一年级下册数学习题课件 31数花生｜北师大版
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转化， Glu和Lys发酵生产。对微生物具有高度专 一性的酶反应作为合成手段的一部分加以利用
? 开拓发酵原料时期： 石油发酵，醋酸生产谷氨酸
? 基因工程阶段： 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。人们能够根据自己的意 愿将微生物以外的基因件导入微生物细胞中， 从而达到定向地改变生物性状与功能创新的物 种，使发酵工业能够生产出自然界微生物所不 能合成的产物。
发酵工程
? 发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸 和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要 的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因 工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一 个多学科工程。
? 现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包， 而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗 等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和 微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨 基酸、香料、生物高分子、酶以及维生素和单细胞蛋 白等。
利用微生物的特点
? 发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放 线菌，酵母菌和霉菌 利用微生物的特点： (1)对周围环境的温度、压强、渗透压、 酸碱度等条件有极大的适应能力 (2)有极强的消化能力 (3)有极强的繁殖能力
Use of Microorganisms
? Positive （益处）
– Biomass – Production – Conversion
? 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。
二、发酵工业
定义： 是指利用生物的生命活动产生的酶，无机 或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。
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；
FERMENTATION Process Control
下游工程
DOWNSTREAM PROCESSES - product extraction, purification & assay - waste treatment -by product recovery
The ratio of recovery to fermentation costs for
History of applied microbiology
? Ancient times
– food preservation (vinegar, cheese) – flavour (bread, soy sauce) – brewing (beer, wine)
? 1861 Louis Pasteur
上游工程
UPSTREAM PROCESSES - genetics, cell … - inoculum development - media formulation - sterilization - inoculation
FERMENTATION
Fermentation engineering
(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。
Fermentation engineering
上游工程
发酵工程组成
从广义上讲，由三部分组成： 上游工程、发酵工程、下游工程
UPSTREAM PROCESSES
FERMENTATION Process Control
下游工程
DOWNSTREAM PROCESSES
Fermentation engineering
? Negative （危害）
– Pathogens – Spoilage
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。
2.获得发酵产品的条件
? 适宜的微生物 ? 保证或控制微生物进行代谢的各种条件 ? 进பைடு நூலகம்微生物发酵的设备 ? 精制成产品的方法的设备
三、发酵工业的发展历史
? 天然发酵阶段 ? 纯培养技术的建立：巴斯德，科赫等。人为地
控制微生物的发酵进程。 ? 通气搅拌发酵技术的建立：
青霉素的生产 ——深层培养 ? 代谢控制发酵技术：微生物进行甾体化合物的
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
– first phase industrial biotechnology
? 1940 penicillin (Fleming)
– antibiotic industry
History of applied microbiology
? 1973 rec DNA technology (Boyer & Cohen) ? 1982 rec human insulin （胰岛素）
? 开拓发酵原料时期： 石油发酵，醋酸生产谷氨酸
? 基因工程阶段： 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。人们能够根据自己的意 愿将微生物以外的基因件导入微生物细胞中， 从而达到定向地改变生物性状与功能创新的物 种，使发酵工业能够生产出自然界微生物所不 能合成的产物。
发酵工程
? 发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸 和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要 的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因 工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一 个多学科工程。
? 现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包， 而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗 等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和 微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨 基酸、香料、生物高分子、酶以及维生素和单细胞蛋 白等。
利用微生物的特点
? 发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放 线菌，酵母菌和霉菌 利用微生物的特点： (1)对周围环境的温度、压强、渗透压、 酸碱度等条件有极大的适应能力 (2)有极强的消化能力 (3)有极强的繁殖能力
Use of Microorganisms
? Positive （益处）
– Biomass – Production – Conversion
? 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。
二、发酵工业
定义： 是指利用生物的生命活动产生的酶，无机 或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。
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；
FERMENTATION Process Control
下游工程
DOWNSTREAM PROCESSES - product extraction, purification & assay - waste treatment -by product recovery
The ratio of recovery to fermentation costs for
History of applied microbiology
? Ancient times
– food preservation (vinegar, cheese) – flavour (bread, soy sauce) – brewing (beer, wine)
? 1861 Louis Pasteur
上游工程
UPSTREAM PROCESSES - genetics, cell … - inoculum development - media formulation - sterilization - inoculation
FERMENTATION
Fermentation engineering
(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。
Fermentation engineering
上游工程
发酵工程组成
从广义上讲，由三部分组成： 上游工程、发酵工程、下游工程
UPSTREAM PROCESSES
FERMENTATION Process Control
下游工程
DOWNSTREAM PROCESSES
Fermentation engineering
? Negative （危害）
– Pathogens – Spoilage
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。
2.获得发酵产品的条件
? 适宜的微生物 ? 保证或控制微生物进行代谢的各种条件 ? 进பைடு நூலகம்微生物发酵的设备 ? 精制成产品的方法的设备
三、发酵工业的发展历史
? 天然发酵阶段 ? 纯培养技术的建立：巴斯德，科赫等。人为地
控制微生物的发酵进程。 ? 通气搅拌发酵技术的建立：
青霉素的生产 ——深层培养 ? 代谢控制发酵技术：微生物进行甾体化合物的
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
– first phase industrial biotechnology
? 1940 penicillin (Fleming)
– antibiotic industry
History of applied microbiology
? 1973 rec DNA technology (Boyer & Cohen) ? 1982 rec human insulin （胰岛素）