Історія кафедри розпочалась у 1935 р., коли в Одеському технологічному інституті консервної промисловості була створена кафедра Біохімії та мікробіології, завідувачем якої став професор І.С. Розенблат.
У 1937 р. завідуючим став професор Олександр Тев’евич Марх.

Під його керівництвом колектив кафедри проводив дослідження біохімічних процесі, які відбуваються в рослинній сировині при консервуванні. Другим народженням кафедри можна вважати 1969 р., коли у результаті масштабної міжвузівської реорганізації кафедра була переведена в Одеський технологічний інститут ім. М.В. Ломоносова. Багаторічні теоретичні та експериментальні дослідження А.Т. Марха були покладенні в основу монографії “Биохимия консервирования плодов и овощей” видану в 1973 р, яка стала настільною книгою спеціалістів-практиків та наукових робітників консервної галузі СССР..

В 1985р. кафедру очолив професор Володимир Миколайович Голубев, продовжуючи наукову роботу в напрямку який започаткував А.Т. Марх, В.М. Голубев доповнив його дослідженням впливу на біохімічний склад рослинної сировини нових методів технологічної обробки, зокрема методів концентрації та освітлення соків (мембранної технології, ультрафільтрації, зворотного осмосу).

З 1990 р. кафедрою керує професор, д.т.н., Заслужений діяч науки та техніки України, лауреат Державної премії України Леонід Вікторович Капрельянц. Під його керівництвом проводиться розробка методів вилучення біологічно активних речовин з рослинної сировини та отримання з їх використанням функціонально фізіологічних інгредієнтів, які включаються до складу біологічно активних добавок і функціональних продуктів.

При цьому основна увага приділяється біотехнологічним методам, в тому числі ензиматичного спрямованого регулювання функціонально-технологічних властивостей біополімерів сировини. В 2009 р. Л.В. Капрельянцем була видана монографія ” Ферменты в пищевых технологиях”, в якій систематизована та узагальнена інформація по харчовій ензимології із зарубіжних та вітчизняних джерел, у тому числі труди співробітників та аспірантів кафедри Біохімії, мікробіології та фізіології харчування Одеської національної академії харчових технологій, які зробили суттєвий внесок в розвиток ферментних технологій переробки рослинної сировини в харчові продукти та інгредієнти.

Л.В. Капрельянц сформувався як вчений на кафедрі органічної хімії ОНАХТ під керівництвом професора М.С. Дудкіна та є одним з продовжувачів його наукового напрямку. Досягнення наукової школи М.С. Дудкіна та його учням ? Н.К. Черно, Л.В. Капрельянцу та Л.Г. Вінніковій у 2002 р. була присуджена Державна премія України в області науки та техніки за цикл наукових робіт “Научные основы технологий получения растительных биополимерных комплексов ? пищевых волокон и их использование в лечебно-профилактическом питании”.

В 2004 р. колектив кафедри поповнився біохіміками, які раніш працювали на кафедрі Біохімії зерна та зерноведення, яка входила до складу Одеського інституту технології зерна та муки ім. І.В. Сталіна з 1938р.

У різні періоди на кафедрі вели наукову та викладацьку діяльність професора А.Л. Фельдман, О.А. Кириленко, Р.Ф. Ковбасюк, доценти Е.І. Сурьянінова, С.І. Юрченко, Е.В. Щербакова, Т.Ф. Зикіна, Л.І. Петржиковська, Л.А. Бонєва, Ю.Г. Скорикова, кандидати технічних наук Т.А. Лисогор, З.Д. Гусар, О.В. Реут, А.Р. Духаніна, Л.І. Ірха,С.В. Кисельов, П.С. Губаренко, С.Л. Невмиваний, А.А. Колесник, Л.І. Пеструєва.

З 2004 р. кафедра Біохімії та мікробіології стала називатися кафедрою Біохімії, мікробіології та фізіології харчування.

Кафедра здійснює підготовку фахівців з цілого ряду дисциплін: «Біологічна хімія», «Основи фізіології і гігієни харчування», «Біотехнологія», «Лікувальне харчування з основами дієтології», «Основи біології», «Технічна мікробіологія», «Мікробіологія зерна і продуктів його переробки», «Мікробіологія гідробіонтів», «Мікробіологія бродильного виробництва», «Мікробіологія консервного виробництва», «Мікробіологія хлібопекарського, макаронного і кондитерського виробництва», «Мікробіологія харчових продуктів», «Основи біобезпеки і біоетики в галузі».