鉴而且一次可以鉴别多种微生物及同种微生物的菌株和亚型。
别多种微生物及同种微生物的菌株和亚型。
2.2.在开发新产品时需要对某些蛋白质进行检在开发新产品时需要对某些蛋白质进行检测测,采用生物芯片可一次性对多种蛋白质进采用生物芯片可一次性对多种蛋白质进行检测。
行检测。
包装毒理性分析与检测包装毒理性分析与检测包装毒理性分析与检测包装毒理性分析与检测是生物信息技术是生物信息技术的又一重要应用。
许多包装材料不同程度的又一重要应用。
许多包装材料不同程度上存在一定的毒性上存在一定的毒性,特别是包装材料与包装特别是包装材料与包装物之间存在成分相互扩散物之间存在成分相互扩散,某些有毒成分某些有毒成分,如重金属如重金属,在商品存贮期内会进人包装物中。
在商品存贮期内会进人包装物中。
因此因此,对包装和商品进行毒性评价对包装和商品进行毒性评价,是包装是包装技术研究过程中十分重要的一个环节技术研究过程中十分重要的一个环节,也是也是与人民健康和环境保护密切相关的。
与人民健康和环境保护密切相关的。
发展前景随着人们生活水平的提高和消费观念的随着人们生活水平的提高和消费观念的改变改变,人们更关注食品的内在营养和食品的人们更关注食品的内在营养和食品的卫生安全卫生安全,同时提倡绿色消费同时提倡绿色消费,这就对食品这就对食品包装提出了更高的要求包装提出了更高的要求,这将很大程度上借这将很大程度上借助于生物技术。
助于生物技术。
未来生物技术将在食品包装中发挥越来未来生物技术将在食品包装中发挥越来越重要的作用越重要的作用,主要表现在以下四个方面。
主要表现在以下四个方面。
(1)
(1)酶技术将会在食品包装中发挥先驱性的作用酶技术将会在食品包装中发挥先驱性的作用,利利用生物酶技术已经可以很好地实现保鲜和防腐功用生物酶技术已经可以很好地实现保鲜和防腐功能。
同时应开发新的可用于保鲜与防腐的酶制剂能。
同时应开发新的可用于保鲜与防腐的酶制剂,降低包装成本降低包装成本,简化包装技术和工艺简化包装技术和工艺,这将是一个这将是一个新的研究课题。
新的研究课题。
(2)
(2)开发新的环保型包装材料开发新的环保型包装材料,减少白色污染。
致力减少白色污染。
致力于利用转基因植物生产环保而且性能优越、低成于利用转基因植物生产环保而且性能优越、低成本的包装材料本的包装材料,实现绿色包装。
实现绿色包装。
(3)(3)致力于开发包装检测指示剂致力于开发包装检测指示剂,及时发现包装中存及时发现包装中存在的问题在的问题,使检测更加及时准确。
使检测更加及时准确。
(4)(4)开展基因芯片技术在包装中的应用研究开展基因芯片技术在包装中的应用研究,将基因将基因芯包装的安全性和促进包装的长足进步。
芯包装的安全性和促进包装的长足进步。
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