发酵工程发展现状及趋势
发酵工业现状与发展趋势
3、分离提取工艺水平
（1）味精分离提取工艺 味精企业中采取的分离提取工艺有等电离交和浓缩等电两种
图5 等电离交工艺流程
图6 浓缩等电工艺流程
目前，行业内正在推广应用“新型浓缩等电结晶工艺偶联 膜处理技术”。
*一次结晶收率达到90%以上 *无污染物排放 *生产闭路循环 *提高产品质量 *降低水耗、能耗及生产成本
184 89 61.5 19 706 1059.5
2008年 年用水 （万吨） 14720 5340 1230 1425 8472 39659
用水（吨/ 吨产品）
80 60 20 75 12
发酵 产量 浓废液量 产品 (万吨) (吨/吨)
味精 184
12
柠檬酸 89
10
酵母 19
35
合计 292
55
图2 我国发酵工业产业布局
5、自主创新能力显著增强
研发投入持续增长 自主创新网络体系形成
管理体系标准化
6、节能减排初见成效
在国家产业政策的正确引导下，发酵工业企业已经越来越认 识资源综合利用和节能减排的重要性和必要性，努力提高原料转 化率、副产品的综合利用率，加大对生产过程中产生的废水、废 渣和废气的治理和回收利用，并取得了一定的成绩。
3、能耗较高、污染较重
发酵工业是能耗较高的产业，我国水平与国际先进水平相比，差距较大。 生产过程用水量大，由于企业的生产水平和技术装备不同，耗水量差距较 大。
表8浓度有机废水2007年发生量
主要 产品
味精 柠檬酸 酶制剂 酵母 淀粉糖 合计
年产量 （万吨）
图8 柠檬酸废水处理工艺流程
（三）存在的主要问题
发酵工业在快速发展过程中，也暴露了诸多问题，突出表现为以 下几个方面：
论文：发酵工业现状与发展前景
我国发酵工业现状与发展前景摘要：我国的发酵工业经过了几十年的发展过程，产品从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到医药、农业、环保、能源、材料等各个方面，产业结构也逐渐转向能够提高人们生活质量的新一代发酵产品的生产。
20 世纪60年代以来，我国的发酵工业迅猛发展，年产值逐年攀升。
本综述介绍了我国发酵工业的总体状况以及最新进展，并对其发展前景进行了展望。
关键词：我国；发酵工业；总体状况；最新进展；发展前景。
发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一，许多传统产品的生产都应用了发酵技术，在东方有酱油、醋、白酒、黄酒等，而西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。
随着社会经济与科技的发展，由发酵技术支撑起的发酵产业开始诞生与兴起。
20世纪60年代以来，我国的发酵工业迅猛发展，所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。
发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业，自20世纪90年代以来，行业的迅速发展已经使其在食品工业中占有重要地位。
发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对节约粮食、增加食品花色品种、提高产品质量及改善环境等，发挥了重要作用。
1.发酵工业的总体状况1.1我国发酵工业的应用领域我国在生物发酵行业经过一段时间的发展，积累了相当丰富的经验，特别是在21 世纪后，生物发酵渗透入了医药，保健，农业，食品，能源，环保等各个领域。
轻工业是发酵工程技术应用最早和最多的领域，其生产的产品类型与应用广泛，主要包括酒和溶剂类、有机酸类、氨基酸类、酶制剂类、功能性蛋白质、功能性脂类、功能性糖类等。
这个领域的特点是大量利用淀粉等农副产品进行进一步的发酵与深加工。
生物医药工业中，通过发酵工程技术生产多种抗生素、疫苗、以及一些基因工程药物如干扰素、白细胞介素等产品。
微生物发酵是常用的生物转化法之一，并在中药制作中早有应用。
现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。
发酵工程全部知识点总结
发酵工程全部知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵的定义发酵是指利用微生物或其代谢物来改变物质的过程。
主要包括酵母、细菌、真菌等微生物。
2. 发酵工程的定义发酵工程是指利用发酵微生物代谢特性，通过合理调控环境条件，进行微生物发酵过程中的相关技术。
二、发酵微生物1. 酵母酵母是发酵工程中最常用的微生物，广泛应用于酒类、面包、啤酒等食品工业中。
2. 细菌细菌在发酵工程中也有重要的应用，如益生菌、酸奶中的乳酸菌等。
3. 真菌真菌发酵应用广泛，包括酵素生产、抗生素生产、食品添加剂等。
三、发酵工程的基本过程1. 液体发酵液体发酵是将发酵微生物培养在液体培养基中，通过控制培养基成分、通气、温度等条件来进行微生物代谢产物的生产。
2. 固体发酵固体发酵是将发酵微生物培养在固体底物中，通过控制底物成分、湿度、通气等条件来进行微生物代谢产物的生产。
3. 半固体发酵半固体发酵是将发酵微生物培养在半固体底物中，采用液态和固态发酵的优点来进行微生物代谢产物的生产。
四、发酵工程的主要设备和工艺1. 发酵罐发酵罐是发酵工程的主要设备之一，根据不同的发酵工艺和需求，可以采用不同类型的发酵罐。
2. 发酵工艺发酵工艺是指在发酵过程中，针对不同的微生物和产物特性，进行合理的发酵条件控制和操作流程。
3. 发酵控制系统发酵控制系统是指在发酵工程中，通过自动化设备和仪器，实现对发酵条件如温度、pH 值、通气、搅拌等的精确控制。
五、发酵工程的应用范围1. 食品工业发酵工程在食品工业中应用广泛，如酿造啤酒、制作酸奶、发酵面包、制作酱油等。
2. 医药工业发酵工程在医药工业中应用广泛，如生产抗生素、激素、酶制剂等。
3. 燃料工业发酵工程在燃料工业中也有应用，如生物乙醇、生物柴油等。
4. 化学工业发酵工程在化学工业中也有应用，如生产乳酸、丙酮、丙二醇等。
六、发酵工程的发展趋势1. 发酵工程技术的进步随着科技的不断进步，发酵工程的技术也在不断提高，发酵设备和工艺不断更新。
生物工程产业现状及发展方向
生物工程产业现状及发展方向以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术在近20年的发展中受到了全球科技界和企业界的普遍关注，有许多专家认为21世纪将是生命科学的世纪。
现代生物技术之所以能受到各界的重视，一方面是由于现代生物技术发展迅速，用途广泛，生物技术的应用范围已遍及医药、农业、食品、能源、环保等各个领域;另一方面是由于现代生物技术可以解决人类发展所面临的许多难题，如人口膨胀、粮食短缺、资源枯竭、环境污染等。
人们越来越认识到了生物技术在全球经济进程中的重要性和必要性。
由于生物技术是以生物(动物、植物、微生物、培养细胞等)为基本资源，因此其原料具有再生性，同时生物系统生产产品产生的污染物少，对环境的破坏性很小或几乎没有，重组微生物甚至还可以消除环境中的污染物。
鉴于生物技术产业的以上特点，清洁、经济并且可持续发展的生物技术必然会在21世纪获得更大发展。
一、全球生物技术产业状况1. 全球生物技术市场迅速扩张各国政府竞相制定生物技术发展计划，政府和企业界投入巨资，国家实行优世界上第一家生物技术公司——惠政策，促进生物技术产业的发展。
1976年，美国遗传技术公司(Genentech) 在美国诞生，它标志着生物工程产业从此开始，从而揭开了一场波及全世界的生物工程产业革命的序幕。
1982年，人类有史以来第一个基因工程药物——基因重组人胰岛素问世。
现在，美国的生物技术公司已达到1300多家，欧洲800多家生物技术公司，日本也有300多家生物技术公司。
生物技术产业正进入一个迅速发展的时期，具体表现为:进入生物技术领域的企业增多，企业对于生物技术的科研投资增大，有更多的生物产品申请注册。
在20世纪80年代，许多专家曾预测到20世纪末，全球现代生物技术产品的销售额将达到100亿美元左右。
然而，到1994年，仅美国的医学生物工程产品年总销额就超过了40亿美元，1992年日本的医学生物高技术产品销售额也已超过4000亿日元。
12干法沼气工程发酵技术现状及发展趋势_卜明
12干法沼气工程发酵技术现状及发展趋势_卜明0引言随着能源和环境问题的日益突出，沼气发酵技术作为一种不仅能处理有机废弃物同时可以得到沼气燃料的清洁可再生能源发展技术，在世界上受到了越来越重要的关注。
沼气技术按发酵原料干物质含量（TS）的不同，可分为湿法发酵和干法发酵两类。
现有沼气工程采用湿法发酵技术，发酵原料呈液态，干物质含量一般在10%以下。
湿法沼气发酵由于需添加新鲜水调浆，发酵结束后剩余物沼液若没有足够的土地消纳，极易造成二次污染等问题；沼气干法发酵技术正逐渐成为世界各国处理有机固体废弃物以及生产新能源的重要选择。
沼气干法发酵［1，2］是指干物质含量（TS）在20%～40%，呈固态，无沼液消纳问题。
干法发酵具有需水量低、或不需水，产生沼液少，基本上实现污染物零排放，容积产气率高，物料适应范围广，运行过程稳定，无湿法工艺中的浮渣、沉淀等问题。
本文着重介绍国内外主要干法沼气发酵技术现状、干法沼气发酵技术关键点及攻关方向，为我国固体有机废气物沼气发酵技术研究提供参考。
1国外干法沼气技术主要工艺及应用情况国外对干法沼气发酵技术的研究始于20世纪80年代有关的污泥卫生填埋，20世纪90年代起，以德国为代表的发达国家开始进行沼气间歇干法发酵技术及工业级装备研发。
干法沼气发酵技术已在世界多个国家垃圾处理中广泛应用，现已扩展到能源作物、畜禽粪便和农业固体废弃物等的连续干发酵技术。
国外沼气干法发酵技术已趋于成熟，主要有Dranco工艺、Kompogas工艺、Valorga工艺、Biopercolat工艺、Linder BRV工艺、APS工艺和Benkon公司的车库型工艺等，其中Benkon公司的车库型沼气干法发酵工艺和装备已进入生产性验证，在控制、安全等方面较完备［3-10］。
1.1Dranco工艺Dranco干法沼气发酵技术是一种独特的立式设计、高固含量、无内部搅拌的连续干法沼气发酵技术。
经过筛选、预处理的有机固体废弃物与发酵后的物料（接种物）按一定比例（1∶6～1∶8）混合后，经蒸汽加热后，由进料泵泵入发酵罐内，发酵罐内没有混合搅拌系统或气动系统，物料在发酵过程中仅靠重力沉降，产生的沼气从发酵罐的顶部逸出至沼气储存系统，发酵后的沼渣通过底部设置的螺杆出料（图2）。
我国发酵工业的现状和发展趋势
生物技术121班刘倩芸 2我国发酵工程的发展现状和发展趋势引言发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。
发酵技术有着悠久的历史，作为现代科学概念的微生物发酵工业是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程等的新技术。
由于发酵工业具有投资少、见效快、污染小等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。
摘要：发酵工业是指人们利用微生物的发酵作用大规模生产发酵产品的一门传统工业。
至今，我国已形成了一个品种繁多，门类较齐全，具有相当规模的独立工业体系，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。
【1】关键词：我国发酵工业现状趋势问题意见很早以前，人们就利用发酵技术来生产产品，直到近代才发现发酵是由微生物引起的。
发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展，所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。
发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业。
发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对提高产品质量及改善环境等，发挥了重要作用。
【2】一、我国发酵发展的历史我国传统发酵历史悠久，在《黄帝内经素向》、《汤液醪醴论》里，已有酿酒的记载。
在汉武帝时代开始有了葡萄酒，距今已有两千多年的历史。
改革开放促进了社会经济和科学技术的迅速发展，发展了一批具有现代生物技术特征的新产品，使发酵工业进入了一个新的发展阶段。
【3】二、我国发酵工业的现状我国生物化工行业经过长期发展，已有一定基础。
特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。
目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。
随着科技创新和技术进步的推进，科技推广应用和产业化步伐的加快，发酵产业产品空间进一步拓展、产业链不断延伸，发展前景更加广阔。
【4】我国发酵工业的巨大发展不仅在于产量的巨大提升，更在于发酵技术和发酵工艺的巨大进步。
发酵工艺学
• 2.2纯培养技术的建立
• 1800－1840年间，由巴斯德（Pasteur）和 科赫（Koch）建立了微生物分离纯化和纯培 养技术，人类才开始了人为地控制微生物的 发酵进程，从而使发酵的生产技术得到巨大 的改良，提高了产品的稳定性。由于采用纯 种培养于无菌操作技术，包括灭菌和使用密 闭式发酵罐，使发酵过程避免了杂菌污染， 使生产规模扩大了，使产品质量提高，从而 建立了真正的发酵工业并逐渐成为化学工业 的一部分。纯培养技术的建立是发酵技术发 展的第一个转折时期。
• 2.8与基因操作技术相结合的现代发酵工程技术阶段
3.发酵工业的特点和范围
• 3.1 发酵工业的特点 • （1）原料广
• （2） 微生物主体
• （3） 反应条件温和，易控制 • （4）产物单一，纯度高
• （5）产物无毒无害
• （6）投资少，效益好
• 3.2 发酵工业的范围 • （1） 以微生物菌体细胞为产品的发酵工业
•
• （2） 以微生物酶为产品的发酵工业
• （3）以微生物代谢产物为产品的发酵工业
• （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
• 概括起来，微生物工业所涉及 的范围大致可分为14类： • 酿酒工业、食品工业、有机溶 剂、抗生素、有机酸、酶制剂、 氨基酸、核苷酸、维生素、生 理活性物质、微生物菌体蛋白、 环境、生物能、生物冶金
• 在医药工业方面： • 发酵工程在医药工业上的应用，成效十分显著，发酵工程 能生产人们所需的常用药品和基因药品。如抗生素、胰岛 素、干扰素、生长激素、疫苗等多种医疗保健药物。其中， 抗生素是人们使用最多的药物，也是制药工业利润最高的 产品。 2009年，我国抗生素产值超过4000亿元。目前， 常用的抗生素已达一百多种，如青霉素类、头孢菌素类、 红霉素类和四环素类。
高中发酵工程的知识点总结
高中发酵工程的知识点总结一、发酵工程的基本概念1. 发酵工程的定义发酵工程是以微生物或酶等生物催化剂为基础，通过控制合适的环境条件，利用微生物或酶的代谢作用，进行有选择地生产物质或提取有用产品的工程技术。
2. 发酵工程的原理发酵工程利用生物催化剂在适宜的温度、pH、氧气供应等条件下对原料进行代谢作用，使其产生有用的化学产物。
发酵过程分为有氧发酵和无氧发酵，有氧发酵是指微生物在充分供氧的情况下进行代谢作用，而无氧发酵则是微生物在缺氧条件下进行代谢作用。
3. 发酵工程的应用发酵工程在食品、医药、酒类、饲料、化工等领域都有重要的应用，可以生产出酒精、乳酸、维生素、抗生素、酶等多种产品。
二、微生物学基础1. 微生物的分类微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌、酵母菌、病毒等。
其中，细菌可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，酵母菌主要是酵母菌科的酵母菌，真菌包括霉菌和酵母菌。
2. 微生物的生长特性微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气供应等条件，不同微生物的生长特性有所不同。
典型的微生物生长曲线包括潜伏期、对数生长期和平稳期。
3. 微生物的代谢特点微生物的代谢分为呼吸代谢和发酵代谢两种形式。
呼吸代谢需要有氧气，产生CO2和H2O，而发酵代谢不需要氧气，产生乳酸、酒精、醋酸等产物。
4. 微生物的培养方法微生物的培养方法包括液体培养和固体培养两种形式，培养基的选择对微生物的生长有重要影响。
三、发酵工程的工艺流程1. 发酵工程的基本流程发酵工程的基本流程包括发酵菌种的培养和保存、发酵罐的设计和运行、发酵过程的控制和调节、产品的分离和提取等步骤。
2. 发酵工程的发酵罐发酵罐是进行微生物发酵的设备，按照不同的设计要求可分为批式发酵罐和连续式发酵罐。
3. 发酵工程的发酵菌种发酵菌种是进行发酵的微生物，可以是细菌、酵母菌、真菌等。
合适的发酵菌种是发酵工程成功的关键。
4. 发酵工程的发酵过程控制发酵过程的控制包括温度、pH值、氧气供应、营养物质的添加等方面，需要根据不同的菌种和发酵产品进行调节。
发酵工程重要知识点的教学体会
发酵工程重要知识点的教学体会1. 引言1.1 发酵工程的重要性发酵工程是生物技术领域中至关重要的一门学科，它利用微生物进行生物转化，产生各种有用的化合物和能量。
发酵工程的重要性体现在多个方面：发酵工程在食品、医药、环保等领域都有着广泛的应用，可以生产出大量的酶、抗生素、酒精等产品，对人类的生活和健康起到了至关重要的作用。
发酵工程还在能源生产、生物资源利用等领域有着重要的贡献，可以为人类提供新的能源来源和资源利用途径。
发酵工程还可以帮助解决环境问题，如生物除污、废弃物处理等，对保护环境起到积极的作用。
发酵工程的重要性不仅体现在产品的生产和能源的利用上，更体现在对人类生活、环境及资源的可持续发展方面。
开展发酵工程相关的教学对培养学生的专业能力和创新意识至关重要，有助于提高学生的综合素质和就业竞争力。
1.2 开展相关教学的意义1. 提高学生的专业素养和技能水平。
通过开展发酵工程相关教学，可以帮助学生深入了解发酵工程的基本原理和应用领域，掌握发酵工程的实践操作技能，从而提升其在这一领域的专业素养和技能水平。
2. 培养学生的创新思维和动手能力。
发酵工程是一个涉及多学科知识和技能的领域，开展相关教学可以激发学生的探索欲望和创新意识，培养其动手能力和解决问题的能力。
3. 增强学生的就业竞争力。
随着发酵工程在生物工程、食品工业、医药行业等领域的广泛应用，具备发酵工程知识和技能的毕业生将会具有更大的就业竞争力，有更多的就业机会和发展空间。
4. 推动发酵工程的发展和技术创新。
通过开展相关教学，可以培养更多具有发酵工程专业知识和技能的人才，推动发酵工程的技术创新和发展，为社会和经济的发展做出贡献。
2. 正文2.1 发酵工程的基本原理发酵工程的基本原理是指在一定条件下，利用微生物或酶的作用将有机物质转化为需要的产物的过程。
发酵工程的基本原理主要包括以下几个方面：1. 微生物的生长与代谢：微生物是发酵工程中不可或缺的参与者，其生长与代谢过程对发酵过程起着至关重要的作用。
酶在发酵工业生产的应用现状及发展趋势
酶在发酵工业生产中的应用现状和发展趋势塔骥1032103030摘要：本文通过列举酶在发酵工业生产中的应用，及在这些应用中的应用现状，对酶法在这些工业生产中未来的发展进行了探讨。
关键词：酶；发酵；工业生产一、前言酶制剂行业是高技术产业，它的特点是用量少、催化效率高、专一性强，是为其他相关行业服务的工业。
酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后，现已形成一个富有活力的高新技术产业，保持持续高速度发展。
过去10年里，国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化，以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟，以及对各个应用行业的引入和实践，把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。
我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、味精、制药、有机酸、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域，并且应用领域不断扩大，应用技术水平不断提高，然而与国外先进国家相比尚有差距。
二、酶在发酵工业中的应用2.1酶法生产葡萄糖利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项重大成就，由日本在20世纪50年代末研究成功，现已在全世界普遍采用。
酶法生产葡萄糖是以淀粉为原料，先经。
一淀粉酶液化成糊精，再用糖化酶催化生成葡萄糖。
如北京房山酶制剂总厂的产品耐高温a-淀粉酶采用地衣芽孢杆菌深层培养、提炼等工序精制而成；能随机水解淀粉、糖原及降解物内部的 a-1.4 葡萄糖苷键使得胶状淀粉溶液的黏度迅速下降，产生可溶性糊精和寡聚糖，过度的水解则可产生葡萄糖和麦芽糖。
低聚糖的制备：低聚糖是由3-9个单糖昔键连接而成的低度聚合糖。
它之所以具有生理功效，是因为他能促进人体肠道内固有的有益细菌一双歧杆菌的增殖，从而抑制肠道内腐败菌的生长，减少有毒发酵产物的形成。
目前，微生物糖昔水解酶在生产中应用较多，而且技术都比较成熟。
如利用α-葡萄糖苷酶生产的低聚异麦芽糖，利用节杆菌产生的β一呋喃果糖苷酶合成的低聚乳果糖、低聚半乳果糖等，利用α-半乳糖昔酶生产的棉子糖和密二糖等。
微生物发酵过程特点及发展趋势分析
微生物发酵过程特点及发展趋势分析摘要：如今，我国的社会经济快速发展，人们的生活水平不断提高，物质条件也不断改善，人们对食品提出了更高的要求。
微生物发酵作为我国当前食品制作的重要技术之一，在所有的食品生产工艺中有着举足轻重的地位。
通过微生物发酵生产出的食品，在口感、形态、营养价值等方面都有其独特性和不可替代性，一直以来都很受大众欢迎。
然而，由于微生物发酵需要改变食物本身的营养成分，为此，不同的发酵形式对食品的营养价值也产生了不同程度的影响。
合理应用微生物发酵技术能在保障食品营养价值的同时，生产出大众喜爱的发酵食品。
将微生物发酵技术应用于食品加工行业中，不仅能丰富食品的口感和营养价值，还能更好地借助微生物发酵技术来推动我国食品加工行业的长效发展。
关键词：微生物；发酵工程；发展趋势引言近些年来，人们的饮食生活愈发丰富，伴随着生物技术的不断发展，越来越多工业化生产的食物出现在人们的生活中，使人们的饮食习惯产生了改变。
微生物发酵食品从起源上来看主要是依赖于微生物加工制作实现的，也就是针对农副产品的深度加工，微生物发酵食品的出现在人类科学史上掀起了一波浪潮，被视作是一项伟大的发明。
但事实证明，微生物发酵食品的出现并非是偶然，千年之前，人们就开始将微生物用到食品发酵中，并且这类食品在全球范围内广为流传。
后来，由于各地区民族特色的不同，食品特色也产生一些变化。
不过就食品的发展历程来看，微生物有着非常高的参与度，微生物发酵食品在营养保健中优势独特，受到了人们的欢迎，在未来人类食品发展过程中也有着重要价值。
1发酵工程的概念微生物工程又称发酵工程，是生物工程的一个重要组成部分，即利用微生物，在适当的条件下，将原料通过特定的代谢途径加工成人类所需要的产品。
从广义上讲，发酵系统工程由3个部分组成：上游工程、中游工程和下游工程。
上游工程是理论研究、技术发展，包括优良菌株的选育、最佳发酵条件（pH、温度、溶解氧和营养成分）的确定等。
高中生物-沼气发酵技术
【高中生物-沼气发酵技术】沼气发酵技术发展及应用现状沼气是沼气发酵微生物在厌氧环境下将农作物秸秆或者禽畜粪便等可降解的生物质经过厌氧消化生成的可燃气体。
其主要成分是甲烷和二氧化碳，其中甲烷约占45 %～70 %、二氧化碳约占25 %～55 %；此外，沼气还含有大约5 %的其他气体（如H2S、N2、H2、CO、NH3等）。
沼气是具有很高热值的清洁燃料，经过净化的沼气完全燃烧后只生成H2O 和CO2，不会对环境造成污染。
沼气发酵在农业和生态方面的综合利用具有很大的经济价值和社会效益。
1沼气发酵原理及影响因素1.1 沼气发酵原理沼气是生物质经过多种微生物联合厌氧消化作用而生成的可燃气体。
厌氧消化就是在无氧的条件下,由兼性厌氧菌和专性厌氧菌联合降解有机物，最终生成二氧化碳和甲烷等气体的过程。
人们对于沼气发酵过程的划分仍存在争议；目前主要认为，沼气发酵过程可分为水解液化、酸化和甲烷化三个阶段。
第一阶段为水解液化阶段，兼性厌氧菌和发酵性细菌将原料中较大分子的成分(如纤维素等)水解成可溶于水的有机酸和醇类等。
第二阶段为酸化阶段；产氢产乙酸菌将第一阶段生成的有机酸和醇继续分解成小分子物质，同时生成氢气和二氧化碳。
第三阶段为甲烷化阶段；产甲烷菌将第二阶段生成的小分子物质转化为甲烷和二氧化碳气体，即发酵的最终产物沼气。
1.2 沼气发酵的影响因素影响沼气发酵的因素很多，其中最主要的因素包括原料成分、原料预处理情况、接种物种类、进料浓度、发酵温度和pH。
原料成分的影响：能够用来发酵产沼气的生物质很多。
传统的沼气发酵原料主要包括以秸秆类物质为代表的农业废弃物、禽畜粪便和污水处理厂的厌氧活性污泥、以及生活垃圾等。
选择容易降解的原料(如人畜粪便等)可以加快发酵的启动过程和提高发酵效率。
若原料选择不当则容易造成发酵系统酸积累严重而发酵无法启动或启动后产气量不高等后果。
原料预处理的影响：原料预处理是利用物理、化学或者生物等方法使生物质中不易被降解的物质提前得到腐化分解，在进料后更快启动发酵。
我国发酵工业现状及发展趋势
我国发酵工业现状及发展趋势近年来，我国的发酵工业取得了快速发展，成为国民经济的重要支柱产业。
发酵工业在食品、饮料、医药、化工等领域发挥着重要作用。
本文将从我国发酵工业的现状和发展趋势两方面进行探讨。
我国发酵工业的现状。
我国发酵工业已经形成了较为完善的产业体系，拥有一批具有竞争力的企业。
在食品行业中，我国的酱油、醋、豆腐等传统发酵食品一直以来都享有盛誉，同时，乳制品、面包、啤酒等新型发酵食品也得到了快速发展。
在医药领域，我国的青霉素、维生素C等药物也都是通过发酵工艺生产的。
此外，我国的酒类产业也是世界上最大的市场之一，白酒、啤酒、葡萄酒等多个品种都有较高的市场份额。
我国发酵工业的发展趋势。
随着人们对健康和营养的关注度增加，功能性食品和保健品的市场需求也在不断扩大。
因此，我国的发酵工业将继续向功能性食品和保健品领域发展。
同时，随着生活水平的提高，人们对高品质食品的需求也在增加，这将促使我国发酵工业向着高端化、精细化方向发展。
此外，随着科技的进步，生物工程和基因工程将为发酵工业带来更多的创新机遇，推动工艺工业化、产品多样化和生产效率的提高。
然而，发酵工业在发展过程中也面临一些挑战与问题。
首先，环境污染是一个亟待解决的问题。
发酵工业生产过程中产生的废水、废气和废渣对环境造成了一定的压力，必须加强环保意识，采取有效的污染治理措施。
其次，我国的发酵工业仍存在一些技术瓶颈，需要加大科技研发力度，提升核心竞争力。
此外，市场竞争激烈，企业要加强品牌建设、产品创新和市场营销，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
为了推动我国发酵工业的持续发展，我们应该采取一系列的措施。
首先，加强政策引导和支持，制定相关政策，鼓励企业加大技术研发投入，提升产品质量和竞争力。
其次，加强行业间的合作与交流，共同研究解决行业面临的共性问题，推动整个行业的发展。
同时，加强人才培养和引进，为发酵工业培养更多的专业人才，提高行业的整体素质和竞争力。
发酵工程生物化学工程系发酵工程专业(代码：082
生物化学工程系发酵工程专业（代码：082203）
（一级学科：轻工技术与工程）
一、专业简介
发酵工程专业源于我院生物工程省级示范专业，于2003年获得硕士学位授予权，2004年开始招生。
发酵工程学科是我国重点发展的高新技术――生物工程的重要组成部分，是生物工程技术产业化的关键。
70年代以来基因工程、细胞工程、酶工程、生化工程等新技术的发展给发酵工程注入了新的活力，使其为解决人类所面临的食品与营养、健康与环境、资源与能源等重大问题开辟了新的途径。
目前，专业建有发酵工程、膜分离、生物反应器工程、酶工程、生化分离工程、基因工程等专业实验室及分析测试中心等；已完成多项国家级、省部级和地市级科研项目，拥有作风严谨、实力强劲的科研团队。
我们本着公平竞争、择优录取的原则，广纳有志于微生物发酵工程研究、具有拚博精神的莘莘学子。
二、培养目标
培养具有较高思想道德素质，掌握发酵工程、酶工程和生化工程方面的专业理论知识和试验操作技能；具备严谨求实的科学态度，能担任科研和专业性较强的工作的应用型人才。
三、学制
两年半
授予工学硕士学位
四、主要研究方向
1、生物反应器与过程控制
2、资源生物转化
3、酶工程与技术
4、生物分离工程
5、生物资源开发与利用
五、课程设置与培养环节：。
发酵工业的发展史
发酵工业的发展史一、国外发酵工业的发展概况1,发酵工业发展的阶段：天然发酵阶段（古代~1900年)纯培养技术的建立（1905年~）微生物工程发酵技术发展的第一个转折时期。
通气搅拌发酵技术的建立（1940年～）第二个转折时期代谢控制发酵时期（1960年~）第三个转折时期基因工程阶段（1979～）（1）第一个阶段(1900年以前）产品只限于含酒精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在1757年已应用温度计1801年就有了原始的热交换器18世纪中期，证实了酒精发酵中的酵母活动规律Paster最终使科学界信服在发酵过程中酵母所遵循的规律18世纪后期，Hansen在Calsberg酿造厂建立了酵母纯种培养技术(2）第二个阶段(1900年～1940年）主要的新产品是酵母、甘油、柠檬酸、乳酸、丁醇和丙酮在面包酵母的生产中首先采用了分批补料培养技术在一次大战时，Weizmann开拓了丁醇丙酮发酵，并建立了真正的无杂菌发酵技术。
（3）第三个阶段（1940年以后)这以阶段的标志是，在纯种培养技术下,以深层培养生产青霉素解决向培养基中通入大量无菌空气和高粘度培养液的搅拌问题早期青霉素生产与溶剂发酵的不同点还在于青霉素生产能力极低,因而促进了菌株改良的进程,并对以后的工业起着重要的作用。
（4）第四个阶段（1960年以后)（5）第五个阶段（1979年以后）二、国外发酵工业的发展趋势1，生物转化（或生物合成)技术成为国外著名化学公司争夺的热点，并逐步从医药领域逐渐向化工领域转移2，生物催化合成已成为化学品合成的支柱之一利用生物催化合成化学品不但具有条件温和、转化率高的优点，而且可以合成手性化合物及高分子.手性化合物是国外目前生物技术的主要生产产品。
3,利用生物技术生产有特殊功能、性能、用途或环境友好的化工新材料，是化学工业发展的一个重要趋势.4，传统的发酵工业已由基因重组菌种取代或改良.许多传统的发酵工程产品如柠檬酸、青霉素等都已开始采用基因工程手段进行改造，大大地提高了产量。
发酵工程概况及发展趋势
3．生物工程的广义和狭义之说
·在国外，生物工程的含义是广义的，即指医学工程、 环境工程、卫生工程、农业工程、仿生工程、人体功 能工程等的总称，其特点是不涉及化学催化反应，仅 仅是生物过程与物理过程的结合；而生物技术则涉及 生物催化反应过程，因而国外已将生物工程和生物技 术分开来谈。
工程师Karl Ereky于1917年提出。 ——目前被广泛接受的生物技术的定义是1982年国际合作与发展组
织提出的：生物技术是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物 催化剂（biological catalyst），在适宜条件下将物料进行加工， 提供有价值的产品或有益于社会服务的技术。
·现代生物技术的定义
——特点之二：历史悠久 √古埃及和巴比伦在6000多年前，就有酿造啤酒和食醋的记载 √我国人民在8000年～4500年之前，发明了制曲酿酒工艺。在商
代，就懂得沤肥技术； √在春秋战国时期，已经掌握了制酱和酿醋技术； √公元7世纪，开始栽培食用菌（西方德国1707年才开始）； √公元10世纪——宋真宗时代，发明了种痘以防天花的免疫技术，
（4）代谢类型多样，容易生产复杂化合物
微生物的代谢类型具有多样性，而且生物体酶促反应具 有高度选择性，能够高度选择性的进行复杂化合物在特定部位 的氧化、还原和官能团的导入反应，因而容易生产复杂的高分 子化合物。
（5）非牛顿流体性发酵醪
发酵醪有固相、液相、气相之分，还含有活性微生物体， 其流体力学性质与一般典型溶液性质不同，不服从牛顿力学规 律，称为非牛顿流体（属于流变学范畴）。
发酵工程PPT课件
一 、
有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化
概 的生物化学过程。
述
21、膜生物反应器：利用膜的阴留性能将生物催化剂限制
在膜组件的固定空间，供给所需的底物和营养物，即可在
固定空间内进行生物反应，而产生的产物造成真空膜，进
入膜的另一侧空间，脱离生物催化剂，达到了生物反应与
产物分离同时进行的目的。
15、分解代谢：又称异化作用，是指由复杂的营养物质分 解成简单化合物的过程。
16、合成代谢：又称同化作用，是指由简单化合物合成复 杂的细胞物质的过程。
一 17、代谢控制发酵：是利用遗传学的方法或其他生物化学
、 方法，人为地在DNA分子水平上改变和控制微生物的代谢，
概 述
使有用目的产物大量生成和积累的发酵。
的
特别是丝状菌生长的情况 p198式（5－8）
内 容
C 、细胞死亡动力学
p198式（5－9）
② 产物形成动力学
a、 L-P模型：
二
、
p198式（5－10）
发 酵
b、菌龄模型
工 程
p199式（5－11、12）
的
c、 生化模型
内
容
1）基质抑制模型： p199式（5－13）
2）氧限制模型： p199式（5－14）
、 发
（恒定的必需营养）
酵
工
优点：稳定、自动化、利用率高、持续性好、体积
程
的
小、探头长寿、发酵产率高
内
容
缺点：成本高、杂菌污染、微生物易变异、粘性丝
状菌易结团、保持无菌难
（3）发酵动力学
研究方法 p195：宏观处理法、质量平衡法
二
宏观处理法：结构模型与非结构模型 p212
生物发酵工程面试题目(3篇)
第1篇一、面试题目1. 请简述生物发酵工程的基本概念及其在生物技术领域的重要性。
2. 解释酶工程和发酵工程之间的关系，并举例说明它们在实际应用中的区别。
3. 请阐述生物发酵过程中常见的微生物类型及其代谢特点。
4. 在生物发酵过程中，如何提高发酵效率？请列举几种提高发酵效率的方法。
5. 请简述生物发酵过程中菌种选育的重要性，以及菌种选育的常用方法。
6. 生物发酵工程在食品、医药、化工等领域有哪些应用？请举例说明。
7. 请解释生物发酵过程中，发酵罐的作用及分类。
8. 在生物发酵过程中，如何控制发酵条件？请列举几种控制发酵条件的方法。
9. 请简述生物发酵过程中，发酵液的分离与纯化的常用方法。
10. 生物发酵工程中的废弃物处理有哪些方法？请举例说明。
11. 请解释生物发酵过程中，菌种突变的原因及其对发酵过程的影响。
12. 在生物发酵过程中，如何防止发酵液污染？请列举几种防止污染的方法。
13. 请阐述生物发酵工程在节能减排方面的作用。
14. 生物发酵工程在生物制药领域的应用有哪些？请举例说明。
15. 请解释生物发酵过程中，发酵液pH值对发酵过程的影响。
16. 在生物发酵过程中，如何提高发酵液的产量和质量？请列举几种提高产量和质量的方法。
17. 请简述生物发酵工程在生物能源领域的应用。
18. 在生物发酵过程中，如何优化发酵工艺？请列举几种优化方法。
19. 请解释生物发酵过程中，发酵温度对发酵过程的影响。
20. 在生物发酵过程中，如何提高菌种抗逆性？请列举几种提高抗逆性的方法。
二、解析1. 生物发酵工程是指利用微生物的代谢活动，将生物原料转化为人类所需的生物产品的过程。
生物发酵工程在生物技术领域具有重要性，因为它为人类提供了丰富的生物产品，如食品、医药、化工原料等。
2. 酶工程和发酵工程密切相关，酶工程是发酵工程的基础。
酶工程主要研究酶的性质、制备和应用，而发酵工程则利用酶催化微生物代谢反应，实现生物产品的生产。
发酵工程产业国内外现状
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欧美发达国 家通过酵母培养富含叶酸酵母 和利用酵母提取谷胱甘肽、海藻糖等，已实现 产业化。 就近几年来酵母行业的发展而言，在产量 上全球总产量中约1/3是干酵母；就企业而言， 全世界酵母生产厂家约300家，前五大酵母生产 企业年产均在25000吨以上，绝大部分集中在欧 洲和美洲。
2.1在食品方面
发酵工程产业国内外现状
任楠 徐叔平
目录
1.发酵产业国内现状
2.发酵产业国外现状
（1）我国发酵行业产业集中度情况（ 2008年）
（2）发酵工业主要产品的总产量均保持稳定增 长的态势。
（ 3）产品布局由沿海港口等经济发达地区向原 料产地转移（2008年）
我国发酵工业产业布局
食品发酵工业是通过采用微生物发酵技 术,以农副产品作为原料,研制出可供人们食 用及使用的各类发酵制品。研究食品发酵 工业的发展现状及技术应用前景 , 对我国农 业发展及农副产品综合开发利用意义重大。
1.3.1我国饲料产业发展现状
2015年，全球饲料产量达到9.955亿吨
1.4在环境方面的应用
BTA工艺流程可广泛应用于处理生活垃圾、商业垃 圾、农业垃圾及城市固体垃圾中的可降解生物垃圾 (Biowaste)（垃圾中的有机物部份）。通过BTA工艺流 程可将垃圾转换成高质量的生物燃气(Biogas)和有机肥 (Compost)，生物燃气又可发电并产出热能。用BTA工 艺流程进行垃圾处理时，所用的水基本都是在生产过程 中产生的循环水，多余的水可直接应用于农业灌溉或进 行进一步的污水清洁处理。
2.1.2酸奶的产业现状
据 2013年 Bernstein 的一份报告，希腊酸奶在美 国市场的占有率从 2011年的 20%，在短短两年间 跃升至 40%，并且仍旧处于上升状态。而美国知 名希腊酸奶生厂商 Chobani 指出，他们的希腊式 酸奶并不是直接从希腊进口，而是在美国进行生 产，其中有一部分是在爱达荷州双瀑城的工厂— —世界上最大的酸奶生产基地。
发酵工程发展的新趋势
发酵工程发展的新趋势
发酵工程发展的新趋势包括：
1. 生物多样性的应用：随着对生物多样性的深入研究，越来越多的微生物被发现，这些微生物可以用于发酵工程中。
利用新发现的微生物可以改善发酵过程，提高产量和质量。
2. 基于合成生物学的设计：合成生物学的快速发展使得人们能够通过重新设计和改造生物体的基因组，实现对发酵过程的精确控制和优化。
这种基于合成生物学的设计方法可以提高发酵工程的效率和可持续性。
3. 应用于生物医药领域：发酵工程在生物医药领域的应用越来越广泛。
通过发酵工程可以生产生物药物、疫苗和其他生物医药产品。
随着人们对个体化医疗的需求增加，发酵工程将发展出更多定制化的生物医药产品。
4. 进一步提高发酵过程的可持续性：发酵工程的可持续性将是未来的关键发展方向。
通过减少能源和原材料的消耗，降低废物和污染物的产生，以及改善废物处理和回收利用的方法，可以实现发酵工程的可持续发展。
5. 自动化和数字化技术的应用：自动化和数字化技术的发展将在发酵工程中发挥越来越重要的作用。
通过自动化和数字化的监控和控制系统，可以实现发酵过程的实时监测和调整，提高生产效率和产品质量。
总之，发酵工程的发展将越来越注重生物多样性的应用、合成生物学的设计、生物医药领域的应用、可持续发展和自动化、数字化技术的应用。
这些新趋势将带来更高效、环保和可持续的发酵工程技术。
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发酵工程发展现状及趋势
引言
发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。
发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。
作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。
由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。
摘要
当前，发酵工程的应用是十分广泛的，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。
一、发酵工程在各领域的发展现状
1、医药行业
微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。
真菌是发酵中药的主要功能菌。
发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。
现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。
中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。
发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。
2、食品工业
现代化生物技术的突飞猛进，改写了食品发酵工艺的历史。
据报道，由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。
目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。
该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低，工艺简单，且全部具有光学活性。
3、能源工业
乙醇作为一种生产工艺成熟，生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。
燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题，从长远的利益和能源的可再生性来看，燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。
酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。
4、农业
近年来，固态发酵工艺在生物农药工业生产中的应用取得了进展。
固态发酵是没有或只有少量游离水存在，在具有可以满足微生物生长代谢的一定湿度的固态营养基质中进行的微生物发酵过程[。
5、环境保护
近年来，利用现代发酵及分离技术对大量的农作物麸皮、壳和秸杆以及各种果渣等有机废渣资源进行深层次的研究开发，从而获得高活性、高附加值的天然功能产品，引起了各国学者的广泛重视，其中以有机废渣为基本培养基，选择合适的微生物菌株( 酵母、真菌或细菌)进行固态发酵，以获得高附加值的微生物代谢物。
二、发酵工程发展趋势
发酵工程未来的发展趋向主要有以下几个大方面。
①基因工程的发展为发酵工程带来新的活力。
②新型发酵设备的研制为发酵工程提供先进工具。
③大型化、连续化、自动化控制技术的应用为发酵工程的发展拓展了新空间。
④强调代谢机理与调控研究，使微生物的发酵机能得到进一步开发。
⑤生态型发酵工业的兴起开拓了发酵的新领域。
⑥再生资源的利用给人们带来了希望。
参考文献：
1、陈琳, 赵婷, 侯恩太, 赖智捷, 路锋, 巩江, 倪士峰，发酵中药研
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2、任虹，曹学丽，徐春明，王巧娥，农业有机废渣固态发酵在食品工
业中的应用，Science and Technology of Food Industry，2010,8（31）
3、陈万里，赵明星，燃料乙醇产业发展综述，河南化工，2010，27
4、欧平，生淀粉发酵生产燃料酒精的进展，GUANGXI JOURNAL OF LIGHT
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5、余龙江，发酵工程原理与技术应用。