发酵产品类别与发酵生产类型

发酵生产类型
分批发酵、补料分批发酵与连续发酵
根据发酵设备，分为分批发酵、补料分批发酵与连续发酵。
分批发酵是指在一个密闭 系统内投入有限数量的营 养物质后，接入少量的微 生物菌种进行培养，使微 生物生长繁殖，在特定的 条件下只完成一个生长周 期的发酵方法。
分批 发酵
补料分 批发酵
连续发酵
补料分批发酵是指在微生物分 批发酵过程中，以某种方式向 发酵系统中补加一定物料，但 并不连续地向外放出发酵液的 发酵技术。
代谢产物
初级代谢产物
在细胞生长阶段所产生的代谢产物往往是细胞生长和繁殖所必需 的物质，如各种氨基酸、核苷酸、核酸、有机酸等，这些代谢产 物称为初级代谢产物。
次级代谢产物
次级代谢产物是指生物生长到一定阶段后通过次级代谢合成的分 子结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是该生物生 长和繁殖所必需的小分子物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。
发酵产品类别
转化产物
利用微生物细胞中的一种或多种酶作用于某一底物的 特定基团，使其转化为结构类似并具有更大经济价值 的化合物的生化反应，称为微生物转化发酵。
微生物转化的最终产物不是微生物细胞利用营养物质 经过代谢而产生，而是微生物细胞中的酶或酶系作用 于某一底物的特定基团，进行生化反应而生成，转化 反应包括脱氢、氧化、脱水、缩合、脱羧、羟化、氨 化、脱氨、异构化等。
发酵产品类别
菌体
微生物菌体的产品很多，例如，酵母含有50%左右的 蛋白质，其中氨基酸含量齐全，还含有B族维生素， 早在20世纪初期面包酵母已形成大规模生产，并被广 泛用作人类食品的优良发酵剂和营养剂。
微型藻类（简称微藻）是一类分布最广、蛋白质含量 很高的微型光合水生生物，其中螺旋藻是目前所知食 物营养成分最全面、最充分、最均衡食品，因而被联 合国世界食品协会誉为“明天最理想的食品”，联合 国粮农组织（FAO）称之为“二十一世纪的食品”。
连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相 同速度流出培养液，从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
发酵生产类型
发酵生产类型的选择流程
① 根据发酵需氧特性
③ 根据发酵产率与生 产效率进行综合考虑
好氧发酵 厌氧发酵
液体发酵 固体发酵
深层发酵 浅盘发酵
分批发酵 补料分批发酵
连续发酵
② 根据发酵产率与产 品品质进行综合考虑
④ 根据发酵产率与工艺控 制成熟程度进行综合考虑
小结
发酵产品类别 发酵生产类型
好氧发酵与厌氧发酵 液体发酵与固体发酵 深层发酵与浅盘发酵
分批发酵、补料分批发酵与连续发酵
发酵生产类型选择流程
思考题
好氧发酵、固体发酵与深层发酵三种类型能否结合 在一起？
教学目的
绪论
重点掌握发酵生产的类型，能够根据 实际情况选择发酵生产的类型。
发酵产品类别与发酵生产类型
发酵产品类别 发酵生产类型
发酵产品类别
菌体 酶制剂
转化 产物
代谢 产物
发酵产品分类
微生物发酵工业产品种类繁多，根 据最终发酵产品的类型，可分为四 个主要类型: 微生物菌体、酶制剂、 代谢产物、微生物转化的化合物。
发酵产品类别
微生物产酶分为两类，一类是胞内酶， 另一类是胞外酶。 目前，工业用酶大多来自微生物发酵 产生的胞外酶或胞内酶，经提取、精 制而得到酶制剂，其种类已有100种 以上，如α-淀粉酶、β-淀粉酶、异淀 粉酶、葡萄糖异构酶、葡萄糖氧化酶、 右旋糖酐酶、蛋白酶、纤维素酶、果 胶据发酵设备，分为深层发酵与浅盘发酵。 其中，深层发酵具有生产效率大的优势。
深层发酵是利用发酵罐进行 发酵的过程，装料层高度大。
食醋 发酵
目前，随着工业化设备的不 断发展，绝大多数发酵过程 尽可能采用深层发酵。
深层 发酵
浅盘 发酵
浅盘发酵是利用浅盘进行发 酵的过程，装料层高度小。
食醋 发酵
其中，液体发酵在发酵生产中的占比较大。
液体发酵是指微生物在液态 基质中进行的生物反应过程。
谷氨酸 发酵
啤酒 发酵
抗生素 发酵
乙醇 发酵
液体 发酵
固体 发酵
固体发酵是指没有或几乎没 有自由水存在下，在有一定 湿度的水不溶性固态基质中， 用一种或多种微生物的一个 生物反应过程。
大曲酒 发酵
酱油 发酵
发酵生产类型
木糖
假丝酵母 发酵
木糖 醇
发酵生产类型
好氧发酵与厌氧发酵
根据发酵对氧的需求，分为好氧发酵与厌氧发酵。 好氧发酵在发酵生产中的占比达80%以上。
淀粉酶 发酵
柠檬酸 发酵
谷氨酸 发酵
青霉素 发酵
好氧 发酵
厌氧 发酵
乙醇 发酵
乳酸 发酵
甲烷 发酵
丙酮 发酵
发酵生产类型
液体发酵与固体发酵
根据培养基的状态，分为固体发酵与液体发酵。