高中生物：3.1《微生物发酵及其应用》课件（2）新人教版选修2.ppt

微生物发酵及其应用 微生物 原核生物界 原生生物界 真菌界 病毒界 细菌 放线菌 蓝藻 酵母菌霉菌大型真菌 草履虫变形虫衣藻 噬菌体 艾滋病毒 种类 特点 结构都相当简单 个体多数十分微小 通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到 有的甚至没有细胞结构 且体内一般不含有叶绿素 不能进行光合作用 微生物的类群 病毒的形态 细菌的种类 球菌 杆菌 螺旋菌 细菌 培养基 放线菌 谷氨酸是鲜味剂味精的主要成分 以前用植物 如大豆 蛋白质水解法生产 1957年 日本率先用微生物发酵法生产成功 常用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌 黄色短杆菌等 培养基通常用豆饼 或马铃薯等 的水解液 玉米浆 尿素 磷酸氢二钾 氧化钾 硫酸镁 生物素等配制而成 呈液体状态 因此也称培养液 其中的生物素是生长因子 培养液配制完成以后 投放到发酵罐中 通98kpa的蒸汽进行灭菌 冷却后 在无菌条件下加入菌种 即为接种 资料分析 谷氨酸棒状杆菌是好氧菌 因此 发酵过程要不断地通入无菌空气 并通过搅拌 使空气形成细小的气泡 迅速溶解在培养液中 称溶氧 同时 也能使菌种与培养液充分接触 提高它们对原料的利用率 在温度为30 37 ph为7 8 0的条件下 经28 32h 培养液中就会生成大量的谷氨酸 最后 将谷氨酸从培养液中分离提取出来 通常每升培养液中能得到谷氨酸50 100g 提取出来的谷氨酸用适量的na2co3溶液中和后 再经过过滤 浓缩 离心分离等步骤 便制成了味精 发酵工程 fermentationengineering 就是利用微生物的特定性状和功能 通过现代化工程技术和设备来生产有用物质或将微生物直接用于工业化生产获得目的产物的技术体系 包括发酵和提纯两个工序 发展史分传统阶段 现代工业发酵阶段 生物技术产业阶段 一 发酵将微生物接种到合适的培养基中 通过控制其生长和代谢环境 来使微生物发挥起独特功能的过程 菌种的选育 种子的扩大培养 培养基的配制与灭菌 接种及发酵控制等 基本过程 主要内容 ph 温度 种子培养罐 温度 ph 溶解氧 罐压 通气量 搅拌 泡沫和营养等通过计算机系统检测和控制随时检测培养液中微生物数量 产物浓度等以了解发酵进程 及时添加必需的营养组分 以满足菌种的营养需求 要严格控制温度 ph 溶氧等发酵条件 发酵类型根据是否需要氧气 厌氧发酵 静置发酵 和好氧发酵 通气发酵 根据发酵培养基的性质 固态发酵和液态发酵 根据发酵方式的不同 分批发酵 补料分批发酵及连续发酵等 根据产物的不同乳酸发酵 糖 乳酸菌 乳酸酒精发酵 糖 酵母 酒精 co2醋酸发酵 酒精 醋酸菌 o2 醋酸 h2o丁酸发酵 乳酸或糖 酪酸梭状芽孢杆菌 丁酸 副产物产气发酵 糖 大肠杆菌等 co2 h2 图7 12单罐连续发酵示意图 在食品工业上的应用 发酵工程在食品工业上的应用主要包括以下三方面 第一 生产传统的发酵产品 如啤酒 果酒 食醋等 使产品的产量和质量得到明显的提高 第二 生产各种各样的食品添加剂 改善了食品的品质及色 香 味 第三 随着人口的增长 粮食短缺已成为困扰人们的社