生物技术与农副产品的综合利用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第七章 生物技术与农副产品的综合利用,第一节 生物技术与果蔬的综合利用,一、国内外果蔬综合利用中生物技术的应用概况,二、生物技术在果蔬综合利用中的具体应用,一、国内外果蔬综合利用中生物技术的应用概况,一、国内外果蔬综合利用中生物技术的应用概况,二、生物技术在果蔬综合利用中的具体应用,（一）柑橘皮渣的综合利用,（二）苹果皮渣的综合利用,（三）葡萄皮渣的综合利用,（四）猕猴桃皮渣的综合利用,（五）胡萝卜加工过程的综合利用,（一）柑橘皮渣的综合利用,1柠檬酸的生产及提取,2沼气的发酵生产,1柠檬酸的生产及提取,1柠檬酸的生产及提取,2沼气的发酵生产,（二）苹果皮渣的综合利用,（三）葡萄皮渣的综合利用,（四）猕猴桃皮渣的综合利用,（五）胡萝卜加工过程的综合利用,第二节 生物技术与水产品的综合利用,一、国内外水产品综合利用中生物技术的应用概况,二、生物技术在水产品综合利用中的具体应用,一、国内外水产品综合利用中生物技术的应用概况,我国的水产品总量位居世界第一。2006年我国水产品总量达到5,250万吨，比上年增长2.8%。2003年甲壳类产量为436.90吨，其中海洋捕捞虾、蟹为231.94万吨，海水养殖甲壳类为66.12万吨，淡水虾、蟹产量为138.93万吨。我国现有水产品加工企业6443个，年生产能力达到1,127.10万吨，但实际加工产量仅为624.17万吨。每年至少有12%的水产品变质，36%的低值水产品仅能加工成动物饲料的原料或鱼粉等低值产品，蛋白质资源未能充分利用，真正能供给人类食用的水产品仅为总产量的一半。,在鱼品加工过程中，会产生大量的鱼头、鱼皮、鱼鳍、鱼尾、鱼骨及其残留鱼肉等下脚料，其重量约占原料鱼的40%55%。这类废弃物中含有丰富的营养物质和有用成分，有些组分甚至还有一定的功能特性和生理活性，因而是一类重要的生物资源。据测定，虾头、壳中蛋白质含量为20%40%，粗脂肪9%，含有丰富的矿物质，特别是钙盐（碳酸钙及磷酸钙30%50%）；虾、蟹壳中还含甲壳质（20%30%）及色素。组成蛋白质的氨基酸含有人体必须的8种氨基酸，其中除了赖氨酸的含量稍低外，其它氨基酸的组成比例符合人体对必须氨基酸的要求，是非常优良的食物资源。因此，充分利用水产品加工过程的下脚料和废弃物可提高鱼类加工的附加值，并且减轻环境污染，将获得良好的经济和社会效益。,一、国内外水产品综合利用中生物技术的应用概况,水产品综合利用就是利用食用价值低的水产原料及其加工过程中的废弃物生产食品、药品以及工农业生产用品。近几十年来，国内外学者对此类资源的开发利用一直比较重视，主要研究包括：以鱼、虾、蟹壳为原料生产甲壳质及其衍生物，同时得到色素、蛋白质、调味品、生物活性钙等；从鱼皮、鱼鳞、鱼骨和鱼刺中提取生物碱、钙剂、明胶和胶原蛋白，还可制成磷灰石作为人造骨骼和假牙；从鱼内脏中提取生物酶、生物活性等物质；从鱼糜漂洗液中提取酶、回收并利用其中的水溶性蛋白等。虾、蟹等甲壳类水产加工下脚料可以制作虾味汤料、调味料等营养补充剂。其中，采用蛋白酶水解虾加工下脚料，从中获取具有高附加值的氨基酸营养液，作为天然调味料或者参与复合调味料的调配，具有广阔的应用前景。,鱼、虾、蟹的综合利用不仅仅在于营养物质的提取，更主要的在于开发它们的化工产品。如虾、蟹壳是制造甲壳素的优良原料，甲壳素是的直链高分子多糖，其化学结构和性质类似于纤维素，由于分子中有特殊氨基的存在，使其具有纤维素没有的特性，可通过不同的化学修饰反可以获得多种衍生物。由于甲壳质及其衍生物具有特殊的理化性质，甲壳素产品已广泛地应用于食品、饲料、医药、烟草、化工、日用化妆品、生化试验、食品添加剂和污水处理等领域中。,二、生物技术在水产品综合利用中的具体应用,（一）鱼的综合利用制取凝乳酶,（二）鱼的综合利用提取抗高血压成分,（三）鱼综合利用生产胶原蛋白,（四）鱼综合利用生产酱油,（五）鱼综合利用生产酸贮液体鱼蛋白饲料,（六）虾头的综合利用生产虾头汁和虾油,（七）贝的副产品生产蚝油,（一）鱼的综合利用制取凝乳酶,（二）鱼的综合利用提取抗高血压成分,（三）鱼综合利用生产胶原蛋白,（四）鱼综合利用生产酱油,（四）鱼综合利用生产酱油,（五）鱼综合利用生产酸贮液体鱼蛋白饲料,（五）鱼综合利用生产酸贮液体鱼蛋白饲料,（五）鱼综合利用生产酸贮液体鱼蛋白饲料,（六）虾头的综合利用生产虾头汁和虾油,以虾的下脚料为例说明虾的综合利用。虾头汁的制作工艺路线为：将新鲜虾头脱壳，将其汁加入一定量的中性蛋白酶，水解后的滤液可配制调味液和强化饮料，其残渣可做鲜虾酱。由于虾头中蛋白质含量丰富，1吨鲜虾头提纯的蛋白质可相当于200 kg鲜虾的可食部分。虾油是虾类发酵后的营养液，含有丰富的蛋白质和氨基酸，是一种味美价廉、营养丰富的调味料。其生产工艺为：原料处理（除去小杂鱼等杂物）发酵淹制（约半月成熟）炼油腌制保藏。,（七）贝的副产品生产蚝油,第三节 生物技术与粮油的综合利用,一、国内外粮油综合利用中生物技术的应用概况,二、生物技术在粮油综合利用中的具体应用,一、国内外粮油综合利用中生物技术的应用概况,二、生物技术在粮油综合利用中的具体应用,（一）稻壳酿酒,（二）乳酸豆奶的生产,（三）膳食纤维的制备,（一）稻壳酿酒,（二）乳酸豆奶的生产,（二）乳酸豆奶的生产,（三）膳食纤维的制备,1水溶性膳食纤维,2水不溶性膳食纤维,1水溶性膳食纤维,2水不溶性膳食纤维,第四节 生物技术在重要农副产品综合利用中的应用,一、甘蔗糖废糖蜜的综合利用,二、木薯淀粉的综合利用,一、甘蔗糖废糖蜜的综合利用,（一）发酵生产酒精,（二）废糖蜜酒精废液的综合利用,（三）发酵生产赖氨酸,（四）发酵生产醋酸,（五）发酵生产柠檬酸,（六）发酵生产味精,（一）发酵生产酒精,（二）废糖蜜酒精废液的综合利用,（三）发酵生产赖氨酸,（四）发酵生产醋酸,（五）发酵生产柠檬酸,（六）发酵生产味精,二、木薯淀粉生产的综合利用,（一）木薯渣发酵生产蛋白饲料,（二）木薯渣发酵生产工业酒精,（三）木薯酒糟废水的综合利用,（四）木薯淀粉酶水解制备环糊精,（五）木薯淀粉酶转化生产果葡萄糖浆,（一）木薯渣发酵生产蛋白饲料,（一）木薯渣发酵生产蛋白饲料,图 7-1 木薯渣固态发酵装置,（二）木薯渣发酵生产工业酒精,（二）木薯渣发酵生产工业酒精,（二）木薯渣发酵生产工业酒精,（三）木薯酒糟废水的综合利用,图 7-2水解酸化池(ABR) 示意图,（四）木薯淀粉酶水解制备环糊精,（五）木薯淀粉酶转化生产果葡萄糖浆,（五）木薯淀粉酶转化生产果葡萄糖浆,第五节 农副产品综合利用与生物能源和植物蛋白资源的开发,一、农副产品综合利用与生物能源的开发,二、农副产品综合利用与植物蛋白的开发,一、农副产品综合利用与生物能源的开发,（一）生物质,（二）生物质能,（三）生物能源作物,（四）生产酒精的微生物,（五）酒精发酵的原料与有关的酶,（一）生物质,（二）生物质能,（三）生物能源作物,（四）生产酒精的微生物,（五）酒精发酵的原料与有关的酶,（五）酒精发酵的原料与有关的酶,（五）酒精发酵的原料与有关的酶,二、农副产品综合利用与植物蛋白资源的开发,（一）我国植物蛋白资源的现状及开发前景,（二）开发中存在的技术问题,（三）利用基因工程改造植物蛋白的发展,（一）我国植物蛋白资源的现状及开发前景,1植物蛋白质资源的现状,2植物蛋白开发前景,1植物蛋白质资源的现状,2植物蛋白开发前景,（二）开发中存在的技术问题,1原料处理技术直接影响蛋白质得率和质量,2优化蛋白质的提取工艺,3解决限制性氨基酸，改善植物蛋白质的营养,4生产工艺缺乏标准化管理,1原料处理技术直接影响蛋白质得率和质量,2优化蛋白质的提取工艺,3解决限制性氨基酸，改善植物蛋白质的营养,4生产工艺缺乏标准化管理,（三）利用基因工程改造植物蛋白的发展,1外源基因的直接转化与表达,2导入经修饰过的外源基因,3导入人工合成基因,1外源基因的直接转化与表达,2导入经修饰过的外源基因,3导入人工合成基因,