第1章 发酵概论2
发酵工程章节复习资料
发酵⼯程章节复习资料第⼀章绪论1、发酵及发酵⼯程的概念1、传统发酵最初发酵是⽤来描述酵母菌作⽤于果汁或麦芽汁产⽣⽓泡的现象，或者是指酒的⽣产过程。
2、⽣化和⽣理学意义的发酵指微⽣物在⽆氧条件下，分解各种有机物质产⽣能量的⼀种⽅式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电⼦受体的氧化还原产能反应。
如葡萄糖在⽆氧条件下被微⽣物利⽤产⽣酒精并放出CO2。
3、⼯业上的发酵泛指利⽤微⽣物制造或⽣产某些产品的过程包括：1. 厌氧培养的⽣产过程，如酒精，乳酸等。
2. 通⽓（有氧）培养的⽣产过程，如抗⽣素、氨基酸、酶制剂等。
产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
发酵⼯程（Fermentation Biotechnology）: 应⽤微⽣物学等相关的⾃然科学以及⼯程学原理，利⽤微⽣物等⽣物细胞进⾏酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的⼀门科学。
2、发酵⼯程技术的发展⼤致可分为哪⼏个阶段，每段的技术特点是什么？1. ⾃然发酵时期:嫌⽓性发酵⽤于酒类酿造，好⽓性发酵⽤于酿醋、制曲。
2. 纯培养技术的建⽴：⼈⼯控制环境条件使发酵效率迅速提⾼。
3.通⽓搅拌好⽓发酵过程技术的建⽴：从分解代谢转为⽣物合成代谢，可以利⽤微⽣物合成积累⼤量有⽤的代谢产物。
4.⼈⼯诱变育种与代谢控制发酵⼯程技术的建⽴：遗传⽔平上控制微⽣物代谢。
5. 发酵动⼒学、发酵⼯程连续化、⾃动化⼯程：以数学、动⼒学、化⼯原理等为基础，通过计算机实现发酵过程的⾃动化控制的研究，使发酵过程的⼯艺控制更为合理。
6. 微⽣物酶反应⽣物合成与化学合成反应结合⼯程技术：可⽣产许多过去不能⽣产的有⽤物质。
3、发酵⼯业的应⽤范围1. 酿酒⼯业（啤酒、葡萄酒、⽩酒）2. ⾷品⼯业（酱、酱油、⾷醋、腐乳、⾯包、乳酸）3. 抗⽣素⼯业（青霉素、链霉素、⼟霉素）4. 有机酸⼯业（柠檬酸、葡萄糖酸）5. 酶制剂⼯业（淀粉酶、蛋⽩酶）6. 氨基酸⼯业（⾕氨酸、赖氨酸）7. 核苷酸发酵⼯业(肌苷酸、肌苷)8. 有机溶剂⼯业（酒精、丙酮）9. 维⽣素⼯业(VB2、VB12)10.⽣物能源⼯业（沼⽓、⽣物柴油）11.环境保护产业（废⽔⽣物处理）12.⽣理活性物质发酵⼯业（激素）13. 冶⾦⼯业(微⽣物探矿、⽯油脱硫)14.微⽣物菌体蛋⽩发酵⼯业（酵母、单细胞蛋⽩）4、发酵⼯业的特点与化学⼯程相⽐，发酵⼯程具有以下特点：1、发酵过程是极其复杂的⽣物化学反应，与微⽣物细胞息息相关2、通常在常温常压下进⾏，反应安全，需求条件也⽐较简单3、发酵醪（包括固相、液相、⽓相，还含有活细胞体或菌丝体），属⾮⽜顿流体，其特性影响因素很多，对发酵⼯程都有关联4、具有严格的灭菌系统，以防⽌杂菌污染如空⽓除菌系统、培养基灭菌系统、设备的冲洗灭菌等5、反应以⽣命体的⾃动调节⽅式进⾏，因此数⼗个反应过程能够像单⼀反应⼀样，在同⼀发酵罐内进⾏6、后处理阶段，为了适应菌体与发酵产物的特点，需采取⼀些特殊的⼯艺措施并选⽤合适的设备。
发酵工程-各章重点ppt课件
第九章 发酵供养 一、呼吸强度、耗氧速率概念及其相互关系 二、临界氧浓度概念 三、氧的传送阻力 四、根据传质方程式分析影响氧传送的要素 五、溶氧系数的测定方法
第十念及其组成 2、温度对发酵的影响 3、最适温度控制 二、pH的控制 1、pH对菌体生长和代谢产物合成的影响 2、pH的调理控制 三、泡沫的控制 1、消泡方法 2、化学消泡剂的特点及类型 3、机械消泡类型
各章重点
绪论 一、发酵、发酵工程概念 二、新产品、新种类投入消费的必经之路 三、发酵工业的开展历史
第一章 菌种与菌种扩展培育 一、微生物工业对菌种的要求 二、菌种保藏方法及其特点 三、工业微生物的培育类型 四、影响种子质量的主要要素
第二章 培育基的制备与灭菌 一、培育基的组成成分及培育基的类型 二、淀粉水解糖的制备方法及其特点 三、糖蜜前处置的方法及其特点 四、灭菌与消毒的区别 五、灭菌方法类型、微生物热阻、致死时间、致 死
四、补料的控制 1、补料的作用 2、补料内容 3、补料原那么 五、发酵终点判别的要素 六、染菌控制 1、染菌时间对发酵的影响 2、发酵总染菌率概念 3、染菌缘由分析及其防止 4、染菌后的处置方法
一、考核方式：闭卷考试 二、试题类型 1、填空题〔30空，每空0.5分，共15分〕 2、选择题〔10题，每题2分，共20分〕 3、名词解释〔5题，每题3分，共15分〕 4、简答题〔5题，共40分〕 5、论述题〔1题，共10分〕 三、平常成果20％＋卷面成果80％
温度概念 六、湿热灭菌优缺陷 七、分批灭菌的优缺陷 八、空气除菌的方法 九、介质过滤机理
发酵机制 一、发酵机制概念 二、巴斯德效应及其机制 三、乳酸发酵类型 四、氨基酸发酵代谢调控方法 五、抗生素类型
第八章 发酵动力学 一、微生物培育方式及其特点 二、补料培育的类型 三、延续培育的类型 四、延续培育的优缺陷
发酵工艺学课件
按产品类型分
1、以微生物细胞为产品的发酵工业 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、生物转化或修饰化合物的发酵工业 5、微生物废水处理和其他
六、发酵工业特征
发酵过程中离不开微生物的作用 1、发酵原料的选择及预处理
4.易受污染：由于发酵培养基营养丰富，各种来源的微生物 都很容易生长，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
5.代谢多样：由于各种各样生物体代谢方式、代谢过程的多样 化，以及生物体化学反应的高度选择性，能够专一性地和 高度选择性地对复杂的化合物进行特定部位的氧化、还原 等反应；也能容易地产生比较复杂的高分子化合物（如酶 等）。
➢ 利用微生物消除环境污染 ➢ 利用微生物发酵保持生态平衡，如生物固氮肥料，生物杀
虫剂等。 ➢ 微生物湿法冶金，如细菌浸矿，即利用细菌对矿物或矿石
中有用的金属浸出回收的过程。细菌浸出的金属有Cu、U 、Co、Ni、Mn、Zn、Pb等10余种，但大规模生产的只有 铜和铀。 ➢ 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。
Protein engineering) 基因工程 ( Genetic engineering) 细胞工程 ( Cell engineering ) 2. 生物工程中其他技术产业化表达的重要手段 基因工程菌 动植物细胞培养 3. 生命科学研究的对象或载体
自相 成互 体渗 系透
➢ 基因工程 ➢ 细胞工程 ➢ 酶工程 ➢ 发酵工程
在化学工业和环境保护等方面，发酵工程能发挥独持的作用
如：利用微生物来处理工业废水或含毒废液，乃至构建超级细菌，处理大 面积的海面石油污染等。
喷洒工程菌清除石油污染
发酵概论
原料的预处理及培养基的制备 生物催化剂的制备
中游工程
生物反应器及反应条件的选择 产品的分离与分化
下游工程 Downstream Processes
发酵过程的特点
常温常压下进行， -反应温和 常温常压下进行，对设备要求不高 常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主， 常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，价 -原料丰富 格相对低廉 反应以生命体的自动调节方式进行， -反应集成 反应以生命体的自动调节方式进行，能 在单一反应器内进行一系列复杂的反应
发酵工程的组成： 发酵工程的组成：
上游工程、发酵工程、 上游工程、发酵工程、下游工程
上游工程 Upstream Processes - product extraction, purification & assay - waste treatment -by product recovery 下游工程 Downstream Processes
发酵的定义
• 发酵(fermentation) ：利用微生物，在适宜的 利用微生物， 条件下， 条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人 类所需要的产物的过程。 类所需要的产物的过程。 1、传统发酵 2、生化和生理学意义的发酵 3、工业上的发酵
• 最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁 产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。 产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。 • 指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产 指微生物在无氧条件下， 生能量的一种方式，或者更严格地说， 生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是 以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。 以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。 如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精 并放出CO 并放出CO2。 • 泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程
发酵工程01第一章 发酵工程概论
19
3、工业上的发酵
• 泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程 包括： 1.厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。 2.通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基 酸、酶制剂等。 • 产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。
20
• 提问：发酵工程的应用领域
21
发酵工程应用范围
食品工 程 酶 工 业 氨基酸工业 有机酸工业 饲料工 业 新材料开发 生物化 工 环境保 护
14
• 提问：什么是发酵
15
微生物发酵技术
•
1857年法国化学家、微生物家巴斯德提出了
著名的发酵理论：“一切发酵过程都是微生物 作用的结果。” • 巴斯德认为，酿酒是发酵，是微生物在起 作用；酒变质也是发酵，是另一类微生物在作 祟；随着科学技术的发展，可以用加热处理等 方法来杀死有害的微生物，防止酒发生质变。 同时，也可以把发酵的微生物分离出来，通过 人工培养，根据不同的要求去诱发各种类型的 发酵，获得所需的发酵产品。
2
需要注意的问题
认识发酵工程的重要性 如何学习这门课 如何去看书 重视科技文献 尤其要重视实验课 有关考试
3
教材及主要参考书
教材： 教材： 《生物工艺学》 俞俊棠主编 生物工艺学》 华东理工大学出版社， 华东理工大学出版社，1991. 参考书： 参考书： 1.曹军卫, 马辉文. 微生物工程. 科学出版社， 1.曹军卫, 马辉文. 微生物工程. 科学出版社，2002. 曹军卫 2.P.F.斯坦伯里 A 惠特克 发酵工艺学原理 中国医药科 斯坦伯里, 斯坦伯里 惠特克. 发酵工艺学原理. 技出版社. 技出版社 1992. 3.贺小贤 生物工艺原理 化学工业出版社 2003. 贺小贤. 贺小贤 生物工艺原理. 化学工业出版社. 4.尹光琳 战立克 赵根楠 发酵工业全书 中国医药科技 尹光琳,战立克 尹光琳 战立克, 赵根楠. 发酵工业全书.中国医药科技 出版社. 出版社 1992.
第一章 绪论02(发酵工艺学 夏焕章 第三版)
6
6
6
一、发展简史
现代发酵工业阶段
20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等生物工程
技术的开发，使发酵工程进入了定向育种的新阶段，新产 品层出不穷。 20世纪80年代以来，随着学科之间的不断交叉和渗透， 微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机
7
技术对发酵过程进行综合研究，使得对发酵过程的控制更
和控制。
10
10
二、重要发酵技术的建立
发酵放大技术
20世纪60年代，发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化 方面有了极大发展。发酵过程的基本参数包括温度、pH、罐 压、溶 O2 、空气流量、泡沫、 CO2 含量等均可自动记录和控 制。
11
11
11
二、重要发酵技术的建立
基因工程等多种技术引入发酵
绪 论
重要发酵技术
22抗生素
发酵生产的药物
酶抑制剂 免疫抑制剂 维生素 氨基酸 22
思考题
1．发酵和发酵工程的的基本含义是什么？ 2．发酵的发展过程建立了那些重要的技术？ 3．发酵生产的主要药物类型有哪些？
23
23
1979年以后，随着基因重组技术的出现，促进了重组微生物
（工程菌）的产生，并打破了传统的生物反应器的概念。 基因工程技术，简而言之，就是采用酶学的方法，将不同来 源的 DNA 进行体外重组，再把重组 DNA设法转入受体细胞 内，并进行繁殖和遗传下去。
12
12
12
第三节 发酵生产过程和方式
上游 下游
8
8
二、重要发酵技术的建立
通气搅拌发酵技术
1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究，建立了深层
通气培养技术——深层培养，解决了深层培养的供氧问题。 成功建立起深层通气培养法及整套工艺，包括向发酵罐内通 入大量无菌空气、通过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌 和无菌接种、通氧量、pH、培养物供给等均已解决，刺激了
江南大学发酵工程讲义
发酵工程（发酵工程第一章）发酵工程：主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。
(1) 有严格的无菌生长环境：包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；(2)在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；(3)种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
(4)在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。
(5)由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。
微生物发酵技术1857年法国化学家、微生物家巴斯德提出了著名的发酵理论：“一切发酵过程都是微生物作用的结果。
”巴斯德认为，酿酒是发酵，是微生物在起作用；酒变质也是发酵，是另一类微生物在作祟；随着科学技术的发展，可以用加热处理等方法来杀死有害的微生物，防止酒发生质变。
同时，也可以把发酵的微生物分离出来，通过人工培养，根据不同的要求去诱发各种类型的发酵，获得所需的发酵产品。
利用微生物的特点Use of MicroorganismsPositive（益处）BiomassProductionConversionNegative（危害）PathogensSpoilage一、发酵的定义1、传统发酵2、生化和生理学意义的发酵3、工业上的发酵1、传统发酵最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。
2、生化和生理学意义的发酵指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。
如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。
3、工业上的发酵泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程包括：1. 厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。
发酵工艺技术教材
发酵工艺技术教材发酵工艺技术教材第一章引言1.1 发酵的定义和概述发酵是一种利用微生物（如细菌、真菌、酵母等）进行有机物质转化的过程。
本章将介绍发酵的定义、发酵的基本原理以及发酵在食品、药品和化工等领域的应用。
1.2 发酵工艺的基本要素发酵工艺包括基质选择、微生物菌种的选取和培养、发酵条件的控制等要素。
本节将介绍影响发酵工艺的基本要素，并讨论如何合理选择和优化这些要素。
第二章发酵基质的选择2.1 发酵基质的定义和作用发酵基质是指提供微生物生长和代谢所需的能量、碳源和营养物质的物质。
本章将介绍发酵基质的定义和作用，以及选择合适的发酵基质的方法和注意事项。
2.2 常用发酵基质的分类和特点常用的发酵基质包括碳水化合物、蛋白质和脂类等。
本节将介绍这些基质的分类、特点和适用范围，以及影响基质选择的因素。
第三章微生物菌种的选取和培养3.1 微生物菌种的分类和选择微生物菌种的选择是发酵工艺成功实施的关键。
本章将介绍微生物菌种的分类和选择原则，以及常用菌种的特点和应用。
3.2 菌种的培养和保存本节将介绍如何进行微生物菌种的培养和保存，包括菌种的培养基选择、菌液的传代和菌株的保存方法等。
第四章发酵条件的控制4.1 温度的控制温度是影响发酵过程的重要因素之一。
本章将介绍发酵过程中温度的选择和控制方法，以及温度对微生物生长和产物生成的影响。
4.2 pH值的控制pH值是另一个重要的发酵条件。
本节将介绍pH值的测定和调节方法，以及不同pH值对发酵过程的影响。
4.3 氧气的供应和控制氧气供应是某些发酵过程所必需的，而对于其他发酵过程则需进行氧气的控制。
本节将介绍氧气的供应方式和控制方法，以及氧气对发酵的影响。
第五章发酵过程的监测和分析5.1 发酵过程的监测方法本章将介绍发酵过程中常用的监测方法，包括菌体生长曲线的测定、产物浓度的测定以及副产物和废物的测定等。
5.2 发酵产物的分析方法发酵产物的分析可以帮助评估发酵过程的效果和优化工艺条件。
第一章发酵工程-2021-2022学年高二生物章节知识清单(人教版2019选择性必修3)(教师版)
新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第一章 发酵工程第一节 | 传统发酵技术的应用1. 发酵与发酵技术发酵工程：是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
2. 发酵（1）发酵概念发酵是指人们利用_微生物_，在_适宜_的条件下，将原料通过_微生物的代谢_转化为人类所需要的产物的过程。
（2）发酵原理不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 ，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。
（3）发酵类型好氧发酵：醋酸发酵厌氧发酵：酒精发酵 、乳酸发酵 3. 尝试制作传统发酵食品 （1）乳酸菌 ①代谢特点_厌氧_细菌，代谢类型为_异养厌氧型_；在_无氧_的情况下能将_葡萄糖_分解成_乳酸_； ①发酵原理（反应简式）C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3（乳酸）+能量①生产应用可用于_乳制品的发酵_、_泡菜的腌制_等 ①分布_空气_、_土壤_、植物体表_、_人或动物的肠道内_ ①常见类型_乳酸链球菌_和_乳酸杆菌_ （2）酵母菌 ①代谢特点是一类_单细胞真菌_，是_兼性厌氧_微生物；在_无氧_的条件下能进行_酒精发酵_ ①重要影响因素__温度__是影响酵母菌生长的重要因素；酿酒酵母的最适生长温度约为_28①_； ①发酵原理（反应简式）①生产应用可用于_酿酒_、_制作馒头和面包_等 ①分布在一些_含糖量较高_的_水果_、蔬菜表面_（3）醋酸菌①代谢特点_好氧_细菌，代谢类型是异养需氧型；当_O2、糖源都充足时，能将_糖_分解为_醋酸_；当_缺少糖源_时则将_乙醇_转化为_乙醛_，再将_乙醛_变为_醋酸；多数醋酸菌的最适生长温度为_3035①_；①发酵原理（反应简式）①生产应用醋酸菌可用于制作各种风味的_醋_探究.实践一：泡菜的制作1．发酵原理(1)菌种：乳酸菌。
(2)原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
食品发酵工程概论
第一节 发 酵 与 发 酵 工 程
第二节 发 酵 工 程 发 展 简 史
•1
发酵的含义
传统意义上
“沸腾”（fervere）它描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象。
生理生化意义上
酵母菌的厌氧呼吸，其中受氢体和供氢体都是有机物。
工业意义上
通过对微生物的培养，使某种特定产物（菌体或代谢产物）大量积累的过程。
•10
营养条件（碳源、氮源、 无机盐、微量元素等）； 环境条件（温度、pH、溶 解氧、泡沫、杂菌等）。
菌体与发酵液的分离；产 物的纯化与精制（不同产 品要求不同）；废物、废 水的回收处理。
第一大核心内容
第二大核心内容
实现经济效益的关键
•4
发酵生产的流程
•5
发酵工业的特点
发酵过程以生物体的自动调节方式进行。 容易生产复杂的高分子化合物。 通常是纯种发酵。 通常是在常温常压下进行，条件温和，设备简单，能耗少。 发酵原料（农副产品、工业废水、可再生资源等）价格低廉。
•2
发酵工程的含义
给微生物提供适宜的生长条件，利用微生物的某种特定功能，通过现代 化的技术手段生产出人类所需要的产品的工程-。----微生物工程
微生物--是主体 现代化的技术手段--是技术支撑 菌体或菌体代谢产物
•3
发酵工程的内容
菌种的选育
发酵条件的工艺控制
产物的分离和精制
菌种的分离、筛选和鉴定； 菌种的选育（物理、化学 和基因工程等方法）；生 长条件的确定。
•6
白酒的酿造
公元前4000多年前，生 产实践的结果。
天
然
发
酵
时
农家酱的酿造
期
酸菜的酿造
发酵技术书
发酵技术书第一章：发酵的起源与历史发酵是一项古老而神奇的技术，自古以来就被人们广泛应用于食品加工和药物制备等领域。
古人发现，在特定的条件下，一些物质会发生变化，产生了新的物质和能量，并且这些变化对人类的生活产生了积极的影响。
通过观察和实践，人们逐渐探索出了发酵的奥秘，并将其应用于实际生产中。
第二章：发酵的基本原理发酵是一种生物化学过程，其基本原理是微生物通过代谢产生的酶作用下，将有机物质转化为其他物质和能量。
在发酵过程中，微生物通过吸收营养物质并产生酶，将其分解为较小的分子，然后再将这些分子重新组合成新的物质。
这些新的物质具有特定的功能和特性，对人类的生活产生重要的影响。
第三章：发酵的应用领域发酵技术广泛应用于食品、饮料、酒类、药物、化妆品、能源等领域。
在食品加工中，发酵可以改善食物的口感、营养价值和保存性能；在药物制备中，发酵可以提高药物的纯度和效果；在能源领域，发酵可以生产生物燃料和生物气体等可再生能源。
发酵技术的应用不仅改善了人们的生活质量，还对环境保护和可持续发展起到了积极的促进作用。
第四章：发酵技术的研究与发展随着科学技术的不断进步，发酵技术也在不断改进和创新。
传统的发酵技术逐渐被现代的微生物发酵技术所取代，新的发酵菌种和发酵条件被开发出来，使发酵过程更加高效、环保和可控。
同时，基因工程、生物工程等新兴技术的应用也为发酵技术的研究和发展带来了新的机遇和挑战。
第五章：发酵技术的前景与展望发酵技术作为一项重要的生物工艺技术，具有广阔的应用前景和发展空间。
随着人们对健康和环境的关注度的提高，发酵技术在食品、医药、能源等领域的应用将会越来越广泛。
同时，随着科学技术的不断突破，发酵技术也将不断创新和发展，为人类的生活带来更多的惊喜和便利。
通过以上几章的阐述，我们对发酵技术有了更加全面和深入的了解。
发酵技术的起源、基本原理、应用领域、研究与发展以及前景与展望等方面的内容都被详细地描述和分析。
发酵技术的应用不仅让我们的生活更加美好和便利，也为可持续发展做出了重要的贡献。
第1章 发酵工程(背诵版)
第1章 发酵工程第1节 传统发酵技术的应用[必备知识]1．腐乳一直受到人们的喜爱。
这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。
多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。
(P5)2．直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进化发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。
(P5)3．传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。
(P5)4．乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸[反应简式为C 6H 12O 6――→酶 2C 3H 6O 3(乳酸)＋能量]，可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
(P5)5．酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵[反应简式为C 6H 12O 6――→酶 2C 2H 5OH(酒精)＋2CO 2＋能量]，可用于酿酒、制作馒头和面包等。
温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为 28 ℃。
(P6)6．用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。
用清水和食盐配制质量分数为 5%～20%的盐水。
盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。
盐水要煮沸后冷却。
煮沸的作用：一是除去盐水中的O 2，二是杀灭杂菌等微生物。
(P6“探究·实践”)7．泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。
膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。
(P6“探究·实践”)8．醋酸菌是好氧细菌，当O 2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸[反应简式为C 6H 12O 6＋2O 2――→酶 2CH 3COOH(乙酸)＋2H 2O ＋2CO 2＋能量]；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸[反应简式为C 2H 5OH ＋O 2――→酶 CH 3COOH(乙酸)＋H 2O ＋能量]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发酵工程的发展与展望
• 利用基因工程技术选育优良菌种 • 采用发酵技术大量培养高等动植物细胞 • 开发大型节能发酵装置,自动化将成为生 产控制的主要手段 • 应用代谢控制技术生产各种代谢产物 • 发酵发生产单细胞蛋白，解决粮食危机
酿 酒 料 卖 不 出 导 致 原 条 萧 的 业
情 况 葡 萄 酒 中 微 生 物 生 长 质
变
Pasteur 研 究 》 中 的 图 片 酒 《 啤 于 发 表
巴 斯 德 发 明 的 消 毒 器
现 巴 氏 消 毒 法 采 用 仍 厂 工 化 代
漫 画 巴 斯 德 在 接 种 疫 苗 :
(Robert Koch (Robert Koch ）
科
赫
证实病源物的柯赫法则 • 从发病的动物体内 分出病原菌 • 再接种到健康动物， 引起同样疾病。 • 再分离出纯培养， 应和接种的培养基 具相同特性。
近代发酵—纯培养技术的建立
• 布雷费尔德 (Brefeld)于1872年创立 了霉菌纯培养技术. • 丹麦科学家汉逊(Hansen)1ert Koch,18431910)于1881年创立了细菌纯培养技 术.
代谢控制发酵
• 代谢控制发酵 • 1959年木下祝郎发明了用微生物发酵法生产谷 氨酸. 味精的分子式为: HOOC-(CH2) 2CHNH2COONa.H2O • 技术特点 从DNA分子水平上控制(无定向诱变) 微生物代谢途径,进行最合理代谢.该技术的发 展完成了发酵技术的第三次转折. • 代表产品 :氨基酸 核苷酸等
近代发酵—纯培养技术的建立
• 上述技术突破,人们可以控制发酵进 程,从而使发酵技术从天然发酵走向 纯种发酵.完成了发酵技术的第一次 转折. • 主要产品:酒精 甘油 丙酮-丁醇
现代发酵
• 通气搅拌发酵 • 代谢控制发酵 • 基因工程菌发酵
通气搅拌发酵
• 英国科学家弗莱明(A.Fleming),1929年发现 了青霉素 • 英国科学家弗洛里(Haward.Flory)和钱恩 (E.B.Chain)精制分离出青霉素(1940年) • 第二次世界大战对青霉素的急切需求推 动了工业化生产(1944年) • 技术关键 无菌空气制备,通风搅拌发酵 • 代表产品 青霉素 • 意义 完成了发酵技术的第二次技术转折
基因工程菌发酵
• 1970S以来基因工程技术的飞速发展,为发酵工 程技术插上了腾飞的翅膀,人们可以定向改变生 物的性状和功能,创造新的“物种”,是发酵工 业能够生产出超出自然界微生物所不能合成的 产物. • 技术特点:可定向改造生物基因,按人们的意志 生产产品. • 意义:将引起发酵工程的技术革命. • 产品:人生长素,干扰素,疫苗
发酵技术发展历程
• 古代发酵 • 近代发酵 • 现代发酵
古代发酵
• 距今8000至4500年前开始(中 国), • 距今4000至3000年前开始(外国) • 特点 只知现象,不知本质 • 产品 米酒 啤酒
显微镜的发明 (Leewenhoek 1632-1723)
近代发酵—纯培养技术的建立
• 巴斯德(Louis Pasteur,18２2-1895) 于1857年 发现了发 酵是由微生物引起 的,从而使传统的 经验发酵变成了一 门科学.