发酵工艺原理PPT课件
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发酵工程原理PPT课件
发酵工程原理 与技术应用
.
1
发酵工程
一、微生物发酵工程
微生物工程：利用微生物的活动来进行物质 转化的理论与工程技术体系。是将化学工程 有关理论和单元操作应用于微生物的工业发 绪 酵生产，进而发展起来的具有新的特点的一 论 门学科。
.
2
发酵工程
生物学
绪
论
发酵工程
工程学
化学
.
3
发酵工程
1.是应用微生物为工业规模生产服务的一门 工程技术，是直接建立在微生物学基础上的， 随微生物工业的发展而发展，同时也是与化 学工业相结合的一个新发展。 绪 论
目前，发酵工程的全部基本参数：如温度、pH 值等均能自动记录并能自动控制。
.
8
发酵工程
6.微生物酶反应生物合成和化学合成反应结 合工程技术的建立；
混合法（可先发酵后合成，亦可颠倒） 大规模生产 ：维生素C、激素、核酸； 新
绪 的抗生素； 某些氨基酸
论
.
9
发酵工程
三、微生物工业的特点及范围
微生物工业（发酵工业）：利用微生物具有 的化学活性进行物质转换，从事各种发酵产 品生产的工业。 绪 论
①从糖分解产生简单化合物→复杂物质的生
物合成；
绪 论
②发酵方法代替化学合成方法较多；
③向大型发酵发展（常用20～120吨发酵罐， 最大500～1000吨）
④人工诱变菌种和代谢控制，新产品、新用
途层出不穷；
⑤开辟新原料；
⑥环境友好型生产；
.
15
发酵工程
七、《发酵工程原理与技术》的任务和内容
任务：从微生物工程范畴出发来阐明厌氧性 发酵与好气性发酵过程及产品提纯的工艺原 理； 绪 用这些基本理论去分析、解决微生物工业中 论 存在的具体问题，提高产品质量和数量；
.
1
发酵工程
一、微生物发酵工程
微生物工程：利用微生物的活动来进行物质 转化的理论与工程技术体系。是将化学工程 有关理论和单元操作应用于微生物的工业发 绪 酵生产，进而发展起来的具有新的特点的一 论 门学科。
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2
发酵工程
生物学
绪
论
发酵工程
工程学
化学
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3
发酵工程
1.是应用微生物为工业规模生产服务的一门 工程技术，是直接建立在微生物学基础上的， 随微生物工业的发展而发展，同时也是与化 学工业相结合的一个新发展。 绪 论
目前，发酵工程的全部基本参数：如温度、pH 值等均能自动记录并能自动控制。
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8
发酵工程
6.微生物酶反应生物合成和化学合成反应结 合工程技术的建立；
混合法（可先发酵后合成，亦可颠倒） 大规模生产 ：维生素C、激素、核酸； 新
绪 的抗生素； 某些氨基酸
论
.
9
发酵工程
三、微生物工业的特点及范围
微生物工业（发酵工业）：利用微生物具有 的化学活性进行物质转换，从事各种发酵产 品生产的工业。 绪 论
①从糖分解产生简单化合物→复杂物质的生
物合成；
绪 论
②发酵方法代替化学合成方法较多；
③向大型发酵发展（常用20～120吨发酵罐， 最大500～1000吨）
④人工诱变菌种和代谢控制，新产品、新用
途层出不穷；
⑤开辟新原料；
⑥环境友好型生产；
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15
发酵工程
七、《发酵工程原理与技术》的任务和内容
任务：从微生物工程范畴出发来阐明厌氧性 发酵与好气性发酵过程及产品提纯的工艺原 理； 绪 用这些基本理论去分析、解决微生物工业中 论 存在的具体问题，提高产品质量和数量；
25.1 发酵技术（课件ppt）
发酵用到的酵母菌、霉菌、乳酸菌等微生物的繁殖需要有 机物、水分和适宜的温度等外界条件
乳酸菌
酵母菌
霉菌
常见发酵食品的原料和微生物
产品
原料
发酵微生物
米酒
米
曲霉、毛霉、酵母菌
面酱
面粉
米曲霉
黄酱 面粉、黄豆
米曲霉
豆豉
黄豆
米曲霉、毛霉、黑根霉
二、沼气的生产也是发酵过程
沼气发酵又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、秸秆、污水 等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条 件下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生 沼气的过程。
沼气是一种混合气体，可以燃烧，因为这种气体最先是在 沼泽中发现的，所以称为沼气，它的主要成分是甲烷占55 ％～70％左右，二氧化碳占25％～40％左右，此外还有 少量氢气、硫化氢、一氧化碳、氮和氨等。甲烷细菌
产生甲烷
甲烷燃烧可用于照明、发电。
沼渣是沼气发酵后残留在沼气 池底部的半固体物质,含有丰富 的机质、腐殖酸、粗蛋白、氮 、磷、钾和多种微量元素等， 是一种缓速兼备的优质有机肥 和养殖饵料。
三、工业化的发酵技术构成了生物技术的产业
工业化的发酵产品
抗生素 氨基酸 甜味剂 食用有机酸 酶制剂
总结
一、发酵食品 1. 认识发酵食品
25.1发酵技术
2. 品尝一杯自制的酸奶
乳酸菌在适宜的温度和无氧条件下将牛奶中的乳糖等分解或转化为乳酸
3. 酿一瓶醇香浓郁的米酒。
曲霉、毛霉
酵母菌
淀粉——————葡萄糖———酒精
讨论：
1.酒药对酿制米酒起什么作用？
酒药就是酒曲， 酒曲中所含的酶 制剂将谷物原料糖化发酵成酒。
2.米饭表面的绒毛是什么？
乳酸菌
酵母菌
霉菌
常见发酵食品的原料和微生物
产品
原料
发酵微生物
米酒
米
曲霉、毛霉、酵母菌
面酱
面粉
米曲霉
黄酱 面粉、黄豆
米曲霉
豆豉
黄豆
米曲霉、毛霉、黑根霉
二、沼气的生产也是发酵过程
沼气发酵又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、秸秆、污水 等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条 件下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生 沼气的过程。
沼气是一种混合气体，可以燃烧，因为这种气体最先是在 沼泽中发现的，所以称为沼气，它的主要成分是甲烷占55 ％～70％左右，二氧化碳占25％～40％左右，此外还有 少量氢气、硫化氢、一氧化碳、氮和氨等。甲烷细菌
产生甲烷
甲烷燃烧可用于照明、发电。
沼渣是沼气发酵后残留在沼气 池底部的半固体物质,含有丰富 的机质、腐殖酸、粗蛋白、氮 、磷、钾和多种微量元素等， 是一种缓速兼备的优质有机肥 和养殖饵料。
三、工业化的发酵技术构成了生物技术的产业
工业化的发酵产品
抗生素 氨基酸 甜味剂 食用有机酸 酶制剂
总结
一、发酵食品 1. 认识发酵食品
25.1发酵技术
2. 品尝一杯自制的酸奶
乳酸菌在适宜的温度和无氧条件下将牛奶中的乳糖等分解或转化为乳酸
3. 酿一瓶醇香浓郁的米酒。
曲霉、毛霉
酵母菌
淀粉——————葡萄糖———酒精
讨论：
1.酒药对酿制米酒起什么作用？
酒药就是酒曲， 酒曲中所含的酶 制剂将谷物原料糖化发酵成酒。
2.米饭表面的绒毛是什么？
啤酒发酵实验原理.pptx
在麦汁冷却到室温后加入啤酒酵母，这个过程容易染 菌，须在酒精灯火焰保护下加入
6.主发酵 10 ℃发酵5~6d。发酵结束制成嫩啤酒。观察主
发酵过程中的变化，并且做好实验记录。
7.后发酵 试剂瓶保鲜膜密封后置于冰箱中发酵7d。
实验结果
写出主发酵过程中变化情况。
思考题
1、制麦的目的？ 2、糖化的目的？ 3、麦汁加酒花煮沸的目的？ 4、主发酵过程分为那几个时期？ 5、后发酵的目的
麦汁过滤
过滤：糖化结束后，必须将糖化醪尽快地进行 固液分离，即过滤，从而得到清亮的麦汁。固 体部分称为“麦糟”，液体部分为麦汁，是啤酒 酵母发酵的基质。
洗糟：利用热水洗出残留于麦糟中的浸出物的 过程。
麦汁煮沸
煮沸：麦汁和酒花一起煮沸，使啤酒花散发出 特有的香味。
煮沸的目的：Βιβλιοθήκη – 蒸发多余水分：浓缩麦汁到规定浓度 – 浸出酒花中的有效成分：赋予独特风味 – 破坏酶的活性 – 使可凝固性蛋白质变性凝固析出
用谷物粉碎机粉碎，使粗细比例控制在1：2.5 ，同时使表皮破而不碎。必要时可稍稍回潮后 再粉碎。
2.糖化：采用浸出糖化法（纯粹利用酶的生化 作用进行糖化的方法）
– 每实验台称500g麦芽加入2500ml水，分入四个烧 杯中于水浴锅上加热，使水浴锅中的液面高于烧杯 中的液面。
– 糖化流程：35~37℃，保温30min→50~52 ℃ 60min→65 ℃30min（碘液反应完全） →76~78 ℃送入漏斗中进行过滤。
制麦的主要目的：是使大麦吸收一定的水分后，在适 当的条件下发芽，产生一系列的酶，以便在后续处理 过程中使大分子物质（如淀粉、蛋白质）溶解和分解 。绿麦芽通过干燥会产生啤酒所必需的色、香、味等 成分。
粉碎
6.主发酵 10 ℃发酵5~6d。发酵结束制成嫩啤酒。观察主
发酵过程中的变化，并且做好实验记录。
7.后发酵 试剂瓶保鲜膜密封后置于冰箱中发酵7d。
实验结果
写出主发酵过程中变化情况。
思考题
1、制麦的目的？ 2、糖化的目的？ 3、麦汁加酒花煮沸的目的？ 4、主发酵过程分为那几个时期？ 5、后发酵的目的
麦汁过滤
过滤：糖化结束后，必须将糖化醪尽快地进行 固液分离，即过滤，从而得到清亮的麦汁。固 体部分称为“麦糟”，液体部分为麦汁，是啤酒 酵母发酵的基质。
洗糟：利用热水洗出残留于麦糟中的浸出物的 过程。
麦汁煮沸
煮沸：麦汁和酒花一起煮沸，使啤酒花散发出 特有的香味。
煮沸的目的：Βιβλιοθήκη – 蒸发多余水分：浓缩麦汁到规定浓度 – 浸出酒花中的有效成分：赋予独特风味 – 破坏酶的活性 – 使可凝固性蛋白质变性凝固析出
用谷物粉碎机粉碎，使粗细比例控制在1：2.5 ，同时使表皮破而不碎。必要时可稍稍回潮后 再粉碎。
2.糖化：采用浸出糖化法（纯粹利用酶的生化 作用进行糖化的方法）
– 每实验台称500g麦芽加入2500ml水，分入四个烧 杯中于水浴锅上加热，使水浴锅中的液面高于烧杯 中的液面。
– 糖化流程：35~37℃，保温30min→50~52 ℃ 60min→65 ℃30min（碘液反应完全） →76~78 ℃送入漏斗中进行过滤。
制麦的主要目的：是使大麦吸收一定的水分后，在适 当的条件下发芽，产生一系列的酶，以便在后续处理 过程中使大分子物质（如淀粉、蛋白质）溶解和分解 。绿麦芽通过干燥会产生啤酒所必需的色、香、味等 成分。
粉碎
发酵工程 ppt课件
4.1 主要发酵类型
微生物菌体发酵
以获得具有某种用途的菌体为目的。 例如：①酵母的生产。
②生物防治。 鳞翅目、双翅目害虫 苏云金杆菌、蜡样芽胞杆菌、 侧孢芽孢杆菌 松毛虫——白僵菌、绿僵菌
问题草莓
据中国之声《新闻纵横》报道，日前一则关于草莓的报道让不 少消费者感到担心 —— 报道说，记者随机在北京新发地农产品 批发市场、美廉美超市、昌平采摘园以及路边的草莓摊购买了 8 份草莓样品，送到北京农学院检测，结果都检出了乙草胺成分， 它被列为 b － 2 类致癌物。但对于这个结果，很多业内人士都觉 得不可思议，理论上，乙草胺不应该出现在草莓里。
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。
路易斯· 巴斯德（Louis Pasteur)
近代微生物奠基人 巴氏消毒法
每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展。 每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展。
传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒
力，病菌可以被改造成防病的疫苗。
连续发酵的优缺点
优点
能维持基质浓度 可以提高设备利用率和单位时间的产量 便于自动控制 菌种发生变异的可能性较大 要求严格的无菌条件
缺点
4.3.1.3 补料分批发酵
又称半连续发酵，是介于分批发酵和连续发 酵之间的一种发酵技术，是指在微生物分批 发酵中，以某种方式向培养系统补加一定物 料的培养技术。
进作用，也有可能有抑制作用。
4.3.2.4 CO2 对发酵的影响
CO2对菌体具有抑制作用，当排气中CO2的浓度 高于4%时，微生物的糖代谢和呼吸速率下降。 例如，发酵液中CO2的浓度达到1.6×10-1mol，就 会严重抑制酵母的生长；当进气口CO2的含量占混 合气体的80%时，酵母活力与对照相比降低20%。
发酵过程优化与控制PPT课件
菌种生产性能越高，其生产条件越难满足。
.
3
发酵过程技术原理
分批发酵 补料-分批发酵 半连续发酵 连续发酵
.
4
分批发酵
几个重要参数：
为比生长速率,h-1； -qs 为比基质消耗速率,(g/g)/h； qp 为比产物形成速率,(g/g)/h 。
uX dX dt
q xX d S dt
补充养分，同时解除/消弱代谢产物的抑制。
不足：
丢失了未利用的养分和处于生长旺盛期的菌体；送去提炼 的发酵液体积更大；丢失代谢产生的前体物；利于非产生 菌突变株的生长。
实施：海洋微藻合成藻红素和EPA。
需要摸索最佳的培养基更新速率。
.
10
连续发酵
发酵过程中一面补入新鲜的料液，一面以相同的流速 放料，维持发酵液原来的体积。（恒化培养）
.
1
发酵过程优化与控制
发酵
狭义——厌氧条件下葡萄糖通过酵解途径生成 乳酸或乙醇等的分解代谢过程。
广义——微生物把一些原料养分在合适的发酵 条件下经特定的代谢途径转变成所需产物的过 程。
.
2
发酵是一个很复杂的生化过程，其好坏涉及诸多因素： 菌种性能、培养基组成、原料质量、灭菌条件、种子 质量、发酵条件和过程控制等
pH变化会影响酶活，菌对基质的利用效率和细
胞结构，从而影响菌的生长和产物的合成。
.
23
选择最适发酵pH的原则是获得最大比生产速率和
适当的菌量。
分阶段pH控制策略
如何控制发酵液pH？
基础培养基的配方；通过加酸碱或中间补料 例如，青霉素发酵，通过调节加糖速率来控制pH；链 霉素的生产，补充NH3来控制pH，同时为产物合成提 供氮源。
培养液pH可反映菌的生理状况：pH上升超过最适值，意 味着菌处于饥饿状态，可加糖调节；糖的过量又使pH下 降；用氨水中和有机酸需防止微生物中毒，可通过监测 培养液种溶氧浓度的变化来控制。
.
3
发酵过程技术原理
分批发酵 补料-分批发酵 半连续发酵 连续发酵
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4
分批发酵
几个重要参数：
为比生长速率,h-1； -qs 为比基质消耗速率,(g/g)/h； qp 为比产物形成速率,(g/g)/h 。
uX dX dt
q xX d S dt
补充养分，同时解除/消弱代谢产物的抑制。
不足：
丢失了未利用的养分和处于生长旺盛期的菌体；送去提炼 的发酵液体积更大；丢失代谢产生的前体物；利于非产生 菌突变株的生长。
实施：海洋微藻合成藻红素和EPA。
需要摸索最佳的培养基更新速率。
.
10
连续发酵
发酵过程中一面补入新鲜的料液，一面以相同的流速 放料，维持发酵液原来的体积。（恒化培养）
.
1
发酵过程优化与控制
发酵
狭义——厌氧条件下葡萄糖通过酵解途径生成 乳酸或乙醇等的分解代谢过程。
广义——微生物把一些原料养分在合适的发酵 条件下经特定的代谢途径转变成所需产物的过 程。
.
2
发酵是一个很复杂的生化过程，其好坏涉及诸多因素： 菌种性能、培养基组成、原料质量、灭菌条件、种子 质量、发酵条件和过程控制等
pH变化会影响酶活，菌对基质的利用效率和细
胞结构，从而影响菌的生长和产物的合成。
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23
选择最适发酵pH的原则是获得最大比生产速率和
适当的菌量。
分阶段pH控制策略
如何控制发酵液pH？
基础培养基的配方；通过加酸碱或中间补料 例如，青霉素发酵，通过调节加糖速率来控制pH；链 霉素的生产，补充NH3来控制pH，同时为产物合成提 供氮源。
培养液pH可反映菌的生理状况：pH上升超过最适值，意 味着菌处于饥饿状态，可加糖调节；糖的过量又使pH下 降；用氨水中和有机酸需防止微生物中毒，可通过监测 培养液种溶氧浓度的变化来控制。
第十二章微生物发酵ppt
2.作为工业微生物发酵使用的菌种，通常有以下特点：(1)具有 稳定的遗传学特性。(2)微生物生长和产物的合成对于基质没 有严格的要求。 (3)生长条件易于满足。(4)具有较高的各种 酶活力。（5）对于包含体，要求在细胞破碎是不易破碎，而 在目的产物的分离提出时，则易破碎。
第十二章微生物发酵ppt
•四、微生物发酵的基本特征
发酵过程中环境条件的变化，不仅会影响菌种的
生长繁殖，而且会影响菌种代谢产物的形成。为了使发酵
过程能顺利进行，要随时取样，检测培养液中的细菌数目、
产物浓度，同时还要及时为发酵菌提供必需的营养，并严
格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
第十二章微生物发酵ppt
• 五、分离提纯
发酵结束后，要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精 制，将发酵产物制成合乎要求的产品。对发酵产品的 要求不同，分离提纯的方法也相应有些区别。利用发 酵工程生产的产品有菌种代谢产物和菌种本身（如酵 母菌和细菌）两大类，如果产品是菌种，分离方法一 般是通过过滤、沉淀从培养液中分离出；如果产品是 代谢产物，则采用蒸馏、萃取、离子交换等方法提取。 分离提纯后的产品，还要经过质量检查合格后，才能 成为正式产品。
年代，微生物学家开始用紫外线、激光、化学诱变剂等处理
菌种，使菌种产生突变，以筛选出符合要求的优良菌种。随
着细胞工程、基因工程等技术的日益成熟，科学家开始构建
工程细胞或工程菌，用它们进行发酵，甚至能生产出一般微
生物所不能生产的产品。
第十二章微生物发酵ppt
•二、菌种培养基的配制
培养基是选择出的菌种生活的环境，对菌种有多方面的影响， 所以至关重要。一般来说，培养基的配方要经过反复的实验才 能确定。另外，发酵工程中所用的菌种多要求是纯培养的，即 整个发酵过程不能混有杂菌，否则将导致产量大大下降，甚至 得不到产品。例如，如果青霉素生产过程中污染了杂菌，这些 杂菌会分泌青霉素酶，将形成的青霉素分解掉。因此，培养基 和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
第十二章微生物发酵ppt
•四、微生物发酵的基本特征
发酵过程中环境条件的变化，不仅会影响菌种的
生长繁殖，而且会影响菌种代谢产物的形成。为了使发酵
过程能顺利进行，要随时取样，检测培养液中的细菌数目、
产物浓度，同时还要及时为发酵菌提供必需的营养，并严
格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
第十二章微生物发酵ppt
• 五、分离提纯
发酵结束后，要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精 制，将发酵产物制成合乎要求的产品。对发酵产品的 要求不同，分离提纯的方法也相应有些区别。利用发 酵工程生产的产品有菌种代谢产物和菌种本身（如酵 母菌和细菌）两大类，如果产品是菌种，分离方法一 般是通过过滤、沉淀从培养液中分离出；如果产品是 代谢产物，则采用蒸馏、萃取、离子交换等方法提取。 分离提纯后的产品，还要经过质量检查合格后，才能 成为正式产品。
年代，微生物学家开始用紫外线、激光、化学诱变剂等处理
菌种，使菌种产生突变，以筛选出符合要求的优良菌种。随
着细胞工程、基因工程等技术的日益成熟，科学家开始构建
工程细胞或工程菌，用它们进行发酵，甚至能生产出一般微
生物所不能生产的产品。
第十二章微生物发酵ppt
•二、菌种培养基的配制
培养基是选择出的菌种生活的环境，对菌种有多方面的影响， 所以至关重要。一般来说，培养基的配方要经过反复的实验才 能确定。另外，发酵工程中所用的菌种多要求是纯培养的，即 整个发酵过程不能混有杂菌，否则将导致产量大大下降，甚至 得不到产品。例如，如果青霉素生产过程中污染了杂菌，这些 杂菌会分泌青霉素酶，将形成的青霉素分解掉。因此，培养基 和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
酵母菌的酒精发酵PPT课件(模板)
4
酒母 水溶液中 连续发酵 pH4.5 左右 30~33℃ 60~72 h
酒母不含淀粉酶，主要含水解酶（如蔗糖酶、麦芽糖酶）和 酒化酶（指参与酒精发酵的各种酶和辅酶的总称，胞内酶）。 酒糟的利用
酒精是胞内产物
渗出体外 与H2O任比例混合
5
C6H12O6+2ADP+2H3PO4
2CH3CH2OH+2CO2+2ATP
22
3. 柠檬酸积累的代谢调节
（1）阻断柠檬酸的进一步代谢：使顺乌头酸酶失活
Fe2+是顺乌头酸酶的激活剂 （2）加强 EMP途径
加络合剂
增强3 个关键酶尤其是PFK的活力
PFK 受高水平的柠檬酸和ATP抑制； NH4+能解除此抑制 ∴氮源用NH4+盐（铵盐）
柠檬酸发酵时要求Mn2+、Fe2+、Zn2+的含量极低
1. 从能量守恒可知，要生成甘油则必须有等摩尔量的乙醛 生成。即 酵母进行甘油发酵时必须依靠部分酒精发酵 以获得能量（ATP和NADH + H+）。
2. 生成部分乙醇不可避免。 因为乙醛与NaHSO3复合反应 效率低于89%；且酵母体内有乙醇脱氢酶存在。
总反应式为：
C6H12O6
C3H5(OH)3 + CH3CHO + CO2
肠膜明串珠菌和葡聚糖明串珠菌等 。
（5）柠檬酸酯（三酯等）：树脂增塑剂（抗霉），化工原
料，药物等。
2. 柠檬酸的生物合成途径
菌种：黑曲霉和假丝酵母
好氧发酵
发酵原料：玉米、干薯、木薯、小麦、糖蜜等。
黑曲霉偏好于无机氮源。
无机氮源被利用后，对M的pH值有影响。
T：黑曲霉生长最适33℃~37℃，柠檬酸积累32℃。 pH值：黑曲霉生长最适pH3~7，柠檬酸积累pH< 2。
酒母 水溶液中 连续发酵 pH4.5 左右 30~33℃ 60~72 h
酒母不含淀粉酶，主要含水解酶（如蔗糖酶、麦芽糖酶）和 酒化酶（指参与酒精发酵的各种酶和辅酶的总称，胞内酶）。 酒糟的利用
酒精是胞内产物
渗出体外 与H2O任比例混合
5
C6H12O6+2ADP+2H3PO4
2CH3CH2OH+2CO2+2ATP
22
3. 柠檬酸积累的代谢调节
（1）阻断柠檬酸的进一步代谢：使顺乌头酸酶失活
Fe2+是顺乌头酸酶的激活剂 （2）加强 EMP途径
加络合剂
增强3 个关键酶尤其是PFK的活力
PFK 受高水平的柠檬酸和ATP抑制； NH4+能解除此抑制 ∴氮源用NH4+盐（铵盐）
柠檬酸发酵时要求Mn2+、Fe2+、Zn2+的含量极低
1. 从能量守恒可知，要生成甘油则必须有等摩尔量的乙醛 生成。即 酵母进行甘油发酵时必须依靠部分酒精发酵 以获得能量（ATP和NADH + H+）。
2. 生成部分乙醇不可避免。 因为乙醛与NaHSO3复合反应 效率低于89%；且酵母体内有乙醇脱氢酶存在。
总反应式为：
C6H12O6
C3H5(OH)3 + CH3CHO + CO2
肠膜明串珠菌和葡聚糖明串珠菌等 。
（5）柠檬酸酯（三酯等）：树脂增塑剂（抗霉），化工原
料，药物等。
2. 柠檬酸的生物合成途径
菌种：黑曲霉和假丝酵母
好氧发酵
发酵原料：玉米、干薯、木薯、小麦、糖蜜等。
黑曲霉偏好于无机氮源。
无机氮源被利用后，对M的pH值有影响。
T：黑曲霉生长最适33℃~37℃，柠檬酸积累32℃。 pH值：黑曲霉生长最适pH3~7，柠檬酸积累pH< 2。
发酵工程 ppt课件
100%
酵母菌
单细胞真菌，具有真核细胞结构 ，有产孢子繁殖和水生、好气性 生长及醇发酵和糖发酵等类型。
80%
霉菌
丝状真菌的俗称，意即多细胞的 真菌，在自然界中广泛存在。
微生物的营养需求
水
微生物细胞的主要组成部分， 是良好的溶剂，能维持酶活性 ，参与代谢反应。
无机盐
参与细胞构成和代谢反应，对 细胞的渗透压平衡和酸碱平衡 起着重要作用。
利用发酵技术生产面包、啤酒 、酸奶等食品。
医药工业
生产抗生素、疫苗、干扰素等 生物药物。
化学工业
生产燃料、化学品、塑料等物 质。
环境治理
利用微生物处理废水、废气， 实现环境保护和治理。
02
发酵工程的基本原理
微生物的种类与特性
80%
细菌
根据形态可分为球菌、杆菌、螺 旋菌等，根据对人类的关系可分 为致病菌、条件致病菌和益生菌 。
细胞分离
通过离心、过滤等技术将菌体从发酵液中分离出 来。
产物纯化
通过一系列的分离纯化技术，如蒸馏、结晶、色 谱等，将产物纯化至所需的规格和纯度。
04
发酵工程的应用实例
酒精发酵Βιβλιοθήκη 010203
酒精发酵简介
酒精发酵是一种通过酵母 菌将糖类物质转化为乙醇 的过程，广泛应用于酒精 饮料、化工等领域。
酒精发酵工艺流程
提高产物的产量与质量
代谢工程
通过代谢工程手段，对微生物的代谢途径进行优化，提高目标产 物的产量和纯度。
过程控制
采用先进的传感器和在线监测技术，实时监测发酵过程，实现精 准控制，提高产物质量。
降低生产成本与环境污染
节能减排技术
采用新型发酵设备，提高设备利用率和能源利用效率，降低能耗和碳排放。
高中生物新人教版选择性必修3传统发酵技术的应用课件(42张)
(2)在制作果醋的过程中,醋酸菌从何而来?采取什么措 施可以加快果醋的制作过程? 提示:来自空气。为发酵液通入无菌空气。 (3)果醋表面会出现一层菌膜,该膜的形成与哪种微生物 有关? 提示:醋酸菌。 (4)若要评价制作的果醋是否成功,可采用什么方式? 提示:可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝等方式进行 。
30～35℃
需要充足的氧气
7～8d
2.制作过程。 (1)用具消毒:将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干 净,并用体积分数为70%的 酒精 消毒,晾干备用
(2)挑选、冲洗葡萄:先 用清水冲洗1~2次 ,再去除枝梗和 腐烂的籽粒,沥干
(3)榨汁:用榨汁机榨取葡萄汁,将葡萄汁装入发酵瓶中, 盖好瓶盖
(4)果酒发酵
(5)封坛发酵:向坛盖边沿的水槽中注满水,并在发 酵过程中注意经常向水槽中补充水,根据室内 温度 控 制发酵时间
探究三 果酒和果醋的制作 阅读教科书第6、7页相关内容,分析“探究·实践:制作果
酒和果醋”,说明果酒和果醋的制作原理,简述果酒和果醋
制作的过程。
1.制作原理及发酵条件。
项目 制 菌种 作 原 反应 理
() A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒 B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌 C.若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是大量的食盐
抑制了乳酸菌的发酵过程 D.制作泡菜过程中,有机物的干重和种类将减少
解析:制作泡菜时,用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒; “ 陈泡菜水”中含有大量的乳酸菌,因此加入“陈泡菜水” 可提供乳酸菌; “咸而不酸”是由于加入的食盐过多,抑 制了乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的过程; 乳酸菌的生命 活动消耗有机物,将有机物转变成其他物质,因此有机 物的干重下降,种类增多。 答案:D
(4)为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜,不宜多吃腌制 蔬菜? 提示:腌制蔬菜中亚硝酸盐含量高,人体摄入过多的亚 硝酸盐会对身体造成危害。
第六章 发酵工程 PPT课件
生物下游一般过程
§6-5 生化反应器
生化反应器类型 通用式发酵罐 气升式发酵罐 其他生物反应器形式
生化反应器类型
• 酶反应器：单相式、多相式 • 发酵反应器器：液态、固态
通用式发酵罐
通气 搅拌：传质
传热
气升式发酵罐
气升式发酵罐的优点 是能耗低，液体中的 煎切作用小，结构简 单。在同样的能耗下， 其氧传递能力比机械 搅拌式通气发酵罐要 高得多。
发酵的基本过程
发酵过程形式
• 批式发酵
• 补料发酵→带放（半连续发酵）
• 连续发酵→多级连续发酵
• 发酵-分离耦合 • ……
连续发酵
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。
优点 ① 可提高设备利用率和产量； ② 发酵中各参数趋于恒值，便于自动控制； ③ 易于分期控制。可以在不同的罐中控制不同的条件。
• 初级、次级代谢产物 • 生物大分子（酶、多糖） • 菌体 • 利用微生物发酵进行转化反应
§6-2 工业微生物
常见种类 菌种选育与保藏
常见工业微生物种类
• 细菌 • 放线菌 • 酵母菌 • 霉菌
细菌的形态（单细胞）
• 球菌 • 杆菌 • 螺旋菌
•
细 菌 细 胞 结 构 模 式 图
放线菌
•
固态发酵罐
课外书籍资料
• 微生物与发酵基础教程，宋超先，天津大学出版社， 2007
• 发酵工艺，孙俊良，中国农业出版社，2008 • 生物反应工程原理，贾士儒，科学出版社，2008 • 微生物工程工艺原理，姚汝华，华南理工大学出版社
1996 • 生化工程，伦世仪，中国轻工业出版社，1993 • 生化反应工程，山根恒夫，西北大学出版社，1992 • 发酵工艺学原理，（英）P·F·斯坦伯里，中国医药科技
《啤酒发酵工艺》课件
目前我国啤酒行业已经发展 到一个相对成熟的阶段。在 传统啤酒原料和口感的基础 上，已经推出了低度、无酒 精以及调味啤酒等多种啤酒 产品。
啤酒发酵工艺的未来发 展方向
未来的发展方向包括优化工 艺流程、推广新技术、提高 产品质量、研制高端啤酒和 功能性啤酒等。
啤酒行业的市场前景
啤酒行业在未来还有很大的 发展空间，随着人们生活水 平的提高和对产品质量的要 求不断提高，啤酒行业将会 更加繁荣。
酿造啤酒的主要原料是大 麦、啤酒花、水、酵母和 其他辅料。
啤酒发酵的工艺流程
1
制曲和糖化
2
大麦经过粉碎、淀粉化为糖，并添加
酶解成糖浆状。糖液进入制曲池，经
过一段时间后制成麦芽。
3
发酵
4
将预先制备好的酵母加入发酵罐内，
进行发酵。发酵结束后，将酒液分离
Байду номын сангаас
并进行陈酿。
5
制备原料和酵母的培养
原料制备包括大麦的清洁、腌制、烘 干、研磨等；酵母培养包括活化、繁 殖、存储等。
发酵过程中的常见问题 及解决方法
常见问题包括酒味异味、酵母 污染、细菌污染、PH值过低或 过高等，需要采取相应的解决 措施。
常用的监测方法和设备
监测方法包括酒精浓度检测、 苦度检测、酸度检测、振荡法 定量检测等；设备包括发酵罐 直接示波器、浊度计、分光光 度计等。
啤酒发酵工艺的发展与前景
目前啤酒发酵工艺的发 展现状
煮沸和酒花的投放
将酿好的糖液加热至沸腾，并逐步加 入啤酒花，从而产生苦味。
相关技术操作和设备
相关技术操作包括PH值控制、温度 控制、二氧化碳排放、振荡等；设备 包括发酵罐、陈酿桶、冷却器、灌装 机等。
啤酒发酵工艺的未来发 展方向
未来的发展方向包括优化工 艺流程、推广新技术、提高 产品质量、研制高端啤酒和 功能性啤酒等。
啤酒行业的市场前景
啤酒行业在未来还有很大的 发展空间，随着人们生活水 平的提高和对产品质量的要 求不断提高，啤酒行业将会 更加繁荣。
酿造啤酒的主要原料是大 麦、啤酒花、水、酵母和 其他辅料。
啤酒发酵的工艺流程
1
制曲和糖化
2
大麦经过粉碎、淀粉化为糖，并添加
酶解成糖浆状。糖液进入制曲池，经
过一段时间后制成麦芽。
3
发酵
4
将预先制备好的酵母加入发酵罐内，
进行发酵。发酵结束后，将酒液分离
Байду номын сангаас
并进行陈酿。
5
制备原料和酵母的培养
原料制备包括大麦的清洁、腌制、烘 干、研磨等；酵母培养包括活化、繁 殖、存储等。
发酵过程中的常见问题 及解决方法
常见问题包括酒味异味、酵母 污染、细菌污染、PH值过低或 过高等，需要采取相应的解决 措施。
常用的监测方法和设备
监测方法包括酒精浓度检测、 苦度检测、酸度检测、振荡法 定量检测等；设备包括发酵罐 直接示波器、浊度计、分光光 度计等。
啤酒发酵工艺的发展与前景
目前啤酒发酵工艺的发 展现状
煮沸和酒花的投放
将酿好的糖液加热至沸腾，并逐步加 入啤酒花，从而产生苦味。
相关技术操作和设备
相关技术操作包括PH值控制、温度 控制、二氧化碳排放、振荡等；设备 包括发酵罐、陈酿桶、冷却器、灌装 机等。
《果蔬发酵技术》课件
生物柴油
果蔬发酵技术可以生产生物柴油，作 为可再生能源，用于交通运输领域。
05
果蔬发酵技术前景与挑战
技术发展前景
多样化产品开发
利用果蔬发酵技术，可以开发出 更多种类的产品，如果蔬饮料、 果蔬发酵酒、果蔬调味品等，满
足消费者多样化的需求。
营养价值提升
果蔬发酵过程中，有益菌群可将 果蔬中的营养成分分解为更易被 人体吸收的形式，提高产品的营
作。
发酵设备与操作
设备选择与配置
根据发酵工艺需求，介绍所需 设备的种类、规格及数量，如
发酵罐、搅拌器、泵等。
设备操作规程
详细说明各种设备的操作步骤 、注意事项及维护保养要求。
设备清洗与消毒
强调设备清洗和消毒的重要性 ，介绍有效的清洗和消毒方法 。
设备故障排除与维修
提供设备常见故障的排除方法 及维修保养建议。
发酵过程中的质量控制
质量标准制定
根据果蔬发酵产品的特点和市场需求 ，制定相应的质量标准，如理化指标 、微生物指标等。
质量检测方法
介绍用于检测和控制发酵过程质量的 实验方法和仪器设备。
质量管理体系建设
阐述如何建立和完善果蔬发酵过程的 质量管理体系，以确保产品质量稳定 可靠。
质量风险评估与控制
分析发酵过程中可能存在的质量风险 ，并提出相应的预防和控制措施。
未来发展方向与展望
1 2
技术创新与突破
未来应加强果蔬发酵技术的研发和创新，突破技 术瓶颈，提高生产效率和产品质量。
降低生产成本
通过优化工艺流程、提高设备利用率等方式，降 低果蔬发酵产品牌建设
加强市场推广和品牌建设，提高消费者对果蔬发 酵产品的认知度和接受度，拓展市场份额。
养价值。
果蔬发酵技术可以生产生物柴油，作 为可再生能源，用于交通运输领域。
05
果蔬发酵技术前景与挑战
技术发展前景
多样化产品开发
利用果蔬发酵技术，可以开发出 更多种类的产品，如果蔬饮料、 果蔬发酵酒、果蔬调味品等，满
足消费者多样化的需求。
营养价值提升
果蔬发酵过程中，有益菌群可将 果蔬中的营养成分分解为更易被 人体吸收的形式，提高产品的营
作。
发酵设备与操作
设备选择与配置
根据发酵工艺需求，介绍所需 设备的种类、规格及数量，如
发酵罐、搅拌器、泵等。
设备操作规程
详细说明各种设备的操作步骤 、注意事项及维护保养要求。
设备清洗与消毒
强调设备清洗和消毒的重要性 ，介绍有效的清洗和消毒方法 。
设备故障排除与维修
提供设备常见故障的排除方法 及维修保养建议。
发酵过程中的质量控制
质量标准制定
根据果蔬发酵产品的特点和市场需求 ，制定相应的质量标准，如理化指标 、微生物指标等。
质量检测方法
介绍用于检测和控制发酵过程质量的 实验方法和仪器设备。
质量管理体系建设
阐述如何建立和完善果蔬发酵过程的 质量管理体系，以确保产品质量稳定 可靠。
质量风险评估与控制
分析发酵过程中可能存在的质量风险 ，并提出相应的预防和控制措施。
未来发展方向与展望
1 2
技术创新与突破
未来应加强果蔬发酵技术的研发和创新，突破技 术瓶颈，提高生产效率和产品质量。
降低生产成本
通过优化工艺流程、提高设备利用率等方式，降 低果蔬发酵产品牌建设
加强市场推广和品牌建设，提高消费者对果蔬发 酵产品的认知度和接受度，拓展市场份额。
养价值。
《有机酸发酵》课件
代谢工程
通过代谢工程手段，对菌种的代 谢途径进行改造，优化菌种的有 机酸发酵能力。
发酵条件的优化
01
温度控制
根据菌种的生长和发酵特性，优 化发酵温度，提高有机酸的产量 和产率。
pH调节
02
03
溶氧控制
通过实时监测和调节发酵液的 pH值，为菌种提供适宜的发酵 环境，提高发酵效率。
通过控制发酵过程中的溶氧水平 ，促进菌种的生长和代谢，提高 有机酸发酵的产量。
新菌种的发现与应用
发现新的有机酸发酵菌种，具有更强 的发酵能力和更高的产物浓度，能够 更有效地进行有机酸发酵。
对新菌种进行基因改造和优化，提高 其发酵效率和产物品质，以满足不断 变化的市场需求。
新型发酵工艺的开发
开发新型的有机酸发酵工艺，如分批 发酵、连续发酵和固定化细胞发酵等 ，以提高发酵效率和产物提取率。
03
有机酸发酵的工艺流程
菌种选择与培养
菌种选择
根据发酵需求选择具有高发酵活性和稳定性能的菌种，如乳酸菌、醋酸菌等。
菌种培养
在无菌条件下，将选定的菌种接种至培养基中，进行扩大培养，获得足够的菌 体量。
原料选择与处理
原料选择
选择来源丰富、价格低廉、质量稳定的原料，如葡萄糖、果糖等。
原料处理
对原料进行除杂、清洗、破碎等预处理，以便后续发酵过程顺利进行。
醋酸菌在酿醋、制醋等工业中广泛应用，同时也 可用于制作泡菜、酸菜等发酵食品。
醋酸具有一定的抗菌、防腐作用，对人体健康也 有益处。
酵母菌
酵母菌是有机酸发酵中常见的 微生物之一，能够利用糖类物 质产生乙醇和二氧化碳。
酵母菌在酿酒、面包制作等工 业中广泛应用，同时也可用于 制作馒头、包子等中国传统面 食。
氨基酸发酵PPT课件
.
25
9.2 赖氨酸的发酵生产来自赖氨酸是一种必需氨基酸，可以促进儿童 发育，增强体质，补充适量L-赖氨酸，可 大大提高蛋白质的利用率，L-赖氨酸被广 泛用于食品强化剂、饲料添加剂及医疗保 健、滋补饮料等方面，是一个具有广泛市 场的氨基酸产品。
目前全世界产量已达10万吨，而且还呈上 升趋势，其中日本占世界产量的60％，我 国赖氨酸生产水平还有待提高。
制备方法有化学合成法、发酵法和蛋白质水 解三种方法，其中以发酵法最为先进。
由微生物发酵生成的苏氨酸都是L-苏氨酸。
.
40
目前作为苏氨酸直接发酵生产菌主要有大肠 杆菌、粘质沙雷氏杆菌和短杆菌三类。
L-苏氨酸发酵均采用基因工程菌生产，产酸 约在8％~10％，对糖转化率25％~30％，提 取收率85％。
.
3
化妆品生产中，胱氨酸用于护发素，丝氨 酸用于面霜中；谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸 与脂肪酸形成的表面活性剂，具有清洗、 抗菌等功能，用于护肤品、洗发剂中。
在农业中，苯丙氨酸和丙氨酸可用于治疗 苹果疮痂病；甘氨酸可制成除草剂。赖氨 酸、蛋氨酸添加在饲料中，能加速家畜、 家禽的生长，改善肉的质量。
.
4
从20世纪初期，氨基酸实现工业化生产以 来，氨基酸生产大体有蛋内质水解法、化学 合成法、微生物发酵法和酶法四种生产方法。
所以多选铵型强酸性阳离子交换树脂。
.
35
.
36
①树脂的处理过程：
732# 阳离 子树脂
水洗
1mol/L 的 NaOH处理
水洗至 pH6.0
1Mol/L 的 HCl处理
水洗至 pH8.0
1Mol/L 的 氨水处理
水洗至 pH8.0
铵型树 脂（待用）
《发酵工艺原理》课件
详细描述
发酵是通过微生物或酶的代谢活动，将有机物质转化为更简单的化合物或能量的生物化学过程。在发酵过程中， 微生物或酶可以将底物转化为有用的产品，如酒精、乳酸、醋酸等。根据产物的不同，发酵可以分为多种类型， 如酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。
发酵技术的发展历程
总结词
发酵技术的发展经历了漫长的历程，从古代酿酒到现代工业发酵，技术的不断改进和创 新推动了发酵工业的快速发展。
04 发酵工艺流程与设的基本流程，包括原料准备、菌种制备、发酵过
程、产物提取等阶段。
发酵工艺分类
02
根据发酵原料、菌种和产物不同，对发酵工艺进行分类，如酒
精发酵、乳酸发酵等。
发酵工艺应用
03
介绍发酵工艺在食品、医药、化工等领域的应用，以及其发展
前景。
详细描述
发酵技术的发展历程可以追溯到古代酿酒技术，人们通过控制微生物的生长和代谢，将 粮食转化为酒精。随着科技的不断进步，现代工业发酵技术得到了迅速发展，人们开始 利用微生物或酶进行大规模的工业化生产，如氨基酸、抗生素、酶制剂等。技术的不断
改进和创新使得发酵工业的生产效率和质量得到了显著提高。
发酵工业的应用领域
要点一
总结词
发酵工业的应用领域非常广泛，涉及到食品、医药、农业 、环保等多个领域。
要点二
详细描述
发酵工业的应用领域非常广泛，其中最常见的是食品工业 中的应用，如面包、啤酒、酸奶等产品的生产。此外，发 酵技术还在医药领域中发挥着重要作用，如抗生素、疫苗 、生长因子等的生产。在农业领域中，发酵技术可以用于 生产植物生长调节剂、杀虫剂等。此外，在环保领域中， 发酵技术可以用于废水的处理和有机废物的资源化利用。
提取方法
发酵产物可以通过不同的提取方法进 行分离，如沉淀法、离心法、萃取法 等。这些方法的选择取决于产物的性 质和所需的纯度。
发酵是通过微生物或酶的代谢活动，将有机物质转化为更简单的化合物或能量的生物化学过程。在发酵过程中， 微生物或酶可以将底物转化为有用的产品，如酒精、乳酸、醋酸等。根据产物的不同，发酵可以分为多种类型， 如酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。
发酵技术的发展历程
总结词
发酵技术的发展经历了漫长的历程，从古代酿酒到现代工业发酵，技术的不断改进和创 新推动了发酵工业的快速发展。
04 发酵工艺流程与设的基本流程，包括原料准备、菌种制备、发酵过
程、产物提取等阶段。
发酵工艺分类
02
根据发酵原料、菌种和产物不同，对发酵工艺进行分类，如酒
精发酵、乳酸发酵等。
发酵工艺应用
03
介绍发酵工艺在食品、医药、化工等领域的应用，以及其发展
前景。
详细描述
发酵技术的发展历程可以追溯到古代酿酒技术，人们通过控制微生物的生长和代谢，将 粮食转化为酒精。随着科技的不断进步，现代工业发酵技术得到了迅速发展，人们开始 利用微生物或酶进行大规模的工业化生产，如氨基酸、抗生素、酶制剂等。技术的不断
改进和创新使得发酵工业的生产效率和质量得到了显著提高。
发酵工业的应用领域
要点一
总结词
发酵工业的应用领域非常广泛，涉及到食品、医药、农业 、环保等多个领域。
要点二
详细描述
发酵工业的应用领域非常广泛，其中最常见的是食品工业 中的应用，如面包、啤酒、酸奶等产品的生产。此外，发 酵技术还在医药领域中发挥着重要作用，如抗生素、疫苗 、生长因子等的生产。在农业领域中，发酵技术可以用于 生产植物生长调节剂、杀虫剂等。此外，在环保领域中， 发酵技术可以用于废水的处理和有机废物的资源化利用。
提取方法
发酵产物可以通过不同的提取方法进 行分离，如沉淀法、离心法、萃取法 等。这些方法的选择取决于产物的性 质和所需的纯度。
《柠檬酸发酵机制》课件
厌氧条件
微好氧条件
在微好氧条件下，微生物通过好氧糖 酵解途径将葡萄糖转化为丙酮酸，再 经过一系列生物化学反应生成柠檬酸 。
在厌氧条件下，微生物通过糖酵解途 径将葡萄糖转化为丙酮酸，再经过一 系列生物化学反应生成柠檬酸。
柠檬酸发酵的原理
01
糖酵解途径
在厌氧条件下，微生物通过糖酵解途径将葡萄糖转化为丙酮酸的过程。
医药行业
用于生产抗生素、解热镇痛药等。
其他领域
如环保、化妆品等。
柠檬酸发酵的发展趋势
高效发酵技术
环保生产
通过优化发酵工艺和提高菌种性能，提高 柠檬酸产率。
减少柠檬酸生产过程中的环境污染，实现 绿色生产。
生物工程技术的应用
市场需求变化
利用基因工程和代谢工程手段，改良菌种 性能，提高发酵效率。
随着人们对健康和环保意识的提高，对天 然、健康的食品添加剂需求增加，柠檬酸 作为天然食品添加剂的市场前景广阔。
实验操作步骤与注意事项
菌种接种与培养
按照规定的操作步骤，将菌种接种到培 养基中，控制好温度、湿度、pH等培 养条件。
取样与检测
在发酵过程中按规定时间间隔取样， 检测柠檬酸含量等指标，记录数据。
发酵罐操作
启动发酵罐，控制好罐内压力、温度 、溶氧等参数，确保发酵过程顺利进 行。
异常情况处理
如发现异常情况，如菌种退化、发酵 异常等，应及时采取措施处理，并记 录实验过程。
营养物质的消耗
随着菌体生长和产物生成，发 酵液中的营养物质如葡萄糖逐 渐被消耗。
代谢产物的积累
在适宜的条件下，柠檬酸等代 谢产物在发酵液中积累。
发酵过程控制的方法和策略
温度控制
保持适宜的发酵温度，有利于菌体生 长和产物生成。
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5 ． 核 苷 酸 发 酵 工 业 Nucleotides ： 肌 苷 酸 （IMP），鸟苷酸（GMP），黄苷酸（XMP）。
四、 发酵工业的范围
6．药物发酵工业Pharmaceutical ：
抗生素:青霉素，头孢菌素，链霉素，红霉素，四环素， 制霉菌素，丝裂霉素等。
基因工程制药工业：促红细胞生成素（EPO），集落 刺激因子（CSF），表皮生长因子（EGF），人生 长激素，干扰素，白介素，各种疫苗，单克隆抗体 等。
4.按发酵生物类型分——细菌发酵，真菌发酵，基因工程 菌发酵，动植物细胞发酵
SOLID-STATE FERMENTATION PRODUCTION
二．发酵工程的发展史
1．发酵现象的发现与利用
2. 小生命体的发现 3. 发酵本质的阐明 4. 纯粹培养技术的开发 5. 发酵中酶催化反应的发现 6. 大规模液体沉没发酵技术的开发 7. 现代生物技术的应用
离子交换的应用
色层分离技术应用
蒸发和结晶技术的应用
过滤膜技术
发酵的分类
1. 按获取能量的方式分——好氧发酵，厌氧发酵
2. 按产物类型分——初级代谢物发酵，次级代谢物发酵； 食品发酵，有机酸发酵，氨基酸发酵，维生素发酵，抗生 素发酵……
3. 按操作类型分——自然发酵，纯种发酵，混种发酵； 分批发酵，半连续发酵，连续发酵；固态发酵，液态发酵
三、发酵工业的特点
优点
缺点
பைடு நூலகம்
1.产物结构复杂性和特异性： 手性或光学活性
1.副产物多，分离精制困难 2.反应速度慢
2. 过程安全性：水相、常温、常压、 3.原料转化率低
中性、不燃不爆
4.反应浓度低
3.主要原料可再生性：阳光和土地 5.生产稳定性差
4.原料可替换性 5.反应自控性
6.设备庞大，辅助设备多，投资 大
药理活性物质发酵工业：免疫抑制剂，免疫激活剂， 糖苷酶抑制剂，脂酶抑制剂，类固醇激素等
四、 发酵工业的范围
7．维生素发酵工业vitamin：维生素C，维生 素B2，维生素B12等。
8．酶制剂发酵工业Enzymes ：淀粉酶、蛋白 酶、脂酶、青霉素酰化酶、葡萄糖氧化酶、海 因酶等。
9.发酵饲料工业Feedstuff ：干酵母、单细胞蛋 白、酵素菌、益生菌、青贮饲料、抗生素和维 生素饲料添加剂等。
12..水的生物处理工业及环保： Environmental Application (Waste Treatment) 活性污泥、沼气发酵、有毒物质降解等。
个人观点供参考，欢迎讨论！
四、 发酵工业的范围
10 生物肥料与农药工业： biofertilizer and biological pesticide
细菌肥料、赤霉素、除草菌素、苏云金杆菌、 白僵菌、绿僵菌、杀稻瘟菌素、有效霉素、春 日霉素等。
11. 溶剂发酵工业：Solvent 酒精、甘油、乙醇、丙酮、丁醇溶剂等。
2．有机酸发酵工业Organic Acids ：醋酸，乳酸， 柠檬酸，葡萄糖酸，苹果酸，衣康酸，琥珀酸，丙 酮酸，反丁烯二酸等。
3．氨基酸发酵工业Amino Acids ：谷氨酸，赖氨 酸，色氨酸，苏氨酸，精氨酸，酪氨酸，异亮氨酸， 丙氨酸，苯丙氨酸等。
四、 发酵工业的范围
4 ． 低 聚 糖 与 多 糖 发 酵 工 业 oligosaccharides and polysaccharides：低聚果糖，香菇多糖， 云芝多糖，葡聚糖，黄原胶等。
6.设备通用性
7.副产物可综合利用性
8.生产能力可提高性：突变与基因 扩赠
7.废水、废渣排放量大，处理费 用高
8.生产过程容易受到其他微生物 的污染
9.产物类型可塑性：突变与转基因 9.通气、搅拌、冷却等能耗大
四 、发酵工业的范围
1．发酵食品工业(Fermented Foods) ：酱油，食醋， 豆瓣酱，酸菜，活性酵母，活性乳酸菌，面包，酸 奶，奶酪，酱豆腐，纳豆、白酒，黄酒，米酒，葡 萄酒，啤酒，果酒。
四、 发酵工业的范围
6．药物发酵工业Pharmaceutical ：
抗生素:青霉素，头孢菌素，链霉素，红霉素，四环素， 制霉菌素，丝裂霉素等。
基因工程制药工业：促红细胞生成素（EPO），集落 刺激因子（CSF），表皮生长因子（EGF），人生 长激素，干扰素，白介素，各种疫苗，单克隆抗体 等。
4.按发酵生物类型分——细菌发酵，真菌发酵，基因工程 菌发酵，动植物细胞发酵
SOLID-STATE FERMENTATION PRODUCTION
二．发酵工程的发展史
1．发酵现象的发现与利用
2. 小生命体的发现 3. 发酵本质的阐明 4. 纯粹培养技术的开发 5. 发酵中酶催化反应的发现 6. 大规模液体沉没发酵技术的开发 7. 现代生物技术的应用
离子交换的应用
色层分离技术应用
蒸发和结晶技术的应用
过滤膜技术
发酵的分类
1. 按获取能量的方式分——好氧发酵，厌氧发酵
2. 按产物类型分——初级代谢物发酵，次级代谢物发酵； 食品发酵，有机酸发酵，氨基酸发酵，维生素发酵，抗生 素发酵……
3. 按操作类型分——自然发酵，纯种发酵，混种发酵； 分批发酵，半连续发酵，连续发酵；固态发酵，液态发酵
三、发酵工业的特点
优点
缺点
பைடு நூலகம்
1.产物结构复杂性和特异性： 手性或光学活性
1.副产物多，分离精制困难 2.反应速度慢
2. 过程安全性：水相、常温、常压、 3.原料转化率低
中性、不燃不爆
4.反应浓度低
3.主要原料可再生性：阳光和土地 5.生产稳定性差
4.原料可替换性 5.反应自控性
6.设备庞大，辅助设备多，投资 大
药理活性物质发酵工业：免疫抑制剂，免疫激活剂， 糖苷酶抑制剂，脂酶抑制剂，类固醇激素等
四、 发酵工业的范围
7．维生素发酵工业vitamin：维生素C，维生 素B2，维生素B12等。
8．酶制剂发酵工业Enzymes ：淀粉酶、蛋白 酶、脂酶、青霉素酰化酶、葡萄糖氧化酶、海 因酶等。
9.发酵饲料工业Feedstuff ：干酵母、单细胞蛋 白、酵素菌、益生菌、青贮饲料、抗生素和维 生素饲料添加剂等。
12..水的生物处理工业及环保： Environmental Application (Waste Treatment) 活性污泥、沼气发酵、有毒物质降解等。
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四、 发酵工业的范围
10 生物肥料与农药工业： biofertilizer and biological pesticide
细菌肥料、赤霉素、除草菌素、苏云金杆菌、 白僵菌、绿僵菌、杀稻瘟菌素、有效霉素、春 日霉素等。
11. 溶剂发酵工业：Solvent 酒精、甘油、乙醇、丙酮、丁醇溶剂等。
2．有机酸发酵工业Organic Acids ：醋酸，乳酸， 柠檬酸，葡萄糖酸，苹果酸，衣康酸，琥珀酸，丙 酮酸，反丁烯二酸等。
3．氨基酸发酵工业Amino Acids ：谷氨酸，赖氨 酸，色氨酸，苏氨酸，精氨酸，酪氨酸，异亮氨酸， 丙氨酸，苯丙氨酸等。
四、 发酵工业的范围
4 ． 低 聚 糖 与 多 糖 发 酵 工 业 oligosaccharides and polysaccharides：低聚果糖，香菇多糖， 云芝多糖，葡聚糖，黄原胶等。
6.设备通用性
7.副产物可综合利用性
8.生产能力可提高性：突变与基因 扩赠
7.废水、废渣排放量大，处理费 用高
8.生产过程容易受到其他微生物 的污染
9.产物类型可塑性：突变与转基因 9.通气、搅拌、冷却等能耗大
四 、发酵工业的范围
1．发酵食品工业(Fermented Foods) ：酱油，食醋， 豆瓣酱，酸菜，活性酵母，活性乳酸菌，面包，酸 奶，奶酪，酱豆腐，纳豆、白酒，黄酒，米酒，葡 萄酒，啤酒，果酒。