发酵工程复习知识点.
发酵工程知识点总结归纳
发酵工程知识点总结归纳一、发酵工程概述1. 发酵工程的定义发酵工程是一门研究微生物、酶等生物催化剂在工业生产中广泛应用的工程学科。
2. 发酵工程的历史发酵工程的历史可以追溯到几千年前，最早的酿酒技术可以追溯到古代民族。
随着人类对微生物的认识和技术的发展，发酵工程逐渐成为一门系统的学科。
3. 发酵工程的应用领域发酵工程广泛应用于食品、饮料、医药、生物制药、环保等领域，对人类的生活和健康有着重要影响。
二、发酵过程及机理1. 发酵过程发酵过程是利用微生物或酶对有机物进行生物催化反应，产生有机产物或能量的过程。
发酵过程通常包括菌种培养、发酵产物的分离提纯等步骤。
2. 发酵机理发酵的基本机理包括微生物的生长和代谢过程，包括物质的代谢途径、酶的作用、生理生化特性等。
三、发酵工程中的微生物1. 发酵微生物的分类发酵微生物包括细菌、真菌、酵母等。
不同的微生物在发酵过程中起到不同的作用。
2. 发酵微生物的培养发酵微生物的培养包括培养基的配制、发酵罐的设计等环节，培养条件对微生物的生长和代谢具有重要影响。
3. 发酵微生物的选育发酵工程中常用的微生物包括大肠杆菌、酵母菌等，针对不同的产品需要选择适合的微生物用于发酵生产。
四、发酵工程中的酶1. 酶的分类酶是生物催化剂，可以促进化学反应的进行。
按照其作用方式可以分为氧化酶、还原酶、水解酶等。
2. 酶的应用酶在发酵工程中有着广泛的应用，可以用于生产食品、医药、生物燃料等产品。
3. 酶的工程化酶的工程化包括酶的产生、提纯、改良等步骤，使其更好地适用于实际生产。
五、发酵工程中的设备1. 发酵罐发酵罐是用于放置和滋生微生物的设备，包括灭菌、通气、控温等功能。
2. 排气系统排气系统可以有效地排除产生的二氧化碳和其他代谢产物，以保证发酵过程的正常进行。
3. 分离设备分离设备包括离心机、膜分离等，用于分离提纯发酵产物。
六、发酵工程中的工艺控制1. 发酵条件的控制发酵过程中需要控制pH、温度、氧气供应等参数，以保证微生物的生长和产物的产生。
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。
第一章发酵工程知识点汇总解析
第一章发酵工程知识点汇总第一节传统发酵技术的应用(一)发酵与传统发酵技术1．发酵(1)概念：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)应用：不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，利用它们就可生产出人们所需要的多种产物。
2．传统发酵技术(1)概念：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发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
(2) 传统发酵技术方式：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（3）传统发酵技术菌种的来源; 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发酵物中的微生物（4）传统发酵技术的优缺点：缺点：生产条件不易控制，容易收杂菌的污染，生产效率低，品质不一等。
优点：操作简单便于家庭式或作坊式生产,成本低。
（4）实例：腐乳的制作①参与发酵的微生物;酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。
②原理：（写化学反应式）【思考】：1.每年进行同样的操作，每年制作的腐乳口感是否完全相同？不完全相同，发酵的生产条件不易被控制，自然界中微生物的种类多样。
2. 腐儒的制作过程中，为什么卤汤中酒的含量在12%左右？酒含量过高会延长腐乳成熟的时间，过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。
(二)尝试制作传统发酵食品1.传统发酵菌种的比较2．实例泡菜的制作(1)菌种：乳酸菌。
(2)发酵原理：在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸。
反应式：C6H12O6――→酶2C3H6O3＋能量。
(3)腌制条件：控制腌制的时间、温度和食盐的用量，防止杂菌污染，严格密封。
(4)制作过程配制盐水：用清水和食盐配制质量百分比为5%20%的盐水（目的：过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质）→盐水煮沸（目的：杀菌除氧）→冷却待用（目的：避免杀死乳酸菌菌种）原料处理、 蔬菜装坛：新鲜蔬菜洗净→切条块、混匀→晾干；装至半坛→加调味料→继续加菜至八成满注意：装八成满的主要目的：防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂加盐水：将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，盐水没过全部菜料→盖好坛盖封坛发酵：向坛盖边缘的水槽中注满水→发酵过程中经常向水槽中补充水根据室内温度控制发酵时间【思考】（1）.泡菜制作中，哪些操作制造的“无氧环境”？a.选择的泡菜坛要有很好的气密性；b.盐水煮沸后冷却 待用；c.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；d.盖上 坛盖，并用水密封泡菜坛（2）.泡菜发酵初期，泡菜坛的水槽内会有间歇性的气泡冒出，试分析产生气泡的原因。
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。
发酵工程知识点总结
发酵工程知识点总结一、发酵工程的基本概念发酵工程是利用微生物、酶等生物体对有机物进行代谢的技术和工艺。
通过对微生物的培养、发酵过程的调控和产物的提取等一系列工艺步骤，实现对特定有机物的高效生产。
发酵工程是一门综合国家的学科，涉及生物学、化学工程、微生物学、工艺学等多个学科的知识。
二、发酵工程的发展历史发酵工程的起源可以追溯到几千年前，人类早在古代就已经开始利用自然界中的微生物进行发酵生产，如制酒、酿酒、发酵豆腐等工艺。
随着科学技术的发展，特别是现代微生物学、生物技术和生物化工技术的兴起，发酵工程逐渐成为一门独立的学科，并得到了迅速的发展。
三、发酵工程的基本原理发酵过程是一种微生物或酶对有机物进行代谢的过程。
微生物在合适的温度、pH值、氧气供应等条件下，利用有机物作为碳源进行代谢，产生新的有机化合物。
该过程分为静态发酵和动态发酵两种方式。
在发酵工程中，需要控制好微生物的生长条件，确保发酵产物的质量和产量。
四、发酵工程的主要微生物种类发酵工程中常用的微生物包括细菌、真菌、酵母等。
常见的细菌有大肠杆菌、乳酸菌等，真菌有曲霉、酵母菌等。
不同的微生物对有机物的代谢方式有所差异，因此在不同的发酵工程中需要选择合适的微生物种类。
五、发酵工程的工艺流程发酵工程的工艺流程主要包括微生物的培养、发酵过程的控制和产物的提取三个阶段。
微生物的培养是指通过预处理、接种和发酵基质制备等步骤，使得微生物得到最佳的生长繁殖条件。
发酵过程的控制是指通过对温度、pH值、氧气供应等因素的调控，使得微生物产生出期望的产物。
产物的提取则是指将发酵产物从培养基中分离出来，并经过精制处理得到最终的产品。
六、发酵工程中的发酵罐发酵罐是发酵工程中最为重要的设备之一，它是用来进行微生物培养和发酵过程控制的容器。
根据不同的发酵工艺要求，发酵罐可以分为批次式发酵罐、连续式发酵罐等多种类型。
在发酵罐中，需要控制好温度、pH值、氧气供应等因素，以确保微生物的生长和代谢过程。
发酵工程期末总复习
第一章概论1、生物工程（技术）、发酵工程的定义发酵工程：是发酵原理与工程学的结合，是研究由生物细胞（包括微生物、动植物细胞）参与的工艺过程的原理和科学，是研究利用生物材料生产有机物质，服务于人类的一门综合性科学技术。
生生物工程定义：应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供产品或用于为社会服务的技术。
2、发酵方法分类？发酵的种类多种多样。
按获取能量的方式（对氧的需要）可分为：好氧发酵和厌氧发酵。
按发酵原料：糖质原料发酵和烃类原料(石油和天然气)发酵。
按产物类型：初级代谢产物发酵，次级代谢产物发酵；或分为食品发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵、维生素发酵、抗生素发酵、酵母培养……3、发酵工业的工艺流程和范围？1、发酵工业生产流程主要包括以下环节：（1）原料预处理；（2）培养基配制和灭菌；（3）无菌空气的制备；（4）生物菌种制备和扩大培养；（5）发酵过程控制；（6）发酵产品的分离和提取。
2.1、以微生物细胞为产物的发酵工业2.2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业2.3、以微生物酶为产品的发酵工业2.4、生物转化或修饰化合物的发酵工业2.5、微生物废水处理和其他4、生物反应过程的组成和共性？a、原料的预处理及培养基的制备b、生物催化剂的制备c、生物反应器及反应条件的选择d、产品的分离与纯化3.1、确定培养基的成分和比例，选择培养基的碳源、氮源、微量元素及生长因子等，并确定各组分含量及比例。
3.2、合理确定发酵或培养级数以及各级的培养条件、过程控制的参数和种子培养系统与生产过程合理配套；保证细胞正常生长和所需产物的形成，以最低的消耗获得最大的得率。
3.3、如何防止生产过程的杂菌和噬菌体污染，保证生产过程正常进行。
3.4、选择合适的产品提取、分离、纯化工艺，使之高效率、低成本地从细胞或培养液中得到所需产品。
5、举出三个发酵工业应用例子？（1）调味品和发酵食品：味精、肌苷酸、鸟苷酸和的酱、酱油、醋、豆豉、豆腐乳、饴糖、泡菜等。
发酵工程知识点
发酵工程知识点发酵工程知识点一、名词解释1.种子：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种经过种子扩大培养所获得的纯种培养物称为种子。
2.种子扩大培养：指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得发胶产量高、生产性能稳定、数量充足、不被杂菌和噬菌体污染的生产菌种的纯种制备过程。
3.淀粉糊化：淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化。
4.热阻：只为生物在某一特定条件下的致死时间。
5.抑制剂：阻滞或降低化学反应速度的物质。
6.促进剂：与催化剂或固定剂并用时，可以提高反应速度的一种用量较少的物质。
7.分批培养：简单的过程，培养基中接入菌种以后，没有物料的加入和取出，除了空气的通入和排气。
整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。
8.染菌率总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）数之比的百分率。
染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数在内9.连续培养：发酵过程中一边补入新鲜料液一边放出等量的发酵液，使发酵罐内的体积维持恒定。
达到稳态后，整个过程中菌的浓度，产物浓度，限制性基质浓度都是恒定的。
二、填空题1、微生物发酵培养（过程）方法主要有分批培养、补料分批培养、连续培养、半连续培养四种。
2、微生物生长一般可以分为：调整期、对数期、稳定期和衰亡期。
3、发酵过程工艺控制的只要化学参数溶解氧、PH、核酸量等.4、发酵过程控制的目的就是得到最大的比生产率和最大的得率。
5、菌种分离的一般过程采样、富集、分离、目的菌的筛选。
6、富集培养目的就是让目的菌在种群中占优势，使筛选变得可能。
7、根据工业微生物对氧气的需求不同，培养法可分为好氧培养和厌氧培养两种。
8、微生物的培养基根据生产用途只要分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。
9、常用灭菌方法：化学灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌10、常用工业微生物可分为：细菌、酵母菌、霉菌、放线菌四大类。
发酵工程知识点
第一章发酵工程概述一、发酵工程：是利用微生物特定的形状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用与工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等新技术结合并开展起来的发酵技术。
二、发酵工程简史：1590 荷兰人詹生制作了显微镜1665 英国人胡抑制作的显微镜观察到了霉菌近代发酵工程建立初期1864 巴斯德灭菌法1856 psateur 酵母导致酒精发酵19世纪末Koch 纯种别离和培养技术三、发酵工程技术的特点（1）主体微生物的特点①微生物种类繁多，繁殖速度快、代谢能力强，容易通过人工诱变获得有益的突变株；②微生物酶的种类很多，能催化各种生化反响③微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源④可以用简易的设备来生产多种多样的产品⑤不受气候、季节等自然条件的限制等优点（2）发酵工程技术的特点①发酵工程以生命体的自动调节方式进展，数十个反响能够在发酵设备中一次完成②反响通常在常温下进展，条件温和，耗能少，设备简单③原料通常以糖蜜，淀粉等碳水化合物为主④容易生产复杂的高分子化合物⑤发酵过程中需要防止杂菌污染(3)发酵工程反响过程的特点①在温和条件下进展的②原料来源广泛，通常以糖、淀粉等碳水化合物为主③反映以生命体的自动调节形式进展〔同〔2〕①〕④发酵分子通常为小分子产品，但也很容易生产出复杂的高分子化合物四、发酵工程的一般特征①与化学工程相比，发酵工程中微生物反响具有以下特点：作为生物化学反响，通常在常温常压下进展，没有爆炸之类的危险，不必考虑防爆问题，还有可能使一种设备具有多种用途②原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，参加少量的各种有机或无机氮源，只要不含毒，一般无精制的必要，微生物本身就有选择的摄取所需物质③反响以生命体的自动调节方式进展因此数十个反响过程能够像单一反响一样，在称为发酵罐的设备内很容易进展④能够容易的生产复杂的高分子化合物，是发酵工业最有特色的领域⑤由于生命体特有的反响机制，能高度选择性的进展复杂化合物在特定部位的氧化复原官能团导入等反响⑥生产发酵产物的生物物质菌体本身也是发酵产物，富含维生素、蛋白质、酶等有用物质，因此除特殊情况外，发酵液等一般对生物体无害。
第一章 发酵工程-【必背知识】(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_30-35①_；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。
发酵工程知识点
第一部分：微生物工程原理1、概论1.1 发酵工程的概念和特点1.2 发酵工业的发展简史1.3 发酵工程的应用2、生产菌种来源3、微生物代谢调节和代谢工程4、优良菌种选育5、菌种保藏6、培养基7、发酵工艺控制8、参数检测第二部分：微生物工程下游加工工程第三部分：微生物工程生产设备第四部分：微生物工程生产工艺和产品举例第一章概论掌握本章知识点：1、发酵及发酵工程的定义；2、发酵工程研究的内容；3、发酵技术的发展阶段及其技术特点；4、发酵产物类型。
1、发酵、发酵工程的概念和特点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。
巴斯德：发酵是酵母菌在无氧状态下的呼吸过程，即无氧呼吸，是“生物获得能量的一种方式”。
3）工业上：泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。
包括：厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。
通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。
4）发酵工程：利用微生物的生长代谢活动来生产各种有用生物化学产品的技术过程。
5）发酵工程研究的内容①一条主线：菌种，培养基，种子扩大培养，发酵过程控制，后处理；②两个重点：发酵过程优化，发酵过程放大；③三个层次：反应器水平，细胞水平，分子水平；④四个目标：高转化，高产量，高效率，低成本；6）利用发酵工程进行生产的优点：安全生产，可持续发展。
7）发酵过程存在的问题和缺陷：发酵过程会产生副产物；菌种易发生变异和退化；发酵过程的控制相当复杂；原料主要是农副产品，质量和价格波动较大；与化工过程相比，反应器的效率低；发酵废水量大，并含较高的COD和BOD；；生产过程易受杂菌污染的影响。
8）上游工程：菌种培养发酵工程：发酵罐下游工程：产物提纯2、发酵工业的发展简史1）古老的发酵工业-1900年前（白酒酿造；面包发酵、奶酪制造；酱油、泡菜）特点：多菌混合天然发酵2）早期的发酵工业1900-1940（酒精，乳酸）1680 荷兰列文虎克观察到微生物。
发酵工程原理知识点总结
发酵工程原理知识点总结1.微生物生长和代谢：发酵工程原理的基础是对微生物生长和代谢过程的深入理解。
微生物生长的关键因素包括温度、pH值、营养物质和氧气的供应等。
在发酵过程中，微生物通过代谢合成或降解有机物质，产生所需的产物或者降解废物。
代谢途径包括糖的发酵、酸的代谢、氨基酸和脂类的合成等。
2.反应器的设计和操作：反应器是发酵工程中最核心的装置，其设计和操作直接影响发酵过程的效果。
常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器和离散批式反应器等。
反应器的设计需要考虑气液传质、热量传递、气体液体反应速率等因素。
操作方面，需要控制反应器内的温度、pH值、氧气和营养物质的供应等参数。
3.发酵过程的监测和控制：发酵过程的监测和控制是保证发酵工程运行稳定和高效的关键。
监测包括微生物数量、代谢产物的浓度、营养物质的消耗和废物的产生等方面。
常用的监测方法包括生物量测定、物质浓度测定、环境参数的监测等。
控制方面，需要根据监测结果调整温度、pH值、氧气和营养物质的供应，以维持发酵过程的稳定和高效。
4.发酵工艺的优化：发酵工艺的优化是提高产量和质量的关键。
优化方法包括微生物菌种的选取、培养基组成的优化、发酵条件的优化等。
在微生物菌种选取上，需要考虑产物的需求和微生物的特性。
培养基的组成需要提供充足的营养物质，以满足微生物的生长需求。
发酵条件的优化包括控制温度、pH值、氧气和营养物质的供应等，以最大程度地促进微生物的生长和代谢。
5.发酵工程的应用领域：发酵工程广泛应用于食品、饮料、制药、化工等工业领域。
在食品工业中，发酵工程用于酿造啤酒、酱油、味精等食品。
在制药工业中，发酵工程用于制备抗生素、酶、氨基酸等生物药品。
在化工工业中，发酵工程用于生产有机酸、有机溶剂等化学品。
总之，发酵工程原理涉及微生物的生长和代谢、反应器的设计和操作、发酵过程的监测和控制等方面。
了解和掌握发酵工程原理，可以为工程师在发酵工程中的设计和操作提供理论和实践指导，进一步提高发酵工程的效果和产量。
发酵工程复习重点
微生物生物技术重点第一章1 发酵的概念传统概念：指酵母作用于果汁或发芽谷物，进行酒精发酵时产生CO2的现象。
生物学概念：发酵是指微生物在无氧条件下分解代谢有机物质开释能量的过程。
（生化）工业生物学家概念：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程现代概念：培养生物细胞（含动植物和微生物）来制取产物的所有过程2 生物工程（Microbial engineering ）是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系；是将传统发酵与现代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。
发酵工程的发展简史1、传统的发酵时期——天然发几千年酒（古埃及龙山文化）啤酒、黄酒、酱油、泡菜等特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭体会传授技术，使产品质量不稳固（不了解微生物与发酵的关系）2、近代发酵工程时期——纯培养技术1665 英国物理学家Robert Hooke（罗伯特·胡克）细胞壁1680 荷兰列文·虎克(Antonie vanLeeuwenhoek) 活细胞人类认识到微生物的存在特点多数产品为嫌气性发酵非纯种培养单凭体会传授技术，使产品质量不稳固（不了解微生物与发酵的关系）由天然发酵阶段转向纯培养发酵（第一次转折过程特点产品的生产过程较为简单，对生产要求不高，规模不大3、近代发酵工程时期——深层培养技术显现于20世纪40年代，以抗生素的生产为标志青霉素的发觉与大量需求表面培养法(surface culture) 效价40U/mL，纯度20%，收率30%二战期间，青霉素发酵生产成功青霉素发酵生产的成功，给发酵工业带来两大功绩：开拓了以青霉素为先锋的庞大抗生素发酵工业建立深层培养法（submerged fermentation），把通气搅拌技术引入发酵工业。
它使得需氧菌的发酵生产从此走上了大规模工业化生产途径。
《发酵工程》复习资料
《发酵工程》复习资料发酵工程需要掌握的知识点1、发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程，统称为发酵。
2、发酵工程：是利用微生物生长与代谢活动，通过现代工程技术手段进行工业规模生产的技术。
由于它以培养微生物（发酵）为主，所以习惯上也称为微生物工程。
3、发酵工程研究的内容（1）工业生产菌种的选育。
（2）最佳发酵条件的选择和控制。
（3）生化反应器（发酵罐）的设计。
（4）产品的分离、提取及精制等过程。
4.获得一种发酵产品应具备的条件1)适宜的微生物; 2)保证或控制微生物进行代谢的各种条件;3)进行微生物发酵的设备;4）精制成产品的方法和设备1、工业微生物菌种的分离筛选方法1)简单平板分离法:变色圈、抑菌圈、透明圈(水解圈)、生长圈法。
2）稀释分离法3）平板划线分离法 4）涂布分离法 5）毛细管分离法6)小滴分离法2、几种鉴别圈的概念和鉴别的原理（1）透明圈：在固体培养基中加入酶作用的底物或其他物质（都能使培养基产生浑浊）培养微生物，能够利用此底物的酶的产生菌得以生长或微生物能利用此种物质，则在其菌落周围形成一个透明的圈，叫透明圈，也叫水解圈。
（2）变色圈：在菌体筛选中直接用显色剂或指示剂掺入培养基中或喷洒已生长的菌落的培养基表面，由于培养基中所筛选出的微生物产生酸或碱性物质从而使培养基的pH值降低或升高，由于显色剂在不同pH值条件下显色不同，从而形成围绕菌落周围的变了颜色的圈叫变色圈。
（3）抑菌圈：有害菌与能够产生抑菌物质的微生物菌种一起在固体培养基上进行培养时，则在产生抑菌物质的微生物菌落周围产生一个透明的圈（即有害微生物不能生长的形成的圈）叫抑菌圈。
(4〉生长圈：利用某些具有特殊营养要求的微生物为工具菌（如营养缺陷型菌株）若分离的微生物能在一般的培养条件下（缺乏上述营养要求的物质）生长而合成该物质，则能使工具菌生长，则在分离的微生物的菌落周围形成工具菌的生长圈，这种圈叫生长圈。
发酵工程复习资料
发酵工程复习资料第一章绪论1、发酵及发酵产品各包括哪些类型？答案要点：一）发酵的类型：按发酵原料分类：糖类物质发酵、石油发酵、废水发酵；按发酵形式分类：固体发酵、液体发酵；按发酵工艺流程分类：分批发酵、连续发酵、流加发酵；按发酵过程对氧的需求分类：厌氧发酵、通风发酵；按发酵产物分类：氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵、酶制剂发酵二）发酵产品的类型：以菌体为产品、以微生物的酶为产品、以微生物的代谢产物为产品、生物转化过程2、了解发酵工程的组成、基本要求及主要特点。
答案要点：一）组成：上游工程：菌种选育、种子培养、培养基设计与制作、接种等。
发酵工程：发酵培养。
下游工程：产物的提取纯化、副产品的回收、废物处理等。
二）基本要求：发酵设备、合适的菌种、合适的培养基、有严格的无菌生长环境三）主要特点：1）发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求条件简单；2）发酵所用的原料主要以再生资源为主；3）发酵过程通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单一的代谢产物；4）获得按常规方法难以生产的产品；5）投资少，见效快，经济效率高；6）维持无菌条件是发酵成败的关键；7）环境污染小。
3、为什么说发酵工程在国民经济中有着重要的地位？答案要点：因为发酵工程在医药、食品、能源、化工、冶金、农业、环境保护等方面均有着十分重要的作用，例如：抗生素的生产；饮料食品等的制造；沼气、微生物采油、生物肥料、生物农药以及三废处理等方面都有很重要的应用。
所以说发酵工程在国民经济中有着重要的地位。
4、了解发酵工业的类型及必备条件。
答案要点：一）发酵工业类型：食品发酵工业：食品、酒类1）传统分类非食品发酵工业：抗生素、有机酸、氨基酸、酶制剂、核苷酸、单细胞蛋白酿造业：利用微生物生产具有较高风味要求的发酵食品。
2）现代分类发酵工业：经过微生物纯种培养后，提炼、精制而获得成分单纯、无风味要求的产品。
发酵工程复习重点
发酵工程复习重点1、发酵工程的概念：发酵原理与工程学的结合，利用生物细胞(含动物、植物和微生物细胞)，在合适的条件下，经特定的代谢途径转变成所需产物或菌体的过程。
是研究利用生物材料生产有用物质，服务于人类的一门综合性科学技术。
2、发酵过程的分类：1）获取能量的方式：好氧发酵、厌氧发酵；2）发酵状态：固态发酵、液态发酵、液体表面发酵、液体深层发酵；3）发酵工艺类型：批式发酵、半连续发酵、连续发酵4）产物类型：初级代谢产物发酵、次级代谢产物发酵；(或)食品发酵、有机酸发酵、氨基酸发酵、维生素发酵、抗生素发酵、酵母培养3、巴氏灭菌法：又称低温灭菌法，先将要求灭菌的物质加热到65℃30分钟或72℃15分钟，随后迅速冷却到10℃以下。
这样既不破坏营养成分，又能杀死细菌的营养体。
如：啤酒、黄酒、酱油、醋、牛奶等4、发酵工程的第一次飞跃：通气搅拌发酵技术的建立世界上第一个抗生素——青霉素世界上第二个抗生素——链酶素5、生物工程研究的领域：基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程、生物反应器、生物分离工程6、工业微生物的特点：1）种类繁多，分布广泛2）生长繁殖快，代谢能力强3）遗传稳定性差，容易发生变异7、发酵工业对菌种的要求：(1)能在廉价原料制备的培养基上迅速生长并生成所需的代谢产物，且产量高；(2)培养条件易于控制；(3)生长迅速，发酵周期短；(4)满足代谢控制的要求；(5)抗噬菌体和杂菌的能力强；(6)遗传性状稳定，菌种不易变异退化；(7)在发酵过程中产生的泡沫要少；(8)对需要添加的前体物质有耐受能力，并且不能将这些前体物质作为一般碳源利用；(9)不是病原菌，同时在系统发育上与病原菌无关，不产生任何有害的生物活性物质(包括抗生素、激素和毒素)。
8、微生物菌种的分离：1）施加选择性压力分离法利用不同种类的微生物其生长繁殖对环境和营养要求的不同，如温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源等，人为控制这些条件，使之利于某类或某种微生物生长，而不利于其他种类微生物的生存，以达到使目的菌种占优势，而得以快速分离纯化的目的。
发酵工程全重点总结
一绪论1生物技术（biotechnology）: “应用自然科学及工程学原理、依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提供产品或为社会服务”的技术。
2发酵的英文Fermentation是从拉丁语ferver即“翻腾”、“沸涌”、“发泡”而来；因为发酵有鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。
如中国的黄酒、欧洲的beer就以起泡现象作为判断发酵进程的标志。
3发酵广义——通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程。
狭义——厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。
4发酵工业：（巴斯德）经纯种培养和提炼精制获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过程叫发酵工业。
如酒精、抗生素、柠檬酸、氨基酸、酶、维生素、某些色素等。
、5就发酵产品而言，发酵主要有以下主要类型：微生物菌体发酵；酶制剂和酶调节剂的微生物发酵；以微生物的代谢产物（包括初级代谢产物和次级代谢产物）为目的产物的微生物发酵；微生物转化发酵；工程菌和工程细胞产物的发酵等。
6 生物发酵工业的发展简史：传统（古老）生物技术的追溯；第一代（初期）生物技术产品的出现；第二代（近代）生物技术产品的发展；第三代（现代）生物技术产品的挑战。
①最早的发酵产品据记载起源与5000BC。
据记载最早的发酵食品应是酒类，通常认为是wine,因为大自然中具备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发酵。
在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。
由于自然界中资源的多样性（F、M），便有了多种多样的发酵食品。
4000BC——Beer，至古埃及即出现了麦芽糖化。
5000~6000BC——wine、黄酒、白酒、Cheese 4000BC——Beer，至古埃及即出现了麦芽糖化。
(酱油、调味品) 白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）②第一个转折点——微生物纯种分离培养技术建立：自然发酵时期：知其然而不知其所以然，如厌气性——酒类，好气性——醋。
微生物纯种分离培养技术，开创了人为控制微生物时代，减少了腐败现象，实现了无菌操作；发明了简便的密封式发酵罐；人工控制条件，提高发酵效率，稳定产品质量。
发酵工程复习知识点
原料的定义：•从工艺角度来看，凡是能被生物细胞利用并转化成所需的代谢产物或菌体的物料，都可作为发酵工业生产的原料•具体：一般是含有可发酵性糖或可转化为可发酵性糖的物料，还包括前体物质等等原料选择的原则1）满足生产工艺要求：适合微生物需要、吸收利用、代谢产物生产对生产中除发酵以外的其他方面，如通气、搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少2）满足管理和经济要求：原料价格低廉（占成本的比例）•原料资源要丰富，容易收集（60-70's,石油烷烃生产谷氨酸）•因地制宜，就地取材•原料要容易贮藏3）满足环保的要求资源化减少污染常用原料种类•薯类：甘薯、马铃薯、木薯、山药等•粮谷类：高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍和稷等（酒用原料）•野生植物：橡子仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金刚头、香符子等•农产品加工副产物：米糠（饼）、麸皮、高粱糠、淀粉渣等•糖蜜•非粮食生物质原料：纤维素、木质素、半纤维素等•水果类原料：葡萄、苹果、山楂等常用原料的化学组成•碳水化学物：主要是单糖和双糖，发酵微生物的碳源和能源。
一些多糖则需转化为单糖或双糖后才被利用•蛋白质：蛋白质经蛋白酶分解后产生的多肽或氨基酸，是糖化菌和酵母菌生长繁殖的氮源・脂肪：针对不同的发酵产品其作用有较大差别•灰分：主要是P、Mg、K、S、Ca等元素，是微生物生长和代谢所必需糖蜜：英文名称：molasses定义：工业制糖过程中，蔗糖结晶后，剩余的不能结晶，但仍含有较多糖的液体残留物。
玉米浆：外文名cornsteepliquor,是制玉米淀粉的副产物，原料为玉米糁、水、玉米汁。
制造玉米淀粉须将玉米粒先用亚硫酸浸泡,浸泡液浓缩即制成黄褐色的液体,叫玉米浆,含有丰富的可溶性蛋白、生长素和一些前体物质,含大约40%〜50%固体物质。
味道微咸，是微生物生长很普遍应用的有机氮源,它还能促进青霉素等抗生素的生物合成。
培养基设计的基本原则1）培养基的组成必需满足细胞的生长和代谢产物所需的元素,并能提供生物合成和细胞维持活力所需要的能量2）营养成分恰当的配比3）渗透压（吸收、传质）4）pH值5）氧化还原电位（如：专性厌氧菌）如何进行培养基的设计（1）理论计算法碳源和能源+氮源+其他需要一细胞+产物+CO2+H2O+热量通过计算可以获得生产一定数量的细胞时所需的营养物的最低数量。
- 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)。
•异淀粉酶作用底物的最小单位是麦芽三糖基或麦芽四糖基含1个α-1,6-糖苷键,不能水解只有2个葡萄糖基的α-1,6-糖苷键。表现为前者以普鲁兰和支链淀粉为底物,不能作用于植物和动物糖原;后者能够去除支链淀粉和植物、动物糖原中的分支链,却不能作用于普鲁兰。
•异淀粉酶类型的淀粉脱枝酶相较普鲁兰类型
低了原料的损耗
•提高了原料的粉碎细度
•节省了蒸煮时所消耗的蒸气
•粉碎机部件(特别是刀片的磨损减少
•设备简单,对厂房要求不高
(1机械的输送
(2气流输送
优点•设备简单•占地面积小•费用少
•连续化自动化改善了劳动条件
•输送能力和距离有较大的变动范围
•在气流输送的同时,还可对物料进行加热、冷
却、干燥等操作
原理:
•糖化酶:作用于淀粉的l,4键结合,能从葡萄糖键的非还原性末端起将葡萄糖单位一个一个的切断,因为是从链的一端逐渐地一个个地切断为葡萄糖,所以称为外切淀粉酶。
•β-淀粉酶:β-淀粉酶能水解α-1,4糖苷键,不能水解α- 1,6糖苷键,遇此键水解停止,也不能越过继续水解。β-淀粉酶届于外切酶,水解产物只有麦芽糖。
•水解程度:酶法高
•糖液杂质:酶法低,酸法高
酶法糖化的工艺流程
液化→糖化→灭酶→过滤→贮糖计量→发酵•工艺要点:
–糖化pH4.2-4.5
–温度60℃左右
–糖化酶用量150U/g淀粉
–糖化时间32小时,用无水酒精检验无糊精存在时,糖化结束,然后将pH调整至4.8-5.0,维持20分钟灭酶
水解糖液的质量要求和控制要点
(4碳源具有生物合成的底物和能源的双重作
用,在需氧条件下,对碳源的需要量可以从菌
体对底物的产率系数(Yx/s推算而得。
发酵培养基的组成成分
水碳源氮源无机盐维生素缓冲剂
前体和代谢调节剂消沫剂
促进剂:不促进微生物的生长、只是有助于调
节产物的形成
抑制剂:加入后会抑制某些代谢途径,使另一
途径活跃,从而获得人们需要的代谢产物
•液化彻底(60˚C时液化液要稳定,不出现老
化现象,不含不溶性淀粉颗粒,液化液透明、
清亮
糖化理论
•糖化:以无机酸或酶为催化剂,在一定温度下
使淀粉水解,将淀粉全部或部分转化为葡萄糖
等可发酵性糖的过程。
•糖化剂:糖化过程中所用的催化剂。包括无机
酸和酶。
•糖化的目的:将淀粉转化为可发酵性糖。
•理论收率(111.11%
淀粉的老化
液化后的淀粉醪液在温度降低时,黏度逐步增加,重到重新发生结晶的现象,称为老化
焦糖化:当温度达到糖的熔点时(185℃,糖分脱水形成黑色无定形物,统称焦糖
氨基糖反应:还原糖与氨基酸之间产生的呈色反应称为氨基糖反应。
酶解法液化、糖化淀粉常用的酶
•α-淀粉酶:其作用是将淀粉迅速水解为糊精及少量麦芽糖,对淀粉的作用,可将长链从内部分裂成若干短链的糊精,所以也称内切淀粉酶。淀粉受到α-淀粉酶的作用后,遇碘呈色很快反应,如下表现:蓝→紫→红→浅红→不显色(即碘原色
•定义:以酶为催化剂,在常温常压下将淀粉水
解为葡萄糖的方法。包括液化和糖化两个过程,
故又称双酶水解法。
•优点:
–反应条件温和
–副反应少,淀粉质量高
–可在较高淀粉浓度下水解,对预料要求不高
–糖液的质量高、营养物质较丰富
•缺点:
–水解时间长,夏天糖液容易变质
–设备较多
糖化方法的比较
•水解时间:酸法短,酶法长
纤维质原料的预处理
•物理方法有:–剪切和研磨–高温液态法–高温分解–微波处理–蒸汽爆破–高能辐射•常用的化学法有:–臭氧法–酸水解法–碱法–氧化脱木素法–有机溶剂法
•常用的物理化学法有:–蒸汽爆裂法–氨纤维爆裂–CO2爆破法–蒸汽爆裂与乙醇抽提结合法–氨冷冻爆破法
生物合成的前体物质指某些化合物加入到发酵培养基中,能被微生物在生物合成过程中结合到产物分子中去,其自身结构并无多大变化,但产量却因前体的加入有较大提高。
•异淀粉酶:异淀粉酶能水解支链淀粉和糖原分子中支叉地位的α- 1,6糖苷键,使支叉结构断裂。但对于直链结构中的α- 1,6糖苷键却不能水解。
•普鲁蓝酶能水解支叉结构和直链结构的α- 1, 6糖苷键、支链淀粉、糖原和其β-极限糊精及普鲁蓝分子中的β- 1,6键。
脱支酶——普鲁兰酶vs异淀粉酶
•普鲁兰酶类型的淀粉脱支酶和异淀粉酶类型的淀粉脱支酶都能够专一地切开支链淀粉分支点中的α-1,6糖苷键,将小单位的支链分解,从而切下整个侧枝,最大限度地利用淀粉原料。•其不同在于:普鲁兰酶作用底物的最小单位是
预处理的必要性
1,发酵工厂在进行生产前,必须先将原料中混
杂的杂质除去,保证后续工序生产的正常和顺
利进行
2,为保证后续工序生产的正常和顺利进行,还
需对原料进行适当加工
3,为反应器。
预处理的方法(方式
1,原料除杂
•筛选•风选•磁力除铁
2,原料的粉碎
(1粉碎的目的:
•增加原料受热面积
•粉末状原料加水混合后容易流动输送
•对于一些带壳的原料,如高粱、大麦,在粉碎
前,则要求先把皮壳破碎
(3粉碎方法
•干粉碎
粗砰常用的设备是轴向滚筒式粗碎机,也有用
锤式粉碎机进行粗碎的例子,常用的细碎设备
是锤式粉碎机
•湿粉碎
湿法粉碎工艺的优点
•彻底消除了粉尘的危害,改善了劳动条件,降
•碘试/测定DE值(Dextrose Equivalent
•正常DE值10~20(糊精、低聚糖、单糖
–DE值高,糊精太小,不利于糖化酶作用,
影响催化效率,终点DE值低。
–DE值低,液化不彻底,糖化速度慢,酶用
量大,时间长,过滤性能差。
•透光率和澄清度
液化效果的标准
•液化要均匀
•蛋白絮凝效果好(灭酶,100℃/10min
工艺:将浓度30~40%淀粉乳调整pH到6.5,
加入CaCl2(0.01mol/L和一定量淀粉酶(5~8u/克
淀粉,剧烈搅拌,加热到85~90℃,保持30~60
分钟,达到液化程度( DE 15~18 ,升温到100℃,
灭酶10分钟。
此方法简便,但效果较差,能耗大,原料利用
率低,过滤性能差。
•高温液化法(喷淋连续进出料液化法-半连
原料的定义:
•从工艺角度来看,凡是能被生物细胞利用并转化成所需的代谢产物或菌体的物料,都可作为发酵工业生产的原料
•具体:一般是含有可发酵性糖或可转化为可发酵性糖的物料,还包括前体物质等等
原料选择的原则
1满足生产工艺要求:
适合微生物需要、吸收利用、代谢产物生产对生产中除发酵以外的其他方面,如通气、搅拌、精制、废弃物的处理等所带来的困难最少2满足管理和经济要求:
•检验糖化:
是否水解完全
–测定还原糖;
–用无水酒精。
(1酸解法(酸糖化法
•定义:以酸(无机酸或有机酸为催化剂,在
高温高压下将淀粉水解为葡萄糖的方法。
•优点:
–工艺简单,设备较单一
–水解时间短,设备周转快
•缺点:
–需耐高温、高压和耐腐蚀的设备
–副产物多,淀粉的转化率低–对原料要求高
–废水难处理
(2酶解法
通过计算可以获得生产一定数量的细胞时所需
的营养物的最低数量。
(2组成微生物的元素包括C、H、O、N、S、
P、Mg和K(见下表,这些元素都要在方程式
中予以平衡
(3有些微生物无力的合成特定营养物,如氨
基酸、维生素或核苷酸。一旦测出其中一种是
生长因子,就要在培养基中加入适量的纯净的
化合物或含有该物质的混合物。
流程较适合;从一个加料点向几个不同地方送
料时,压送式流程较适合
淀粉在水-热处理过程的中变化
(1水-热处理的概念•将淀粉质原料与水一起,
在高温高压或低温低压的条件下进行处理的过
程。
(2水-热处理的目的•淀粉原料经过水热处理,
使淀粉从细胞中游离出来,并转化为溶解状态,
以便淀粉酶系统进行糖化作用,这就是原料水-
•农产品加工副产物:米糠(饼、麸皮、高粱糠、淀粉渣等
•糖蜜
•非粮食生物质原料:纤维素、木质素、半纤维素等
•水果类原料:葡萄、苹果、山楂等
常用原料的化学组成
•碳水化学物:主要是单糖和双糖,发酵微生物的碳源和能源。一些多糖则需转化为单糖或双糖后才被利用
•蛋白质:蛋白质经蛋白酶分解后产生的多肽或氨基酸,是糖化菌和酵母菌生长繁殖的氮源•脂肪:针对不同的发酵产品其作用有较大差别•灰分:主要是P、Mg、K、S、Ca等元素,是微生物生长和代谢所必需
(1水解糖液的质量要求
•色泽:呈强黄色透明液
•糊精反应:无
•还原糖含量,18%左右
•DE值:90%以上
•透光率:60~80%左右(650纳米
•pH值:4.6~4.8
•淀粉转化率:92%以上(实际产量/理论产量(2水解糖液的控制要点
•合理控制淀粉乳浓度
•糖液要清
•溶液中不含糊精
•糖液要新鲜
•糖液贮存容器一定要保持清洁,定期清理和清洗,防止酵母菌等浸入
原料价格低廉(占成本的比例
•原料资源要丰富,容易收集(60-70‘s,石油烷烃生产谷氨酸
•因地制宜,就地取材
•原料要容易贮藏
3满足环保的要求
资源化减少污染
常用原料种类
•薯类:甘薯、马铃薯、木薯、山药等
•粮谷类:高粱、玉米、大米、谷子、大麦、小麦、燕麦、黍和稷等(酒用原料
•野生植物:橡子仁、葛根、土茯苓、蕨根、石蒜、金刚头、香符子等
续式
工艺:将淀粉乳调整到适当pH和Ca2+浓度,
加入一定量的液化酶,用泵打给喷淋头引入液