发酵工艺学 ppt课件
合集下载
发酵食品工艺学PPT课件
病犬延髓（几代减毒） 被疯狗严重咬伤的9岁男童 第14页/共52页
科
发明培养基并用其纯化微生
赫
物等一系列研究方法的创立
的
证实炭疽病因 — 炭疽杆菌
功
发现结核病原菌—结核杆菌
绩
科赫法则
第15页/共52页
单菌落
划线法获得单菌落
第16页/共52页
科赫定理图示
结论
• 1880年，发现可以通过稀释把多种微生物分离 开来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。
• 建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马 铃薯块上的培养技术改为明胶平板（1881）和 琼脂平板（1882）
• 显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多染色方 法、悬滴培养法以及显微摄影技术。
• 利用平板分离方法找到并分离许多传染病的病 源菌（炭疽、结核、链球、）
• 1884年提出了科赫法则（Koch’s
第1页/共52页 第一节 什么是发酵、酿造
1、发酵及发酵工业
• 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。
• 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。
第36页/共52页 第三节 渊源及其文化内涵
现 代：
• 古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿 造阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。 由于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食 品酿造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的 顶礼膜拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的 机理一直未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进 一步发扬光大和合理调控。直到巴斯德、科赫等人的 工作成果推动了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。
科
发明培养基并用其纯化微生
赫
物等一系列研究方法的创立
的
证实炭疽病因 — 炭疽杆菌
功
发现结核病原菌—结核杆菌
绩
科赫法则
第15页/共52页
单菌落
划线法获得单菌落
第16页/共52页
科赫定理图示
结论
• 1880年，发现可以通过稀释把多种微生物分离 开来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。
• 建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马 铃薯块上的培养技术改为明胶平板（1881）和 琼脂平板（1882）
• 显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多染色方 法、悬滴培养法以及显微摄影技术。
• 利用平板分离方法找到并分离许多传染病的病 源菌（炭疽、结核、链球、）
• 1884年提出了科赫法则（Koch’s
第1页/共52页 第一节 什么是发酵、酿造
1、发酵及发酵工业
• 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。
• 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。
第36页/共52页 第三节 渊源及其文化内涵
现 代：
• 古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿 造阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。 由于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食 品酿造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的 顶礼膜拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的 机理一直未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进 一步发扬光大和合理调控。直到巴斯德、科赫等人的 工作成果推动了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。
发酵工艺学课件
烯等，能源物质) 14.微生物冶金工业(利用微生物探矿、冶金、石油脱硫等)
按产品类型分
1、以微生物细胞为产品的发酵工业 2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业 3、以微生物酶为产品的发酵工业 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
六、发酵工业特征
发酵过程中离不开微生物的作用 1、发酵原料的选择及预处理
4.易受污染：由于发酵培养基营养丰富，各种来源的微生物 都很容易生长，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
5.代谢多样：由于各种各样生物体代谢方式、代谢过程的多样 化，以及生物体化学反应的高度选择性，能够专一性地和 高度选择性地对复杂的化合物进行特定部位的氧化、还原 等反应；也能容易地产生比较复杂的高分子化合物（如酶 等）。
➢ 利用微生物消除环境污染 ➢ 利用微生物发酵保持生态平衡，如生物固氮肥料，生物杀
虫剂等。 ➢ 微生物湿法冶金，如细菌浸矿，即利用细菌对矿物或矿石
中有用的金属浸出回收的过程。细菌浸出的金属有Cu、U 、Co、Ni、Mn、Zn、Pb等10余种，但大规模生产的只有 铜和铀。 ➢ 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。
Protein engineering) 基因工程 ( Genetic engineering) 细胞工程 ( Cell engineering ) 2. 生物工程中其他技术产业化表达的重要手段 基因工程菌 动植物细胞培养 3. 生命科学研究的对象或载体
自相 成互 体渗 系透
➢ 基因工程 ➢ 细胞工程 ➢ 酶工程 ➢ 发酵工程
在化学工业和环境保护等方面，发酵工程能发挥独持的作用
如：利用微生物来处理工业废水或含毒废液，乃至构建超级细菌，处理大 面积的海面石油污染等。
喷洒工程菌清除石油污染
按产品类型分
1、以微生物细胞为产品的发酵工业 2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业 3、以微生物酶为产品的发酵工业 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
六、发酵工业特征
发酵过程中离不开微生物的作用 1、发酵原料的选择及预处理
4.易受污染：由于发酵培养基营养丰富，各种来源的微生物 都很容易生长，发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。
5.代谢多样：由于各种各样生物体代谢方式、代谢过程的多样 化，以及生物体化学反应的高度选择性，能够专一性地和 高度选择性地对复杂的化合物进行特定部位的氧化、还原 等反应；也能容易地产生比较复杂的高分子化合物（如酶 等）。
➢ 利用微生物消除环境污染 ➢ 利用微生物发酵保持生态平衡，如生物固氮肥料，生物杀
虫剂等。 ➢ 微生物湿法冶金，如细菌浸矿，即利用细菌对矿物或矿石
中有用的金属浸出回收的过程。细菌浸出的金属有Cu、U 、Co、Ni、Mn、Zn、Pb等10余种，但大规模生产的只有 铜和铀。 ➢ 利用基因工程菌株开拓发酵工程新领域。
Protein engineering) 基因工程 ( Genetic engineering) 细胞工程 ( Cell engineering ) 2. 生物工程中其他技术产业化表达的重要手段 基因工程菌 动植物细胞培养 3. 生命科学研究的对象或载体
自相 成互 体渗 系透
➢ 基因工程 ➢ 细胞工程 ➢ 酶工程 ➢ 发酵工程
在化学工业和环境保护等方面，发酵工程能发挥独持的作用
如：利用微生物来处理工业废水或含毒废液，乃至构建超级细菌，处理大 面积的海面石油污染等。
喷洒工程菌清除石油污染
《发酵过程工艺》PPT课件
第六章 发酵工艺过程控制
• 发酵，原本是指在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 。 在广义的工艺上，则把发酵看做是微生物把一些原料养分在合适的条件下（通常是 需氧）经特定的代谢转变成产物的过程。
• 发酵是一种很复杂的生化过程，发酵生产受许多因素的影响和工艺条件的制约。需要 多年的经验才能掌握。
第二节 发酵过程的主要控制参 数
• 在发酵工艺中，要想控制发酵，使其按人的意志转移，是很难办到的。因为影响发 酵的因素太多，有些因素还是未知的，但了解发酵工艺条件对过程的影响和掌握反 映菌的生理代谢和发酵过程变化的规律，可以帮助人们有效地控制微生物的生长和 生产。
第二节 发酵过程的主要控制参
数 1. pH值（酸碱度）
以溶氧、pH值、呼吸商、排气中CO2分 压及代谢产物浓度等作为控制参数
３、半连续发酵
是指在补料－分批发酵的基础上，间歇地放掉部分发酵液 （行业中称为带放）的培养方法。
优点：
① 可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当 的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；
② 克服养分的不足，避免发酵过早结束； 缺点
（Yx/s）和产物得率系数（Yp/s），分别定义为消耗1g营养物质生成的细胞的克数和生成产物 的克数。
工业生产中可通过测定一定时间内细胞和产物的生成量及营养物质的消耗量来进行计算。
在分批培养过程中根据产物生成是否与菌体生长同 步的关系，将微生物产物形成动力学分为① 生长关 联型 和② 非生长关联型。
二、pH值对发酵的影响及控制
• 发酵液pH对菌体生长、繁殖和产物积累影响较大 。生产前应进行试验和研究。
• 菌体生长、繁殖和产物积累的最适pH不一定相同 。
• 整个发酵过程的pH是变化的。 1、 pH对发酵的影响 2、影响发酵pH的因素 3、最适pH的选择和调节
• 发酵，原本是指在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 。 在广义的工艺上，则把发酵看做是微生物把一些原料养分在合适的条件下（通常是 需氧）经特定的代谢转变成产物的过程。
• 发酵是一种很复杂的生化过程，发酵生产受许多因素的影响和工艺条件的制约。需要 多年的经验才能掌握。
第二节 发酵过程的主要控制参 数
• 在发酵工艺中，要想控制发酵，使其按人的意志转移，是很难办到的。因为影响发 酵的因素太多，有些因素还是未知的，但了解发酵工艺条件对过程的影响和掌握反 映菌的生理代谢和发酵过程变化的规律，可以帮助人们有效地控制微生物的生长和 生产。
第二节 发酵过程的主要控制参
数 1. pH值（酸碱度）
以溶氧、pH值、呼吸商、排气中CO2分 压及代谢产物浓度等作为控制参数
３、半连续发酵
是指在补料－分批发酵的基础上，间歇地放掉部分发酵液 （行业中称为带放）的培养方法。
优点：
① 可以除去快速利用碳源的阻遏效应，并维持适当 的菌体浓度，使不至于加剧供氧的矛盾；
② 克服养分的不足，避免发酵过早结束； 缺点
（Yx/s）和产物得率系数（Yp/s），分别定义为消耗1g营养物质生成的细胞的克数和生成产物 的克数。
工业生产中可通过测定一定时间内细胞和产物的生成量及营养物质的消耗量来进行计算。
在分批培养过程中根据产物生成是否与菌体生长同 步的关系，将微生物产物形成动力学分为① 生长关 联型 和② 非生长关联型。
二、pH值对发酵的影响及控制
• 发酵液pH对菌体生长、繁殖和产物积累影响较大 。生产前应进行试验和研究。
• 菌体生长、繁殖和产物积累的最适pH不一定相同 。
• 整个发酵过程的pH是变化的。 1、 pH对发酵的影响 2、影响发酵pH的因素 3、最适pH的选择和调节
第25章第一节发酵技术PPT课件
（3）适宜的培养条件，如适宜的温度。（4）创造无氧的
202环1/5境/21 。
17
发酵食品的优点
• 发酵食品是指利用乳酸菌或曲菌制成的食品 • 发酵食品有着更为丰富的营养成分；
• 由于发酵的作用，食品中的蛋白质被有效降解， 此类食品更易消化吸收。
• 由于大多数致病菌只适应中性偏碱环境，而发 酵工艺产生的是酸性环境，所以发酵食品更耐 贮存。
2021/5/21
32
食用有机酸：主要有柠檬酸、醋酸、乳酸、葡萄糖 酸、苹果酸等，它们都能通过微生物发酵制成。 酶制剂：早期：主要是从动物内脏或植物的茎、叶、 果中提取；现在：主要是依靠微生物发酵获得。被 应广泛用于食品、医药、化工等领域。如：脂肪酶、 蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、溶菌酶等，都是通过微 生物发酵技术获得的。
2021/5/21
10
2021/5/21
11
2021/5/21
酸奶
• 它是以新鲜的牛奶为原料， 经乳酸菌发酵后，再冷却 灌装的一种牛奶制品。
• 酸奶不但保留了牛奶的所 有优点，而且某些方面经 加工过程还扬长避短，成 为更加适合于人类的营养 保健品。
12
活动：品尝一杯自制的酸奶 酸奶制作步骤
将容器消毒
5．晒制：开春后，将半成品豆豉料取出，摊开、压薄， 置于阳光下曝晒7～10天，再用木杵捣烂，拌和，最后捏团 （每团0.5～1公斤）在阳光下晾晒几日即为成品。用食品袋 密封包装，一般可贮藏1～2年不会变质。
2021/5/21
22
讨论：
• 1.制作面酱、黄酱、和豆鼓时，是否有微生物的参与？如果有， 发酵微生物来自于哪里呢？
挽救了无数人的生命。
2021/5/21
1
1953年，沃森、克里克提出DNA双螺旋结构模型
发酵工艺基本原理课件
发酵过程的控制
温度控制
温度是影响微生物生长和代谢的重要 因素，通过调节温度可以控制发酵过 程。
pH控制
pH对微生物的生长和产物合成有重 要影响，通过添加酸或碱来调节pH 。
溶氧控制
某些微生物在发酵过程中需要充足的 溶氧，通过控制通气速率和搅拌速率 来满足。
泡沫控制
通过添加消泡剂或调节搅拌速率来控 制发酵过程中的泡沫。
03
02
医药工业
用于生产抗生素、维生素等药品。
环境治理
用于处理废水、废气等污染物，实 现环保和资源化利用。
04
02
发酵微生物
发酵微生物的种类
01
02
03
细菌
如乳酸菌、醋酸菌等，是 发酵工业中应用最早、最 广泛的微生物。
霉菌
如曲霉、根霉等，能够产 生丰富赤酵母等 ，主要用于酒精发酵和面 包制作。
发酵产物的提取和精制
提取
根据发酵产物的性质和溶解度，采用 不同的提取方法，如溶剂萃取、沉淀 法、吸附法等。
精制
通过物理或化学的方法，去除杂质， 提高发酵产物的纯度和质量。常见的 精制方法有结晶、离子交换、色谱分 离等。
发酵产物的应用
食品工业
如酒精饮料、面包、酸奶 等食品的制造。
农业
如植物生长调节剂、生物 农药等的生产。
厌氧发酵罐
专为厌氧发酵设计，具有严格密封和搅拌装 置，以维持厌氧环境。
发酵设备的选择
根据发酵工艺要求
不同的发酵工艺需要不同类型的设备，选择 时应考虑工艺的特殊要求。
设备材质与耐腐蚀性
选择耐腐蚀、耐高温、耐压的材质，以确保 设备的长期稳定运行。
设备容量与生产规模相适应
确保设备容量与生产规模相匹配，避免浪费 或不足。
发酵工艺学ppt课件
● 起免疫抑制作用的抗生素：环孢菌素A等
(2)、氨基酸 (3)、维生素：VB2、VB12、VC、VA的前体 (4)、甾体激素：可的松、泼尼松、肤轻松、确氨舒松等
(5)、生物制品：各种疫苗、类毒素等 (6)、治疗用酶：蛋白酶、核酸酶、尿激酶、SOD等 (7)、酶抑制剂：
(8)、其他：核酸类药物如：肌苷、辅酶A、AMP、ATP、FAD
2、纯培养技术的建立---第一个转折期 奠基人：安东尼.列文虎克、巴斯德、柯赫等
本时期产品：酵母、酒精、丙酮、有机酸、酶制剂等，主要 为厌氧发酵和表面术的建立---第二个转折期 1928年英国细菌学家弗莱明发现点青霉可产抑制葡萄球菌 的青霉素。1945年大规模生产，采用深层培养技术。 链霉 素、氯霉素、金霉素、土霉素、四环素等出现其他发酵产品 也相继出现 本时期产品：抗生素类、氨基酸类、酶制剂类
用于选择性分离放线菌的几种培养基 培养基 含胶态几丁质、矿物盐 基质减半的营养琼脂培养基 葡萄糖、天冬酰胺、 占优势的菌株 链霉菌属、微单孢菌属 嗜热放线菌 马杜拉放线菌、小双孢菌 含
2、分离不同产物的微生物采用不同的培养基 分离各种酶类、分离固氮菌 3、恒化式富集培养技术
三、菌种的分离 (一)、选择性压力分离法 选择性压力分离法：利用不同微生物生长繁殖对环境及营养 的要求不同，如：温度、pH、渗透压、氧气、碳源、氮源及 其他特殊条件，使其利于某类或某种微生物的生长而不利于 其他种类微生物的生存，以使目的菌占优势而得以分离出来 的方法。 1、分离不同微生物采用不同的培养基或培养条件
1960~1970
1970~1980 1980~
4、人工诱变育种、基因工程菌---第三个转折期
● 核苷酸、有机酸及部分抗生素用诱变育种的方法使产量大幅度
发酵技术PPT课件
完整编辑ppt
27
5、下面是酸奶的制作过程图解，请回答 （1）实验时首先要清洗烧杯和玻璃瓶，原因
是_________________。 （2）制作酸奶所需要的菌种是_______。 （3）请将酸奶制作的正确顺序排列_____。 （4）烧杯A加入的是_；烧杯C加入的是 （5）酸奶呈酸味，原因是__________。
3、两类微生物的作用是什么？
完整编辑ppt
10
乳酸发酵和酒精发酵比较：
条件
微生物
乳酸发酵 酒精发酵
无氧
乳酸菌
无氧
酵母菌
完整编辑ppt
产物 葡萄糖 乳酸
葡萄糖 酒精
11
发酵技术的应用
米曲霉
醋酸杆菌
霉菌等多种菌
酵母菌
完整编辑ppt
12
米曲霉等多种菌
乳酸菌
1.酸奶就是利用（ 乳酸菌 ）发酵技术
2. 制成的一种乳酸饮品。
乳酸菌
细菌
3.乳酸发酵需要的条件是什么？
4.乳酸发酵的结果适? 宜的温度和无氧条件
葡萄糖 乳酸
酸奶、酸黄瓜、奶酪、泡菜等
完整编辑ppt
3
乳 酸 菌：
一种存在于人类体内的益生菌， 当益生菌占优势时（占总数的80%以 上），人体则保持健康状态，否则处于 亚健康或非健康状态 。人体肠道内乳酸
菌拥有的数量，随着人的年龄增长会逐
制作酸奶的菌种是a醋酸菌b酵母菌c乳酸菌d霉菌3打开啤酒瓶盖时冒出的气泡是a氧气b空气c氮气d二氧化碳精品ppt154酿造甘甜的葡萄酒主要利用a甲烷细菌b枯草杆菌c霉菌d酵母菌左右的地方46小时往牛奶中加入少量的含乳酸菌的酸奶密封瓶口精品ppt163535精品ppt172解释用酵母菌做面包时要用温水和面的原因
《发酵工艺学第六》课件
适用人群
食品科学与工程专业的学生 食品工业的研发人员 食品生产一线的技术人员 对发酵工艺感兴趣的爱好者
课件结构
引言：介绍《发酵工艺学第六》 的背景和意义
主要内容：介绍《发酵工艺学第 六》的主要章节和内容
教学方法：介绍《发酵工艺学第 六》的教学方法和手段
实践操作：介绍《发酵工艺学第 六》的实践操作和实验
自我评估与反馈
回顾学习内容， 总结知识点
思考题：针对知 识点进行自我测 试
反馈：对自我测 试结果进行分析 ，找出薄弱环节
制定改进计划， 提高学习效果
下一步学习计划
复习重点：掌握发酵工艺学的基本原理和关键技术 思考题：针对实际生产问题，提出解决方案 学习资料：查阅相关文献和资料，了解最新研究成果 实践操作：参与实验室实验，提高实际操作能力
主要设备介绍
发酵罐：用于微生物发 酵的主要设备，具有保 温、控温、搅拌等功能
空气过滤器：用于过滤 空气中的杂质，保证发 酵罐内的空气清洁
冷却器：用于控制发酵 罐内的温度，保证微生 物发酵的最佳温度
搅拌器：用于搅拌发酵 罐内的物料，保证微生 物发酵的均匀性
控制系统：用于控制发 酵罐内的温度、湿度、 压力等参数，保证微生 物发酵的最佳条件
学习目标
掌握发酵工艺学的基本概念和原理 理解发酵工艺在食品、医药、化工等领域的应用 学会如何设计和优化发酵工艺流程 提高对发酵工艺在实际生产中的认识和应用能力
05
发酵工艺流程及设备
发酵工艺流程
原料准备：选择合适的原料，如糖、淀粉、蛋白质等 菌种培养：选择合适的菌种，如酵母、乳酸菌、醋酸菌等 发酵过程：将原料和菌种混合，进行发酵，产生发酵产物 发酵产物分离：将发酵产物与原料分离，得到纯化的发酵产物 发酵产物纯化：对发酵产物进行纯化，得到高纯度的发酵产物 发酵产物包装：将发酵产物进行包装，得到成品
《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。
《发酵技术》PPT精品课件
①米饭表面的绒毛是霉菌的菌丝 ②酿制米酒的时间拖长，米酒的甜度会降 低，酒味变浓。
例题3. 面酱主要用__米__曲__霉_进行发酵。豆豉主要 用____米__曲_、霉_____、毛_霉_____等黑进根行霉发酵。在发酵 过程中要加入适量的食盐水，一方面是 __抑__制__腐__败__微__生__物的活动，另一方面使产品咸味适 口。
第25章 生物技术
第1节 发酵技术
我国是卓立于世界的文明古国， 是酒的故乡，中华民族五千年历史 长河中，酒和酒文化一直占据着重 要地位。你知道酒是如何酿制的吗？
学习目标
1.发酵技术在食品制作中的作用 2.尝试制作米酒、酸奶、面酱等食品 3.介绍沼气发酵原理以及工业化的发酵产品
一、发酵食品
以动植物产品为原料，通过微生物的发酵作用， 可以生产出人112）
1.药酒对酿制米酒起什么作用？为什么 要与米饭混合均匀？
①药酒中含有曲霉、毛霉、酵母菌等多种微生物，以 米饭为原料进行酒精发酵。
②均匀混合是目的：使药酒中的微生物更充分地利用 米饭，加快发酵的速度。
思考讨论（P112）
2.米饭表面的绒毛是什么？如果酿制米酒 的时间拖长，味道会发生变化吗？
3.制作酸奶的步骤可分为几个步骤？
①器具和原料的高温灭菌 ②冷却接种乳酸菌 ③乳酸菌发酵
例题2. 酿酒时所用的酒药含有曲霉、毛霉、
酵母菌等多种微生物，在发酵过程中曲霉和毛 霉把淀粉转化为__葡__萄__糖_；在没有氧气的条件下， 酵母菌把______葡转萄化糖为________酒__精。、CO2
酿一瓶醇香浓郁的米酒
面包
酸奶
酱油
我国早在几千年前就能通 过发酵来酿酒、制酱和制醋。
酵醋 母酸 菌菌
乳 酸 菌
例题3. 面酱主要用__米__曲__霉_进行发酵。豆豉主要 用____米__曲_、霉_____、毛_霉_____等黑进根行霉发酵。在发酵 过程中要加入适量的食盐水，一方面是 __抑__制__腐__败__微__生__物的活动，另一方面使产品咸味适 口。
第25章 生物技术
第1节 发酵技术
我国是卓立于世界的文明古国， 是酒的故乡，中华民族五千年历史 长河中，酒和酒文化一直占据着重 要地位。你知道酒是如何酿制的吗？
学习目标
1.发酵技术在食品制作中的作用 2.尝试制作米酒、酸奶、面酱等食品 3.介绍沼气发酵原理以及工业化的发酵产品
一、发酵食品
以动植物产品为原料，通过微生物的发酵作用， 可以生产出人112）
1.药酒对酿制米酒起什么作用？为什么 要与米饭混合均匀？
①药酒中含有曲霉、毛霉、酵母菌等多种微生物，以 米饭为原料进行酒精发酵。
②均匀混合是目的：使药酒中的微生物更充分地利用 米饭，加快发酵的速度。
思考讨论（P112）
2.米饭表面的绒毛是什么？如果酿制米酒 的时间拖长，味道会发生变化吗？
3.制作酸奶的步骤可分为几个步骤？
①器具和原料的高温灭菌 ②冷却接种乳酸菌 ③乳酸菌发酵
例题2. 酿酒时所用的酒药含有曲霉、毛霉、
酵母菌等多种微生物，在发酵过程中曲霉和毛 霉把淀粉转化为__葡__萄__糖_；在没有氧气的条件下， 酵母菌把______葡转萄化糖为________酒__精。、CO2
酿一瓶醇香浓郁的米酒
面包
酸奶
酱油
我国早在几千年前就能通 过发酵来酿酒、制酱和制醋。
酵醋 母酸 菌菌
乳 酸 菌
发酵工艺知识ppt课件
精选ppt课件2021
35
（六）、二氧化碳的影响和控 制
CO2是微生物生长繁殖过程中的代谢产 物，也是某些合成代谢的基质，对微生 物生长和发酵具有刺激或抑制作用
CO2对菌体生长还具有抑制作用，排气 中CO2浓度高于4%时，菌体的代谢和呼 吸速率都下降
CO2对微生物发酵也有影响 CO2影响培养液的酸-碱平衡
(2)能够增加微生物细脑的合成能力。因为通过补料工艺能 够不断地提供足够的养料用于合成微生物细胞。 (3)能够提高非生长偶联型产物(如抗生素等次级代谢产物) 的合成量。因为通过补料工艺可在微生物生长期和产物合 成期提供不同质和不问量的养分用于微生物生长和产物合 成。
(4)可以解除快速利用底物而造成的阻遏效应。 (5)能够降低发酵液的粘度，提高溶解氧的浓度。 (6)可以防止培养基中某一组分的毒性。
(2)搅拌热(Q搅拌):机械装置的摩擦、机械装置 和发酵液之间摩擦产生一定量的机械热的释放。
(3)蒸发热(Q蒸发)
(4)辐射热(Q辐射)
精选ppt课件2021
7
2．温度对微生物生长和产物形成 的影响
1.从酶动力学角度来看，酶促反应导致温度升 高，反应速率加大，生长代谢加快，生产期提 前。但因酶本身很容易因热而失去活性，温度 越高，酶的失活也越快，表现在菌体易于哀老， 发酵周期缩短，影响产物的最终产量。
精选ppt课件2021
13
-----引起发酵液pH值上升的因素有： ①培养基中碳、氮肥比例不当，氮源过
多，氨基酸释放； ②生理碱性物质过多； ③中间补料时氨水或尿素等碱性物质的
加入量过多。
精选ppt课件2021
14
2．pH值对菌体生长和产物形成 的影响
培养液的pH值是微生物庞杂的代谢过程 的综合反映。反之，环境的pH值也能影 响微生物的代谢和形态
- 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)。
的微生物：
增加微生物体内控制代谢产物产量的基因拷贝数，可以 大幅度地提高目标产物的产量
将动、植物或某些微生物特有产物的控制基因植入细胞 中，快速经济地大量生产这些产物
将具有不同性能的多种质粒植入，使新菌株在清除污染 或以非粮食物质为原料进行发酵生产或环境保护
动物细胞反应器
细胞大规模培养技术
《发酵工艺学》
Email:nimx_2000@ 2014.2
一、教材： 何建勇 主编
《发酵工 艺学》
二、参考书以及文献： 生物工艺学：储炬主编。 生物工程学报 食品与发酵工业 中国抗生素杂志 微生物学学报 应用微生物学杂志 Bioengineering and Biotechnology
40年代 4 第三代（现代）生物技术产品的出现
发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素 →抗菌素发酵工业→氨基酸,核酸发酵（代谢控 制发酵）→基因工程菌→动物细胞大规模培养→ 植物细胞大规模培养→藻类细胞大规模培养→转
基因动物
第一个转折点：非食品工业 第二个转折点：青霉素→抗菌素发酵工业 第三个转折点：切断支路代谢:酶的活力调控,
物理过程与生物学的结合。
3 生物化学工程（biochemical
engineering）
运用化学工程的原理和方法，对实 验室所取得的生物技术成果加以开
发，使之成为生物反应过程的一门 学科。
生物技术工程
基因工程 细胞工程 酶工程
产品
发酵工程
产物 产品
发 酵 工 程 ── 利用微生物进行产品生产
经济学家则认为：21世纪20年代，生物经济将由目 前的形成阶段进入成长阶段，即工业生产与商业开 发阶段。
现代生物技术： 以基因工程为主导，发酵工程为中心，
加上酶工程、细胞工程、蛋白质工程 等的一个综合体系。
主要包括：重组DNA 技术、原生质体 技术、突变生物合成、组合生物合成、 单克隆抗体、组织培养技术。
传统生物技术
抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、
有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、
生物农药、生物肥料等
现代生物技术 基因工程菌发酵
基因工程药物、疫苗及抗体产品
医药、轻工、食品、农业、环保、能源等行业
化学工程 生物化工 生物加工行业
二、生物反应过程的特点
生物反应过程：（1）原材料的预处理
（2）生物催化剂的制备
第一章 绪论 一、生物技术与生物工程
1 生物技术（Biotechnology） ------是应用自然科学以及工程学的原理，依靠生物
作用剂（biological agents） 的作用将物料进行加工， 以提供产品或为社会服务的技术。 ------是将生物化学、生物学、微生物学和化学工程 应用于工业生产过程（包括医药卫生、能源及农业 的产品）以及环境保护的技术。 ------是对生物作用和生物物料加以评价和应用，并 进行工业产品生产的技术。 ------是生物系统或生物过程的工业利用。
染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。
意义：
抗生素工业的发展 建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法 推动了整个发酵工业的深入发展 为现代发酵工程奠定了基础
大型发酵罐 搅拌装置
180M3发酵罐车间
大型空气压缩机
发酵车间的空气过滤器
20世纪70年代
细胞融合技术、基因操作技术等生物技术发展， 打破了生物种间障碍，能定向地制造出新的有用
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：100m3─200m3 ─── 5-10万u/ml
链霉素、金霉素、新霉索、红霉素
主要的技术进展：
通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。 抗杂菌污染的纯种培养技术：无菌空气、培养 基灭菌、无污
细胞大规模培养 ── 微生物、动植物细 胞、藻类细胞等
细胞代谢产物、生物转化、酶、基因表达 产物和基因质粒等
占生物技术产品的40%以上，达1OOO亿美元。
发酵工程产业化发展
目前，全球发酵产品的年销售额在400亿美元左右，并以每 年约7％～8％的速率增长。 我国发酵行业生产企业有5000多家，主要发酵产品的年产 值高达1300亿元。
特点： （1）多学科、综合性的科学技术 （2）有生物催化剂的参与
目的：是建立工业生产过程或进行社会服务
。
生物技术的多学科性 生物学、化学、工程学、医学、药学、农
学等。
生物学
生化
生物工程
化
生物技术
Hale Waihona Puke 学化学工 程工程学
2 生物工程（bioengineering）
一般是指医学工程、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。
发酵工程技术给人类社会生产力的发展带来了巨大的潜力
涉及到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
21世纪是生物技术世纪
未来学家说：21世纪是生物技术世纪；
科学家预言： 21世纪世界即将在生物技术上取得 重大突破，新世纪之初，科学方面的主要将在生物 学、遗传学和医学、新型生物材料、能源、环境保 护上有所突破；
具体： 开发新产品、 改造现有生产菌种、 代谢途径工程、 生物转化、 诊断药物的研制及治疗药物的研制、 基因治疗、 转基因动物和转基因植物等。
四、发酵以及发酵工业的范畴
1.发酵（fermentation）
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, 突变株的应用,前体、终产物、 副产物等 近代转折点：基因、动物、海洋
发酵工程的重大转折点
二十世纪四十年代初，第二次世界大战爆发，青霉素的发现，迅速形成 工业大规摸生产。
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
(3 ) 生物反应器及反应条件
的选择
（4） 产物的分离纯化
特点 （1）常温、常压
（2）原料来源丰富、价廉
（3) 生产设备简单
(4) 酶反应过程和发酵过程各具特
点。
三、生物技术的发展简史
1 传统（古老）的生物技术 2 第一代（初期）生物技术产品的出现：19世纪
末--------20世纪30年代 3 第二代（近代）生物技术产品的发展：20世纪
增加微生物体内控制代谢产物产量的基因拷贝数，可以 大幅度地提高目标产物的产量
将动、植物或某些微生物特有产物的控制基因植入细胞 中，快速经济地大量生产这些产物
将具有不同性能的多种质粒植入，使新菌株在清除污染 或以非粮食物质为原料进行发酵生产或环境保护
动物细胞反应器
细胞大规模培养技术
《发酵工艺学》
Email:nimx_2000@ 2014.2
一、教材： 何建勇 主编
《发酵工 艺学》
二、参考书以及文献： 生物工艺学：储炬主编。 生物工程学报 食品与发酵工业 中国抗生素杂志 微生物学学报 应用微生物学杂志 Bioengineering and Biotechnology
40年代 4 第三代（现代）生物技术产品的出现
发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素 →抗菌素发酵工业→氨基酸,核酸发酵（代谢控 制发酵）→基因工程菌→动物细胞大规模培养→ 植物细胞大规模培养→藻类细胞大规模培养→转
基因动物
第一个转折点：非食品工业 第二个转折点：青霉素→抗菌素发酵工业 第三个转折点：切断支路代谢:酶的活力调控,
物理过程与生物学的结合。
3 生物化学工程（biochemical
engineering）
运用化学工程的原理和方法，对实 验室所取得的生物技术成果加以开
发，使之成为生物反应过程的一门 学科。
生物技术工程
基因工程 细胞工程 酶工程
产品
发酵工程
产物 产品
发 酵 工 程 ── 利用微生物进行产品生产
经济学家则认为：21世纪20年代，生物经济将由目 前的形成阶段进入成长阶段，即工业生产与商业开 发阶段。
现代生物技术： 以基因工程为主导，发酵工程为中心，
加上酶工程、细胞工程、蛋白质工程 等的一个综合体系。
主要包括：重组DNA 技术、原生质体 技术、突变生物合成、组合生物合成、 单克隆抗体、组织培养技术。
传统生物技术
抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、
有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、
生物农药、生物肥料等
现代生物技术 基因工程菌发酵
基因工程药物、疫苗及抗体产品
医药、轻工、食品、农业、环保、能源等行业
化学工程 生物化工 生物加工行业
二、生物反应过程的特点
生物反应过程：（1）原材料的预处理
（2）生物催化剂的制备
第一章 绪论 一、生物技术与生物工程
1 生物技术（Biotechnology） ------是应用自然科学以及工程学的原理，依靠生物
作用剂（biological agents） 的作用将物料进行加工， 以提供产品或为社会服务的技术。 ------是将生物化学、生物学、微生物学和化学工程 应用于工业生产过程（包括医药卫生、能源及农业 的产品）以及环境保护的技术。 ------是对生物作用和生物物料加以评价和应用，并 进行工业产品生产的技术。 ------是生物系统或生物过程的工业利用。
染接种、大型发酵罐的密封与抗污染设计制造。
意义：
抗生素工业的发展 建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法 推动了整个发酵工业的深入发展 为现代发酵工程奠定了基础
大型发酵罐 搅拌装置
180M3发酵罐车间
大型空气压缩机
发酵车间的空气过滤器
20世纪70年代
细胞融合技术、基因操作技术等生物技术发展， 打破了生物种间障碍，能定向地制造出新的有用
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：100m3─200m3 ─── 5-10万u/ml
链霉素、金霉素、新霉索、红霉素
主要的技术进展：
通气搅拌解决了液体深层培养时的供氧问题。 抗杂菌污染的纯种培养技术：无菌空气、培养 基灭菌、无污
细胞大规模培养 ── 微生物、动植物细 胞、藻类细胞等
细胞代谢产物、生物转化、酶、基因表达 产物和基因质粒等
占生物技术产品的40%以上，达1OOO亿美元。
发酵工程产业化发展
目前，全球发酵产品的年销售额在400亿美元左右，并以每 年约7％～8％的速率增长。 我国发酵行业生产企业有5000多家，主要发酵产品的年产 值高达1300亿元。
特点： （1）多学科、综合性的科学技术 （2）有生物催化剂的参与
目的：是建立工业生产过程或进行社会服务
。
生物技术的多学科性 生物学、化学、工程学、医学、药学、农
学等。
生物学
生化
生物工程
化
生物技术
Hale Waihona Puke 学化学工 程工程学
2 生物工程（bioengineering）
一般是指医学工程、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。
发酵工程技术给人类社会生产力的发展带来了巨大的潜力
涉及到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
21世纪是生物技术世纪
未来学家说：21世纪是生物技术世纪；
科学家预言： 21世纪世界即将在生物技术上取得 重大突破，新世纪之初，科学方面的主要将在生物 学、遗传学和医学、新型生物材料、能源、环境保 护上有所突破；
具体： 开发新产品、 改造现有生产菌种、 代谢途径工程、 生物转化、 诊断药物的研制及治疗药物的研制、 基因治疗、 转基因动物和转基因植物等。
四、发酵以及发酵工业的范畴
1.发酵（fermentation）
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, 突变株的应用,前体、终产物、 副产物等 近代转折点：基因、动物、海洋
发酵工程的重大转折点
二十世纪四十年代初，第二次世界大战爆发，青霉素的发现，迅速形成 工业大规摸生产。
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
(3 ) 生物反应器及反应条件
的选择
（4） 产物的分离纯化
特点 （1）常温、常压
（2）原料来源丰富、价廉
（3) 生产设备简单
(4) 酶反应过程和发酵过程各具特
点。
三、生物技术的发展简史
1 传统（古老）的生物技术 2 第一代（初期）生物技术产品的出现：19世纪
末--------20世纪30年代 3 第二代（近代）生物技术产品的发展：20世纪