1 发酵工程概论以前1

1、1、发酵工序Fermentation Engineering、绪论、2、3、一、发酵工序和微生物工序、微生物工序=发酵工序？ 4、现代发酵工程不仅生产酒精类饮料、乙酸和面包，还生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医药，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农业生产资料，化学工业生产氨基酸、香料、生物高分子、酶和维生素和单细胞蛋白质现代发酵工程从过去简单的发酵生产酒精类饮料，生产味增汤和发酵面包，今天成为生物工程的极其重要的分支，成为了包括微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机工程在内的多学科工程。 (1)概念分析、发酵技术已出自发酵槽，广泛应用于发酵槽以外的环境

2、保护、生物能源、采矿等的多个新兴学科：微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机工程相关的多学科项目。 “微生物工程”这个词更准确。 5、微生物工程的定义，微生物工程是采用现代工程技术手段，利用微生物的特定功能，为人类生产有用的产品，将微生物直接应用于工业生产过程的新技术。 微生物工程的内容包括菌种的选育、培养基的制备、灭菌、培养和接种的扩大、发酵过程和产品的分离纯化等。 六、七、 Microbial Engineering、上游工序UPSTREAM PROCESSES、下游工序DOWNSTREAM PROCESSES、微生物工序的构成广义上来说是上游工序、发酵工序、下游工序、8

3、， 上游处理-通用小区-初始化，上游工序，microbial 发酵开始前包括使用高温高压对发酵原料和发酵槽及各种连接配管进行灭菌的技术在内的发酵过程中持续导入使无菌空气干燥的空气过滤技术在发酵过程中根据细胞的生长要求控制供给速度的计算机控制技术种子培养和生产培养的不同技术， 随着Microbial Engineering、10、11、downstream processes-product extraction、purification技术的改进，生产设备、过程整体向集成化、自动化的方向发展。 36，三，发酵工业的类型和体系，1，以微生物细胞为产物的发酵工业

4、2，以微生物代谢产物为产品的发酵工业3，以微生物酶为产品的发酵工业4，生物转化或化合物的发酵工业5，微生物废水处理等，37，(1)产物的类型，微生物产物：微生物细胞，酶，药物活性物质，特殊化学物质， 食品添加剂1 .生产微生物细胞物质，定义：以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的的产品发酵工业，包括单细胞的酵母和子囊菌、担子菌、生物防治苏丹菌、人、家畜防治疾病的疫苗等。 特征：细胞生长和产物积累呈平行关系，生长速度最大的时期也是产物合成速度最高的阶段，生长稳定期产量最高。 2、微生物酶发酵、分类：细胞内酶和细胞外酶的生物合成特征：需要受到诱导作用或抑制等调控作用的影响，需要注意菌种的选育、培

5、养基的制备及发酵条件等。 3、微生物代谢产物发酵，包括初级代谢产物、中间代谢产物和次级代谢产物。 对数生长长期形成的产物是细胞自身生长所必需的，称为初级代谢产物或中间代谢产物。 各种次代谢产物在微生物生长慢或停止生长的时期稳定发生，来源于中间代谢产物和次代谢产物。4、微生物的生物转化利用生物细胞作用于某个化合物的特定部位(基)，定义结构相似但转化为更有经济价值的化合物。 最终产物是微生物细胞的酶和酶系使基质的特定部位发生化学反应而形成的。 43、5、利用微生物特殊功能，利用微生物去除环境污染，利用微生物发酵保持生态平衡的微生物湿式冶金利用基因工程菌株开拓发酵工程的新领域。 发酵工业发酵食品的有

6、机酸氨基酸核酸系物质酵素制剂医药工业(抗生素)饲料工业(单细胞蛋白环境工学(废弃物处理)其他(冶金工业) feramentationindordinformationdinformatedfoodsfornicacidsnucleotidesenzymespharmaceutical (antibiotics) feedstuff (eg.scp ) 环境应用程序(waste treatment ) others (eg.metallurgical industry )，45，(2)发酵工业系统，4，发酵工业的特征，(1)原料：发酵中使用的原料通常是淀粉、糖蜜可以把废水和废弃物等作为发酵原料利

7、用，进行生物资源的改造和更新。 (2)微生物：菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种的选育，能够获得高产优良菌株，充分利用生产设备，能够得到用常规方法难以生产的产品。 (3)条件：发酵过程一般是在常温常压下进行的生化反应，反应安全，要求条件简单。 (4)无菌：发酵对防止杂菌污染很重要。 反应必须在无菌条件下进行。 (5)安全高效的：生物体本身具有的反应机理，能够使某些复杂的化合物在特定的部位特异且高度选择性地进行氧化、还原等化学转化反应，也能产生比较复杂的高分子化合物。 (6)特异性：发酵过程是以机体自动调节方式完成的，反应特异性强，能得到比较单一的代谢产物。 (7)经济效益：工业发酵比其他

8、工业投资少，效果快，可以获得显着的经济效益。 (8)除了利用微生物之外，还可以利用动植物细胞和酶，或者用人工构筑的基因工程菌做出反应。 五、发酵方法类别和流程，一，类别：对氧的需求类别：厌氧和有氧发酵培养基的物理性状类别：液体和固体发酵微生物的生长特性类别：分批发酵和连续发酵、二、发酵流程、空气、空气净化处理、保存菌种、斜面活性化、扩大培养、种子罐、主发酵、碳无机盐等营养物质灭菌，产物的分离精制，成品， 工业发酵工序和工艺流程(1)用于扩大菌种培养及生产的发酵槽培养基的调制(2)培养基、发酵槽及辅助设备的消毒灭菌(3)将培养的活性纯菌株转移到发酵槽一定量(4)使接种到发酵槽的菌株在最佳条件下生

9、长，形成代谢产物(5)提取纯化合格回收和处理发酵过程中产生的废弃物和废水，菌种的筛选、摇瓶试验、发酵罐试验、5.2.1发酵原料的预处理、原料的处理方法也有所不同。 1 .利用淀粉前变成糊精或葡萄糖的方法：酸水解(高压、耐酸)、酶水解法2 .糖蜜3354加热杀菌和用水稀释， 加酸处理后也可以补充无机盐3 .烃：石油脱蜡冷却脱蜡一定馏分的石油而得到的凝固点为-10的油中加入适量的无机盐进行接种发酵， 5.2.2菌种斜面培养菌种：生产现有优良菌种和选育新菌种的方法：一般从冷冻管、砂土管或冰箱中保存的斜面菌种开始，在正式使用前先在新鲜斜面培养基中活性化后，再用于种子的扩大培养。5.2.3种子扩大培养、

10、扩大培养的方法可以根据需要采用固体培养或液体培养两种不同的方式。 固体种子的扩大培养采用传统的制曲技术，一般先用水芹瓶或箱瓶扩大后，再放在曲盘上进行扩大培养。 好氧微生物：将开尔文表面培养的菌种放入装有液体培养基的三角烧瓶中，在摇床上振荡培养。 厌氧微生物：将有菌种的试管斜面或克瓶转移到三角瓶的液体培养基中静置培养。 5.2.4微生物的发酵和控制，发酵方式分为固体发酵和液体发酵。 1、固体发酵：传统发酵技术和适合乡镇企业生产比较简单的产品。 2、液体深层发酵：适合大规模工业生产。 影响发酵的因素很多，如温度、pH值、通风、搅拌、罐压力等，要适当控制影响发酵的各种条件，掌握发酵的动态，进行杂菌的检测和产物的测定，使发酵过程整体顺利进行。 5.2.5发酵产物的分离提取，也可以利用菌体：离心沉淀或板框压滤法分离菌体和醪(lo )液，用喷雾干燥法直接制成粉剂。 酒精发酵醪蒸馏塔蒸馏； 抗生素和有机酸根据产物的特性，通过离子交换树脂的吸附处理、脱色过滤、减