发酵工程设计概论课件 第五讲
生物技术概论 第五章 发酵工程
微生物代谢产物类型
产业 医药 食品
农业 轻工
其他
微生物代谢产物
抗生素，药理活性物质，维生素，抗肿瘤剂、基因 工程药物、疫苗等
氨基酸，鲜味增强剂，脂肪酸，蛋白质，糖与多糖 类，发酵剂，脂类，核酸，核苷酸，核苷、维生素、 饮料等 动物生长促进剂，除草剂，植物生长促进剂，灭害 剂，驱虫剂，杀虫剂等
第五章 发酵工程
一、发酵工程的概念
1、定义：发酵工程是指采用现代工程技术 手段，利用微生物的某些特定功能，为 人类生产有用的产品，或直接把微生物 应用于工业生产过程的一种新技术。
2、内容：发酵工程的内容包括 菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩
大培养和接种、发酵过程和产品的分离 提纯等方面。
3、理解：
农产手工加工
原始的手工作坊式的发酵制作凭借祖先传下来 的技巧和经验生产发酵产品，体力劳动繁重，生产 规模受到限制，难以实现工业化的生产。于是，发 酵界的前人首先求教于化学和化学工程，向农业化 学和化学工程学习，对发酵生产工艺进行了规范， 用泵和管道等输送方式替代了肩挑手提的人力搬运， 以机器生产代替了手工操作，把作坊式的发酵生产 成功地推上了工业化生产的水平。
➢好氧性发酵
发酵工程设计概论课件第七讲
（二） 重量计算
(1) 罐身 (2) 罐顶
(3) 罐底
G1 = πDHσρ = 3.14*6*18*0.008*7900
= 21039.5 kg F封 = 0.35πD2+πDh1
= 0.35*3.14*36+πDh1 = 67.8 m2
G2 = F封σρ = 67.8*0.008*7900
= 4285 kg
粘度μ=0.002 N.s/m2
则 雷诺准数 Re= D02*N*ρ/μ =3.6*3.6*0.5*1068/0.002 =3460320 >10000 故为湍流状态。
搅拌功率准数
Np=A/Re+B′[（1000+1.2*Re0.66）/（1000+3.2*Re0.66）]P×（ H’/D）（0.35+B/D0）(sinθ)1.2
例1：啤酒厂糖化锅的设计计算
一、糖化锅的结构设计
1、糖化锅是圆柱筒体器身，径高比D:H= 2:1，锅底为标准椭圆形封头（带夹层）和 锥形顶盖的容器。
2、糖化锅采用蒸汽夹套加热形式。
3、为了保持醪液的浓度和温度均匀，在 靠近锅底处，设有桨式搅拌器旋转，由电 动机通过减速器直接带动搅拌器旋转。
4、锅盖的顶部设有排气管，高约15m，筒 顶设有风帽 。
G3 = (1/2)πD(D/2 / sin36.5)σρ = 3.14 *3*(3/sin36.5)*0.01*7900
食品发酵工程概论教案
食品发酵工程概论教案
适用专业：食品科学与工程专业
开课时间：春季
开课年级：二年
总学时数：50 学时
主讲教师：郑雁
第一章绪论（2学时）
本章的教学目标和基本要求
通过本章的学习了解发酵及发酵工业的发展简史；掌握发酵与发酵工程的概念；重点掌握发酵工程的两个核心内容。
本章的教学内容和学时分配
第一节发酵与发酵工程（1学时）
第二节发酵工程的发展简史（1学时）
本章教学内容的重点和难点
重点内容主要是发酵工程技术路线中的两个核心内容，这两个内容是发酵工
程得以形成工业化和造福人类的关键；同时对于刚刚接触普通微生物学的学生而言，让其理解在发酵工程中微生物的主体作用有一定的难度。
本章教学内容的深化和拓宽
在自然界中，微生物可以说是无处不在，但通常的情况下是混合存在的，对
于以微生物为主体的发酵工业而言，如何获得纯种的发酵微生物？
本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题
本章主要通过多媒体教学，给同学展示发酵工程的上中下游的技术路线，从而使同学能够较为直观的了解和掌握发酵与发酵工业的核心内容，为后续的课程奠定基础。
1设疑引出新课题
在生物化学课程中同学们学习了物质的代谢等内容（通过多媒体展示糖代谢的途径），我们知道了所谓的代谢是指生物细胞内所发生的全部的化学反应。这些化学反应的存在为生物的生长发育提供原料、能量。对于微生物而言也是一样, 微生物在代谢过程中，会产生多种多样的代谢产物，如氨基酸、维生素、抗生素等。而这些代谢产物又常常我们人类所需要的。那我们能不能通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物呢？这就是我们今天所要讨论的“发酵工程”。
食品生物技术-第五章 发酵工程
二、发酵工程的发展历史
天然发酵阶段（古代-1900年） 纯培养技术的建立（1905年-） 通气搅拌发酵技术的建立（1940年-） 开拓发酵原料时期（1960年-） 基因工程阶段（1979-）
1、发酵工程的早期阶段
1900年以前，发酵产品只限于含酒精饮料和醋；古埃及已经能酿造啤酒， 17世纪能在 容量为1500桶（一桶相当于110升）的木质大桶中进行第一次真正的大规模酿造 人们的对发酵技术的认识起始于19世纪末，主要来自于厌氧发酵，如利用酵母菌、乳酸 菌生产酒精、乳酸和各种发酵食品。
3、分子生物学与发酵工程
✓ 氨基酸发酵工业 —— 谷氨酸、赖氨酸 ✓ 核酸发酵工业 —— 肌苷酸、乌苷酸 ✓ 微生物变异株通过代谢调节 —— 代谢控制发酵技术 ✓ 切断支路代谢转折点:
酶的活力调控，酶的合成调控(反馈控制和反馈阻遏) →解除菌体自身的反馈 调节，特殊调节控制的利用，突变株的应用，前体、终产物、副产物等
短。
2、青霉素的发现是发酵工程的重大转折点
✓ 1928年由 Fleming发现青霉素
✓ 1941年美国和英国合作对青霉素进行生产研究
表面培养：1升扁瓶或锥形瓶，内装200mL麦麸培养基 ─ 40u/ml
✓ 1943年沉浸培养： 5m3 —— 200u/ml
当今：100-200m3 —— 5-7万u/ml， 链霉素、金霉素、新霉索、红霉素
发酵工程设计概论课件第十一讲
柱距：一般采用6m 特殊情况：9m、 12m等
4、厂房建筑结构
1）砖混结构：砖柱承重，木料、钢材或钢筋混凝土作屋架 啤酒厂的麦芽仓库、办公楼、冷冻站、空压站等
2）钢筋混凝土结构：全部承重构件都用钢筋混凝土制成构件 生产车间多采用这类结构，啤酒厂的糖化、发酵、包装车间
三、生产车间的组成
(1) 生产部分: 原料处理、生产工段、成品工段、控制室等 (2) 辅助部分：通风空调室、变电配电室、车间化验室等 (3) 生活行政部分：办公室、会议室、更衣室、浴室、卫生间
四、设计原则
1、符合生产工艺的要求 设备的布置按生产工艺流程的流向顺序依次进行排列，以保持 物料顺畅地向前输送，按顺序进行加工处理，保证水平和垂直 方向的连续性，不使物料和产品有交叉或往复。
第七章 车间布置设计
第一节 概述
车间布置设计的目的和重要性 车间布置设计的依据 生产车间的组成 设计原则 车间布置设计内容 车间布置设计的阶段
一、车间布置设计的目的和重要性
1、目的：对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排，并 决定车间的长度、宽度、高度和建筑结构形式；并追求空间 和平面最大化利用，优化投资成本
2、重要性：是工艺设计的重要组成部分，关系到整个车间 的生产，即使有先进的生产流程及正确的设备选型，而没有 合理的车间布置相配合，生产也难以正常、顺利地进行。 （车间布置一经施工不易改变）
食品发酵工程概论教案
食品发酵工程概论教案适用专业：食品科学与工程专业
开课时间：春季
开课年级：二年
总学时数：50学时
主讲教师：郑雁
第一章绪论（2学时）
本章的教学目标和基本要求
通过本章的学习了解发酵及发酵工业的发展简史；掌握发酵与发酵工程的概念；重点掌握发酵工程的两个核心内容。
本章的教学内容和学时分配
第一节发酵与发酵工程（1学时）
第二节发酵工程的发展简史（1学时）
本章教学内容的重点和难点
重点内容主要是发酵工程技术路线中的两个核心内容，这两个内容是发酵工程得以形成工业化和造福人类的关键；同时对于刚刚接触普通微生物学的学生而言，让其理解在发酵工程中微生物的主体作用有一定的难度。
本章教学内容的深化和拓宽
在自然界中，微生物可以说是无处不在，但通常的情况下是混合存在的，对于以微生物为主体的发酵工业而言，如何获得纯种的发酵微生物？
本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题
本章主要通过多媒体教学，给同学展示发酵工程的上中下游的技术路线，从而使同学能够较为直观的了解和掌握发酵与发酵工业的核心内容，为后续的课程奠定基础。
设疑引出新课题
在生物化学课程中同学们学习了物质的代谢等内容（通过多媒体展示糖代谢的途径），我们知道了所谓的代谢是指生物细胞内所发生的全部的化学反应。这些化学反应的存在为生物的生长发育提供原料、能量。对于微生物而言也是一样，
微生物在代谢过程中，会产生多种多样的代谢产物，如氨基酸、维生素、抗生素等。而这些代谢产物又常常我们人类所需要的。那我们能不能通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物呢？这就是我们今天所要讨论的“发酵工程”。
发酵工程设计概论课件 第五讲
(二) 总物料衡算
(1)1000Kg纯淀粉理论上产100%MSG量
1000×1.11×81.7%×1.272=1153.5（Kg） 1.11－淀粉水解产生葡萄糖的理论得率? 81.7%－葡萄糖生成谷氨酸的理论收率 1.272 －？
4、确定工艺指标及消耗定额 对照同类型生产工厂实际水平，制定工艺指标、原材 料消耗定额及经验数据。
5
5、选定计算基准 连续操作：单位时间产品量或原料量为计算基准。 间断操作：（1）以单位重量、单位体积的产品或原料为计算
基准。 （2）以加入设备的一批物料重为计算基准。
6
例：啤酒物料衡算
每批次投料量（年产啤酒20万吨） 设该工厂全年工作日为360天，淡季180天，每天糖化4次； 旺季180天，每天糖化6次，全年总糖化1800次。
21
9、CO2量：
C12H22O11+H2O == 4C2H5OH + 4CO2 + Q
CO2生成量为：
（4×44/342）×0.12×580.86×1.047×61％＝21.91 kg
式中：
61％——实际发酵度
0.12——12度冷麦汁
44——CO2的分子量
342——麦芽糖的分子量
设CO2在啤酒（发酵液）中溶解度为0.4％，则啤酒中含量为： 572.15×0.4％＝2.289 kg
10
发酵工程概论
（4）按发酵工艺流程区分
• 分批发酵 • 连续发酵 • 补料发酵
（5）按发酵过程中对氧的不同需求来分
• 厌氧发酵 • 通风发酵
5 发酵工业范围
1. 酿酒工业(啤酒、葡萄酒、白酒等) 2.食品工业(酱、酱油、醋、腐乳、面包、
酸乳等) 3.有机溶剂发酵工业(酒精、丙酮、丁醇等) 4.抗生素发酵工业(青霉素、链霉素、土霉
FERMENTATION Process Control
Fermentation engineering
FERMENTATION Process Control
下游工程
DOWNSTREAM PROCESSES - product extraction, purification & assay - waste treatment -by product recovery
2、放线菌
放线菌：是一类呈菌丝状生长，主要以孢 子繁殖和陆生性较强的原核生物。
2、放线菌
放线菌的形态
2、放线菌
放线菌的结构
基内菌丝：深入培
气
生
孢
菌
子
丝
丝
养基内，吸收营养
气生菌丝：伸展在 空气中
孢子 孢子丝：气生菌丝
分化，具孢子
培养基
基内菌丝
2、放线菌
放线菌的分布 – 放线菌在自然界分布很广，在土壤、堆肥和湖 底、河底的淤泥等处，尤其在土壤中种类和数 量很多。
第一章 发酵工程的过去、现在和未来
动力学分析
0.8
0.6
1
2
m / h-1
0.4
3
D
高溶氧下，丙酮酸转
0.2
-1
化率较高，但生产强
度(0葡萄糖消耗速度)较
低2.0
qs / h-1
低1溶.6 氧下，3 葡t 萄糖消 耗酮01速酸..82 度产加率快却21 ，明然显而下丙降E
0.4
代谢网络分析
DO=85%
DO=10%
高溶氧下转化率 高的原因
－大宗化学品
－食品添加剂
－生物塑料
－溶剂
－酚类
－粘合剂
－脂肪酸
－碳黑、颜料
－燃料、香料、墨水
－洗涤剂
17
发酵工程的现在－－解决的问题
资源问题：生活资料和生产资料生产
碳水化合物
SG
淀粉
热化学平台
C2
生物合成气
生
半纤维素
C3
物
糖平台
质
纤维素
• 葡萄糖
C4
• 果糖
木质素
• 木糖
• 阿拉伯糖
C5
油脂
C6
蛋白质
Li Y ，Chen J ， Lun S. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001, 55:680-685, 57:471-479. 30 Li Y, Chen J, Liang D, Lun S-Y. J. Biotechnol. 2000, 81:27-34
发酵工程01第一章 发酵工程概论
47
9、生物技术应用于高技术研究开发
• 基因工程中酶、DNA探针等 • 医药中诊断用酶
48
第二节 发酵工程组成及研究内容
49
发酵工程定义
• 发酵工程是渗透有工程学的微生物学。 • 是利用微生物的特定性状，通过现代化工程技 术产生有用物质或直接应用于工业化生产、以 把粮食、能源、化学制品、环境控制等全球性 课题联系起来的一种技术体系。 • 是将传统发酵技术与DNA重组、细胞融合、分 子修饰和改造等新技术结合并发展起来的现代 发酵技术。
31
甾体激素
• 目前世界市场的年销售额为67亿元，今 后仍将以6—10％的速率递增。最近正在 兴起用固定化细胞进行甾体转化，将是 一个有发展前途的新工艺， • 目前国际上正在研究中的除干扰素以外 、还有口蹄疫疫苗，狂犬病疫苗等十余 种。今后几年内，在重组DNA的．工作 逐步深入当中，定会对人类和牲畜健康 引起实质性的改善。
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.
发酵工厂绪论ppt课件
工厂设计工作的内容
参加建设项目的决策；
编制各个阶段设计文件；
配合施工和参加验收；
进行总结的全过程。
所负责项目设计的单位和从事工艺设计的人员，都 要有高度的责任心和良好的素质，对每一工程项目 都要负责到底，直到该工程项目建成投产，全部达 到设计能力，经有关部分验收考核，技术经济效果 合格，才算完成设计任务。
设计工作：总体设计和局部设计
总体设计：凡是设计范围涉及到整个工业 企业的全部内容的设计，称为~~。
例：总平面设计、工艺设计、给排水设计、供电、 供汽、土建等设计，另外还包括厂址选择、生产检 测与控制仪表、环境保护技术经济概算等内容。
局部设计：凡是设计的范围不涉及整个工 业企业的全部内容，而只是其中的某些部分， 或某个部分、某个设备的设计，称为~~
车间设计是总体设计的组成部分
总体设计或车间设计的组成： 工艺设计：车间工艺设计 非工艺设计：土建、采暖通风、供水、 供电、供热等
生产工艺设计的依据和内容
（1）以批准可行性研究报告中规定的生产 纲领和任务为依据
可行性研究报告；
项目工程师或项目总负责人下达的设计工作 提纲和总工程师作出的技术决定；
生产工艺设计的范围：负责全厂生产工艺流程设 计和各生产车间的设计，并向配套专业人员提供 设计依据、提出设计要求。
例：工艺专业根据生产用水的要求，对工艺用水、冷却
发酵工程
• 3. 现代生物技术的兴起 • 是以DNA重组技术为标志的 • 1973年加利福尼亚大学Herber Boyer和斯坦福 大学的Stanley Cohen教授 • 将pSC101质粒用EcoRI 酶切后与另一个用同 样酶切的DNA片段混合后加入T4DNA连接酶 进行连接，从而获得了新的 重组DNA分子 • 是人类第一次有目的进行基因重组的尝试
• 四. 发酵工程的兴起 • 1. 发酵工程（fermentation engineering） • 直接利用微生物的机能将物料加工以提供 产品或为社会服务的过程，又称微生物工程。
•
是研究利用微生物的工业，即微生物参与 的工艺过程。
• 它与其它生物工程密切相关，同时又在生物 工程中占有非常重要的地位
• • • • • • • • •
时间 -1900 19051940-
195719601979-
工业发酵的发展简史 发酵阶段 主要产品 主要技术 天然发酵 酒 醋 干酪 酵母 天然分批 纯培养 酒精 丙酮丁醇 密闭纯培养 通气搅拌 抗生素 有机酸 通气搅拌 酶 维生素 分批或连续 代谢控制 氨基酸 核苷酸 选育缺陷菌株 开拓原料 单细胞蛋白 连续发酵 基因工程菌 胰岛素 干扰素 DNA 重组
• 七. 发酵工程的应用 • 由于微生物的许多独特的优点，使发酵工程在 当前能源、资源紧张，人口、粮食以及污染问 题日益严重的情况下，发挥非常重要的作用 • 1. 医药工业：抗生素、维生素、人胰岛素、乙 肝疫苗、干扰素、透明质酸等
第5章 发酵工程
• 厌氧发酵：发酵是在厌氧条件下进行，如酒类发 厌氧发酵：发酵是在厌氧条件下进行， 酵、酒精发酵、丙酮丁醇发酵、乳酸发酵和甲烷 酒精发酵、丙酮丁醇发酵、 发酵； 发酵； • 通风发酵：发酵是在通风条件下进行，如酵母菌 通风发酵：发酵是在通风条件下进行， 生产、抗生素发酵、有机酸发酵、 生产、抗生素发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵和 酶制剂生产等。 酶制剂生产等。
发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、 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， 酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支， 微生物学、 成为一个包括了微生物学 化学工程、基因工程、 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。 机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。 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， 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 生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医 胰岛素 疗保健药物，生产天然杀虫剂、 疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂 天然杀虫剂 等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、 等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物 氨基酸 高分子、酶以及维生素和单细胞蛋白等。 高分子、酶以及维生素和单细胞蛋白等
发酵工厂设计概论
现代生物制药工厂设计理念
姓名：许忠福学号：201011805125 班级：生工101班
1、我国生物制药工厂发展概况
新中国成立后，制药工业取得了有目共睹的巨大成绩，1980年全国制药工厂共有800家，到1996年增至8000多家，2004年通过GMP达标的制约工厂有5000多家。尤其是生物制药异军突起，发展迅速。1953年青霉素在上海第三制药厂正式投产，1958年中国最大的抗生素生产厂华北制药厂建成，随后全国各地陆续建成一批抗生素生产厂，主要品种都能生产，不仅能满足国内需求，还能实现出口创汇。改革开放后，各地又建设了一批高新生物制药工厂，开发生产重组乙肝疫苗、痢疾疫苗、甲肝疫苗、狂犬疫苗、干扰素、重组人生长激素、促红细胞生成素、白细胞介素—2、各种诊断试剂等产品。
我国生物制药企业可分为如下三大类型：
1.1 中小型生化制药企业
在20世纪50--60年代逐步建成和发展起来，主要生产脏器制品和生化药物，如从猪胰脏中生产胰酶和胰岛索，从猪脑垂体中生产后叶针、缩宫素和加压素等。到20世纪80年代以后，随着生物分离工程技术的发展与应用，这类企业逐步壮大、整合、发展成为现代生化制药企业，如生产肝素钠和各种治疗酶的常州干红生化制药公司、生产胰岛素及其制剂的徐州万邦生化制药厂和生产玻璃酸钠及其制剂的山东正大福瑞达制药有限公司。
1.2 大型微生物制药企业
应用发醉工程和晦工程技术生产抗生素、有机酸、维生素和氨基酸类药物，如生产青霉素v甲、7—氨基—3—去乙酰氧基头孢烷酸(7—ADCA)和万古霉素等的华北抗生素制药厂，生产7—氨基头抱烷酸(7—ACA)、辛伐他汀和美伐他汀的浙江海正药业，生产大观霉素和头孢地嗪的山东鲁抗制药，以及中国维生素产业“四大家族”：东北制药总厂、江苏江山制药、维尔康药业和维生药业。氦基酸工业年生产能力已达20多万吨．其生产企业近百家，如湖北八峰氨基酸公司、浙江亚美生物化工股份有限公司、南昌化工(集团)有限责任公司和安徽科苑股份有限公司等。
食品发酵工程概论
一是成本
二是驯化
例：柠檬酸发酵
以蔗糖为原料
成分 麦芽汁 蔗糖 NH4NO3 K2HPO4 MgSO4.H2O KCl 琼脂
斜面 麦汁
种子罐
发酵
2.5-5% 0.225% 0.03% 0.025%
20% 0.11% 0.025% 0.015%
2%
薯干粉
成分
斜面
种子罐
发酵
麦芽汁 薯干粉 (NH4)2SO4 琼脂
根据微生物对氧的需求分：好氧发酵、厌氧发酵
第一节
分批式发酵
微生物的发酵方式
概念：在发酵过程中，除了不断进行通气（好氧发
酵），调节发酵液pH外与外界没有其它物料交
换的一种发酵方式。培养基的一次性加入，产
品一次性收获。 特点：操作简单、周期短、染菌机会少、原料利用率 高、但产率低。
第一节
微生物的发酵方式
分批发酵中微生物的生长状态
微生物的生长曲线：将少量
单细胞纯培养接种的一恒定
容积的新鲜液体培养基中， 在适宜的条件下培养，定时 取样测定细菌含量，如果以 培养时间为横坐标，以细菌 数目的对数为纵坐标作图， 所得的曲线。
第一节
对数期
微生物的发酵方式
特点：细菌数以几何级数增加，代时稳定，细菌数的 增加与原生质量的增加及菌液浊度成正相关。 代时：单个细胞完成一次分裂所需要的时间称为代时 （不同菌种对数期的代时不同，同一种菌培养条件不 同代时不同） 问题：发酵工业选择那个时期的微生物细胞作为种子？
食品发酵工程理论
食品发酵工程概论
主讲教师郑艳
第四章微生物的发酵方式与发酵工艺
第一节微生物的发酵方式
第二节液态深层发酵工艺
第三节发酵产物的提取与精制
第一节微生物的发酵方式
微生物的发酵方式
根据发酵培养基的状态分:
固态发酵,液态(液体深层)发酵,半固态发酵
分批式发酵连续式发酵补料分批式发酵
根据微生物对氧的需求分:好氧发酵,厌氧发酵
第一节微生物的发酵方式
分批式发酵
概念:在发酵过程中,除了不断进行通气(好氧发
酵),调节发酵液pH外与外界没有其它物料交
换的一种发酵方式.培养基的一次性加入,产
品一次性收获.
特点:操作简单,周期短,染菌机会少,原料利用率
高,但产率低.
第一节微生物的发酵方式
微生物的生长曲线:将少量单细胞纯培养接种的一恒定容积的新鲜液体培养基中,在适宜的条件下培养,定时取样测定细菌含量,如果以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数为纵坐标作图,所得的曲线.
分批发酵中微生物的生长状态
第一节微生物的发酵方式
对数期
特点:细菌数以几何级数增加,代时稳定,细菌数的增加与原生质量的增加及菌液浊度成正相关.
代时:单个细胞完成一次分裂所需要的时间称为代时(不同菌种对数期的代时不同,同一种菌培养条件不同代时不同)
问题:发酵工业选择那个时期的微生物细胞作为种子
第一节微生物的发酵方式
稳定期
特点:新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等,二者处于动态平衡.
衰亡期
特点:活菌数以几何级数下降,细胞开始自溶.
思考题
诱变育种中应选择那个时期的细胞进行处理为什么
发酵工业中产物的收获应在那个时期为什么
第一节微生物的发酵方式
连续式发酵
概念:连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵液,同时