发酵工程的应用ppt

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发酵工程原理PPT课件

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


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

.
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;

生物人教版(2019)选择性必修3 1.3发酵工程及其应用(共57张ppt)

生物人教版(2019)选择性必修3 1.3发酵工程及其应用(共57张ppt)
2. 基本环节 (6)发酵罐内发酵——发酵工程的中心环节
①发酵过程的要求: Ⅰ. 发酵过程中,要随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以 了解发酵进程; Ⅱ. 要及时添加必需的营养物质; Ⅲ. 要严格控制温度、pH和溶氧量等发酵条件。
一、发酵工程的基本环节 2. 基本环节
(6)发酵罐内发酵——发酵工程的中心环节 ②严格控制发酵条件的原因:环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖, 而且影响微生物代谢物的形成。
发酵工程。即利用微生物的特定的功能,通过现代 工程技术,规模化生产对人类有用的产品。
一、发酵工程的基本环节
1. 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。
2. 基本环节
选育菌种 扩大培养
接 种
配置培养基
灭菌
发酵罐 内发酵
分离、 提纯产物
获得 产品
一、发酵工程的基本环节 2. 基本环节 (1)选育菌种
一、发酵工程的基本环节 2. 基本环节 (2)扩大培养
①目的:获得更多的菌种。 ②原因:工业发酵罐的体积一般较大,因此,需要接入的菌种总体积大 (数目多)。 ③3
接入的菌种总体积 几 ~ 几十m3
思考·讨论 思考:扩大培养所用的培养基,从性质上分类,是什么类型的培养基?
一、发酵工程的基本环节
2. 基本环节
(5)接种: 将扩大培养后的菌种投放到 发酵罐中。
发酵罐示意图
①培养物或营养 物质的加入口 ⑤观察孔 ⑥取样管
⑨温度传感器 和控制装置
⑩冷却水 进入口
③阀门
装置编号
主要用途
⑬电动机 ⑫排气管 ⑦pH计
①②③ ④
控制培养物以一定速度进入、 流出发酵罐,实现连续培养

发酵工程及其应用课件-高二下学期生物人教版选择性必修3

发酵工程及其应用课件-高二下学期生物人教版选择性必修3

现代发酵工程的大型发酵罐有计算机控制系统,能对温度、 PH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养进行监测和控 制。还可以进行反馈控制,使发酵全过程处于最佳状态。
1.发酵工程的基本环节
01
02
03
04
菌种的选育 扩大培养 培养基的配制 灭菌
发酵过程的影响因素:
05
06
07
08
接种
发酵 产品的分离 提纯
(1)啤酒酵母菌:通过微生物培养技术筛选出的优良菌种,在接种前 进行扩大培养,缩短生产周期。
(2)焙烤温度不能过高,防止淀粉酶失活。
(3)蒸煮后的糖浆一定要冷却后才能接种,防止高温杀死酵母菌。
(4)发酵过程中注意控制好温度、pH、通气、发酵时间等。
(5)接种前要对发酵罐进行灭菌,接种时要进行无菌操作,防止杂菌 污染。
微生物分解有机物释放的能量,一部分用于合成ATP,另一 1.温度: 部分散发到培养基中时,会引起发酵温度升高;机械搅拌也会产
生一部分热量引起温度升高。此外,发酵罐壁散热,水分蒸发会
带走部分热量,使发酵温度降低。
通过发酵罐上的温度传感器和控制装置进行监测和调整,用
冷却水进行温度的调节
好氧型微生物:溶解氧要充足;
2.发酵工程的应用
(一) 在食品工业上的应用
啤酒的工业化生产流程 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦为主要原料经酵母
菌发酵制成的,其工业化生产流程如下图所示。其中发酵过程分为主发酵
和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在
主发酵阶段完成。主发酵结束后,发酵液还不适合饮用,要在低温、密闭
1.发酵工程的基本环节
01
02
03

发酵工程及其应用 课件高二下学期生物人教版选择性必修3

发酵工程及其应用 课件高二下学期生物人教版选择性必修3
获得产品
这是发酵工程的中心环节 ①了解发酵进程:随时检测培养 液中的微生物数量、产物浓度等。 ②及时添加必需的营养组分。 ③严格控制温度、pH和溶解氧等 发酵条件。环境条件不仅会影响 微生物的生长繁殖,而且会影响 微生物代谢物的形成。
02 发酵工程的应用
发酵工程的优点:
①生产条件温和 ②原料来源丰富且价格低廉 ③产物专一 ④废弃物对环境的污染小和容易处理
【课堂检测】
2.下列不属于发酵工程在农牧业上的应用的是( D )
A.利用微生物肥料抑制土壤中病原微生物的生长, 减少病害的发生 B.利用放线菌产生的井冈霉素防治水稻枯纹病 C.用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家畜、家 禽增重快 D.利用嗜热菌、嗜盐菌生产洗涤剂
微生物或代谢产物
苏云金杆菌
白僵菌 一种放线菌产生的抗生素
—井冈霉素
防治病虫害种类 80多种农林虫害 玉米螟、松毛虫
水稻枯纹病
ห้องสมุดไป่ตู้
0022 发酵工程的应用
在农牧业上的应用
生产微生物肥料
生产微生物农药
生产微生物饲料 微生物含有丰富的蛋白质 实例1——单细胞蛋白 许多国家以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料, 通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白。
习题巩固
1.关于啤酒生产的流程说法错误的是( B )
A.让大麦种子发芽的目的是释放淀粉酶 B.焙烤发芽的大麦种子时,淀粉酶会丧失活性 C.糖化的目的是让淀粉分解 D.蒸煮时终止酶的作用,并对糖浆进行灭菌
习题巩固
2.啤酒是发酵工程的主要产品,关于啤酒发
酵的说法错误的是( C )
A.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制 成的 B.酵母菌的大量繁殖在啤酒发酵主发酵阶段 C.啤酒生产的主发酵阶段酵母菌主要进行有 氧呼吸 D.啤酒生产的后发酵阶段是在低温度和密闭 环境下进行的

《发酵工程》课件

《发酵工程》课件

产物分离纯化的优化
分离纯化方法
常见的分离纯化方法包括过滤、离心、萃取、蒸馏、膜分离等。
优化策略
根据产物的性质和发酵液的特点,选择合适的分离纯化方法,并优化工艺参数,以提高产物的纯度和收率。
06
未来发酵工程的发展趋势
新技术应用与设备改进
生物信息学
利用生物信息学技术,对微生物基因组学、转录组学和蛋白质组学 进行深入研究,为发酵工程提供更精确的微生物代谢调控手段。
为防止发酵污染,应定期对菌种进行 纯化、复壮,严格控制培养基和设备 的灭菌温度和时间,加强发酵过程中 的监控和检测。
发酵效率的提高
影响因素
影响发酵效率的因素包括菌种特性、培养基成分、发酵温度、pH值、溶解氧浓度等。
优化方法
通过调整培养基成分、控制发酵温度、调节pH值、提高溶解氧浓度等方法,可以有效提高发酵效率。
合成生物学
利用合成生物学技术,设计和构建具有特定功能的微生物细胞工厂, 实现高效、定向的物质转化。
基因编辑技术
通过基因编辑技术,改造和优化微生物的代谢途径,提高发酵产物 的产量和品质。
可持续性与环保
1 2
节能减排
通过优化发酵工艺和设备,降低能源消耗和减少 废弃物排放,实现发酵工程的绿色可持续发展。
抗菌素
抗菌素是一类具有抗菌活性的物质,通过抑制或杀死病原微生物,达到防治病害 的目的。抗菌素在医疗、农业、食品工业等领域广泛应用。
其他发酵产物及其应用
柠檬酸
柠檬酸是发酵工程中重要的有机酸之一,主要用于食品、 化工、医药等领域。柠檬酸具有抗氧化、抗菌、提高口感 等作用。
氨基酸
氨基酸是蛋白质的基本组成单位,通过发酵工程生产出的 各种氨基酸,如谷氨酸、赖氨酸等,在食品、饲料、医药 等领域广泛应用。

第五节发酵工程简介ppt课件

第五节发酵工程简介ppt课件

灭菌
• 发酵工程所用的菌种大多是单一的纯种, 整个发酵过程中不能混入杂菌。为什么呢?
– 在发酵过程中如混入其他微生物,将与 菌种形成竞争关系,对发酵过程造成不良 影响。
– 例如:如果在谷氨酸发酵过程中混入放 线菌,则放线菌分泌的抗生素就会使大量 的谷氨酸棒状杆菌死亡。
灭菌
• 那如何防止杂菌的污染呢?
发酵过程(中心阶段)
检测进程,满足营养需要; 严格控制温度、pH、溶氧、 转速等
灭菌
杀灭杂菌(胞体、 孢子及芽孢)
扩大培养和接种
2、培养基的配制
• 这种培养基从组成成分和物理性质上看属于 哪种培养基?
– 从物理性质上成看分是液体培养基,从化学酸成碱分度上看是天 然培养基。问题1:在工业生产过程中常采用这种天然成 豆分饼作水为解营液养、物玉质米的浆液、体尿培素养、基磷,酸这在发p酵H:生7产—中8有什么 二好氢处钾呢、?氧化钾、硫酸镁、生物素
谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径
谷氨酸棒状杆菌在一定 的条件下能够利用环境 中的营养物质来合成谷 氨酸。
在工厂里是 怎样应用谷氨酸 棒状杆菌来生产 谷氨酸的?
• 菌种选育
分离纯化
自然界选种、诱变育种、菌 体:过滤、沉淀
基因工程、细胞工程 代谢产物:蒸馏、萃取、离子
交换
培养基配制
根据培养基的配制原 则制备,实践中需多 次试验
– (1)根据不同的菌种,应选择不同的材料配 制培养基。配制的培养基应满足微生物在碳源、 氮源、生长因子、水、无机盐等方面的营养要求, 并为微生物提供适宜的pH。
– (2)培养基的营养要协调,以利于产物的合 成。
3、灭菌
• 配制好培养液后,是否可以立即加入菌种?
– 不能 – 需要进行灭菌

发酵工程PPT教学课件

发酵工程PPT教学课件

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。

稀释
表型 → 出现表型
2、发酵
(1)发酵生物反应器
二 、
① 类型 p203:搅拌式生物反应器、鼓泡式反应器、
发 气升式反应器


② 优点:染菌率极低、发酵设备大型化、利用生物
程 的
技术提高了产量和降低了本、提高了产品的回收率和
内 质量

③ 要求:内壁与管道焊接部位都要求平整光滑、无
裂缝、无塌陷,便于测量器内的温度、pH值和氧气含量
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。

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。
始的。当时主要是以酒精发酵、甘油发酵和丙醇发酵等为
一 、
主。20世纪40年代,弗莱明发现了青霉素,开始采用深层
概 发酵法大量生产。此后,链霉素等几十种重要的抗菌素相
述 继问世,带动了抗菌素工业的诞生。发酵工业由无氧条件
下的发酵发展到了有氧发酵。
长期以来,几乎都是以碳水化合物作为发酵的原料,
而到60年代增加了正烷烃、醋酸、醇类和天然气等。发酵

高中生物新人教版选择性必修3发酵工程及其应用课件(29张)

高中生物新人教版选择性必修3发酵工程及其应用课件(29张)

2.下列对发酵罐内发酵的相关叙述,不正确的是 ( ) A.该过程是发酵工程的中心环节 B.应随时检测培养液中微生物的种类、产物浓度等 C.要严格控制温度、pH 和溶解氧等发酵条件 D.要及时添加必需的营养成分 答案:B
[归纳提升] 影响发酵过程的因素 (1)温度 ①温度影响酶活性。在最适温度范围内,随着温度的升高,菌 体生长和代谢加快,发酵反应的速率加快。当超过最适温度范 围以后,随着温度的升高,酶很快失活,菌体衰老,发酵周期 缩短,产量降低。 ②温度影响生物合成的途径。例如:金色链霉菌在 30 ℃以下 时,合成金霉素的能力较强,当温度超过 35 ℃时,则只合成 四环素而不合成金霉素。
(3)溶解氧 氧的供应对需氧发酵来说,是一个关键因素。必须向发酵液中 连续补充大量的氧,并要不断地进行搅拌,这样可以提高氧在 发酵液中的溶解度。 (4)泡沫 ①通气搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等, 都有可能产生泡沫。 ②过多的持久性泡沫对发酵是不利的。因为泡沫会占据发酵罐 的容积,影响通气和搅拌的正常进行,甚至导致代谢异常。
时还通过摩擦产生了热能。
答案:D
3.有关谷氨酸发酵的叙述中正确的是
()
A.发酵中要不断通入空气
B.培养条件不当将不能得到产品
C.搅拌的唯一目的是使空气成为小泡
D.冷却水可使酶活性下降 解析:进行谷氨酸发酵的菌种是异养需氧型微生物,所以要在
培养过程中不断通入空气,但是必须通入的是无菌空气,普通
空气容易造成杂菌污染。搅拌不但使空气成为小气泡以增加培
(2)由谷氨酸棒状杆菌发酵可以得到谷氨酸,谷氨酸经过一系列处
理就能制成味精
(√)
(3)食品工业中经常用到的酶制剂都是通过发酵工程生产的 (×)

发酵工程及其应用-高二生物课件(人教版2019选择性必修3)

发酵工程及其应用-高二生物课件(人教版2019选择性必修3)

常见微生物肥料:根瘤菌肥、固氮菌肥
发酵工程
15
02 发酵工程的应用
在农牧业上的应用
2、生产微生物农药
利用微生物或其代谢物来繁殖病虫害。
微生物或代谢产物 苏云金杆菌 白僵菌
一种放线菌产生的抗生素(井冈霉素)
防治病虫害种类 80多种农林害虫 玉米螟、松毛虫
水稻枯纹病
微生物农药作为生物防治 的重要手段。
存在风险。在生产燃料乙醇时,为了规避这一风险,应该使用陈化粮食(如陈化 的稻谷等)或者非粮食生物材料(如秸秆等)。使用陈化粮食来生产燃料乙醇,还有利 于防止问题粮食流入市场。
四 复习与提高(P30)
1.某化工厂为了处理排出污水中的一种有害的、 难以降解的有机化合物A,其研究团队用化合物 A、磷酸盐、镁盐和微量元素等配制了培养基, 成功地筛选出能高效降解化合物A的细菌(目的 菌)。实验的主要步骤如下图所示,请分析回答 问题。
2.怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要?
要对温度、pH和溶解氧等发酵条件进行严格控制,使其 适合微生物的生长繁殖,同时及时添加必需的营养组分。
发酵工程
6
01 发酵工程的基本环节
思考·讨论
3.在产物分离和提纯方面,发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处?
发酵工程与现代工程技术相结合,或直接用微生物反应器,进行大 规模发酵生产。可以主要是连续培养;电脑控制实行高度的自动化; 采用基因重组菌生产,可以加压生产等。
三 练习与应用
二、拓展应用
1.在青霉素的发酵生产过程中,人们遇到了两个问题。请你运用所学知识或查阅资 料,并发挥想象力,提出解决这些问题的思路。 (1)青霉素发酵是高耗氧过程,如何能够保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧 呢?(提示:血红蛋白具有携带O2的能力)

发酵工程在食品中的应用 PPT课件

发酵工程在食品中的应用 PPT课件
广泛分布于土壤、空气、水等潮湿和偏酸性的环境中
绒毛状,网状、絮状菌丝体
1.产黄青 霉
2.紫红曲 3.点青霉 4.黑曲霉 5.米曲霉
部分霉菌菌落形态
泡菜发酵中的有益菌
乳酸菌 酵母和醋酸菌
酸奶、奶酪的乳酸发酵剂 乳酸菌发酵剂
乳杆菌、乳球菌、链球菌、明串珠菌、双歧杆菌
酵母发酵剂
乳糖发酵型酵母(开菲儿酸奶)
5-7d)→装坛→低温发酵→压榨→煮酒(灭菌)→装坛泥
封→堆置陈化(后熟)→出厂
淋饭酒 摊饭酒 喂饭酒
黄酒的 分类
以酒药、麦曲或米曲、红曲及淋饭
酒母为糖化发酵剂,进行自然的、
传统工艺黄酒 多菌种的混合发酵生产而成,发酵取代自然发酵,以大型发 酵生产代替小型手工操作,生产过程 简化,原料利用率高,去除了笨重的 体力劳动
长些,皮薄的时间短些); ⑤压榨:液体进行后发酵(20-25℃,一周),澄清,取
上部液体,其中低挡的装瓶,较高档次的换桶(最好是 橡木桶,橡木能产生抑菌物质,同时具有一种天然植物 香)陈化三年(5℃);渣进行蒸馏,调香,制成白兰 地(酒精多)。
葡萄酒的再加工
起泡葡萄酒:是一种含CO2的葡萄酒,以葡萄酒为基础 ,通过加糖发酵产生或人工压入CO2。
3.出芽短梗霉
4.多孢丝抱酵母
5.荚复膜孢酵
2.产肮假丝酵母 13.大型罗伦隐球酵母
红 酵
母1.酿酒酵母
12.玫红法佛酵母
6.解脂复膜孢
14.美极梅奇酵母
11.深红酵母

酒 10.鲁氏酵母
15.浅红酵7母.季也蒙有孢汉逊酵


8.碎囊汉逊酵母
9.卡氏酵母
(3)霉菌/丝状真菌
传统发酵食品 生产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等 不利方面:食品发霉变质,引起病害

发酵工程 ppt课件

发酵工程  ppt课件
同时,也可以把发酵的微生物分离出来,通过人工培 养,根据不同的要求去诱发各种类型的发酵,获得所需的 发酵产品。
Louis Pasteur 1822-1895
• Paster最终使科学界信服在发酵过程中酵母所遵循的规律
• 其后不久,科赫(Koch)建立了单种微生物分离和纯培养技 术,利用这些技术研究炭疽病时,发现动物的传染病是由 特定的细菌引起的。从而得知,微生物也和高等植物一样, 可以根据它们的种属关系明确地加以区分,从此以后,各 种微生物纯培养技术获得成功。单种微生物分离和纯培养 技术的建立,是食品发酵与酿造技术发展的一个转折点。
• 18世纪后期,Ha nsen在Calsberg 酿造厂建立了酵 母纯种培养技术
发酵工程 ppt课件
科赫 (Koch)
科赫的主要贡献
➢ 发明了固体培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立。
➢ 创造了细菌染色方法。 ➢ 发现了许多病原菌,为以后研究药物和寻找治疗方法提供了依据。
证实炭疽病因 — 炭疽杆菌 发现结核病原菌—结核杆菌
spirillum (螺旋菌 )
spirochaeta 发酵工程 ppt课件 (螺旋体 )
Some particular bacteria morphology
亮发菌的形态 示丝状特殊形态
发酵工程 ppt课件
细菌分裂方式是裂殖,根据其核的分 裂方式不同分无丝分裂核有丝分裂等。
❖生存环境:温暖潮湿、富含有机物的地方,都有大量细菌活
它描述酵母作用于果汁 或麦芽浸出液时产生气泡 的现象。产生气泡的现象 是由浸出液中的糖在缺氧 条件下降解而产生的二氧 化碳所引起的。
发酵工程 ppt课件
发酵工程
发酵工程(fermentation engineering):研究发酵工业生产过程 中,各个单元操作的工艺和设备的一门科学。具体包括菌种选 育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等。

发酵工程简介(共17张PPT)

发酵工程简介(共17张PPT)
利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工程菌。 如果在青霉素生产过程中污染了杂菌,这些杂菌则会分泌青霉素酶,将合成的青霉素分解掉。 豆饼水解液、玉米浆中的水
如:通过青霉发酵能生产青霉素。 有了用于生产的充足的菌体,在接种时要注意什么事项呢?
利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工程菌。 发酵产物主要在菌体生长的稳定期产生。 发酵工程能生产各种食品添加剂。
二、发酵工程概念
▪ 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中 的一种新技术。
三、发酵工程的内容
▪ 发酵工程的内容包括了以下的基本步骤:
1. 菌种的选育 有了用于生产的充足的菌体,在接种时要注意什么事项呢?
20世纪80年代中期全世界的单细胞蛋白年产量已达2. 例如:通过发酵可获得大量的微生物菌体——单细胞蛋白。2.培Biblioteka 基的配置1.培养基配置的原则:
1. 根据不同的菌种,选择不同的材料配制培养基。
▪ 配制的培养基应满足微生物在碳源、氮源长因子、水、无机盐 等方面的营养要求,并为微生物提供适宜的PH。
2. 培养基的营养要协调,以利于产物的合成。 3. 培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产
成本,以得到更高的经济效益。
培养基在满足微生物的营养需求的基础上应尽量降低生产成本,以得到更高的经济效益。
6. 分离提纯
1.菌种的选育
1.选育的方法:
1) 从自然界中先分离出相应的菌种;
2) 利用诱变筛选出符合生产要求的优良菌种 ;
3) 利用基因工程、细胞工程的方法构建工程细胞或工 程菌。
2.举例:
▪ 可将人工合成的人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒结 合,形成重组DNA,再把重组DNA导入大肠杆菌细胞 内形成工程菌。通过筛选则可培养出能生产人的胰岛 素的菌种。

发酵工程PPT课件

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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。

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。

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:


p198式(5-10)
发 酵
b、菌龄模型
工 程
p199式(5-11、12)

c、 生化模型


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)


优点:稳定、自动化、利用率高、持续性好、体积


小、探头长寿、发酵产率高


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

宏观处理法:结构模型与非结构模型 p212
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发酵工程的应用ppt
篇一:发酵工程在环境爱护中的应用探讨发酵工程在环境爱护中的应用探讨
环境工程专业李双
自然界存在着丰富的微生物种群,在生物圈物质循环中着重充当分解者的角色。

微生物通过发酵作用,可以对物质进行降解与转化。

因此,利用微生物发酵工程的原理与技术,净化和处理环境污染物,可以实现废物资源化,提高整体工艺的效益,降低运行成本,同时达到减轻环境污染,爱护环境的目的。

发酵工程是生物技术的瓶颈,固态发酵作为发酵工程一个重要的部分,在资源环境应用讨论方面取得了重要进展。

1、发酵的概念
发酵是微生物分解有机物,产生乳酸或乙醇和二氧化碳的过程,发酵必需依靠微生物酶的参加,并为微生物供应细胞生命活动所需的能量和各种细胞结构物质。

工业上的发酵是泛指一切依靠微生物的生命活动而实现的工业生产过程。

2、发酵的特点
2.1发酵条件温柔
发酵过程一般来说都是微生物及其酶作用下的生物化学反应,通常在常温常压下进行,其反应条件也比较简洁温柔,因此发酵的过程要素条件一般比较简单掌握。

2.2发酵原料广泛
发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主,还可以用很多环境中的废弃物,因此发酵原料来源广泛。

可以充分利用废水和废物中的有机物作为发酵的原料进行污染物的降解利用和资源化,达到废物资源化和环境爱护的目的。

2.3发酵专一性强
发酵过程是通过生物体的自动调整方式来完成的,更准确地讲,是通过微生物的酶来调整的,由于微生物的遗传特性及其酶的专一性,因此,发酵反应的专一性强,因而可以得到较为单—的发酵代谢产物。

2.4发酵的高效性
微生物优良菌种是进行发酵的根本因素,是发酵取得良好效益的关键。

通过微生物诱变和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品,因此发酵具有高效性。

2.5发酵的创新性
随着科学技术的进展和人们对生物技术讨论的深化,现代发酵工程除了用法微生物外,还可以用动植物细胞和酶,也可以用人工构建的“工程菌”来进行反应;反应设备也不只是常规的发酵罐,而是以各种各样的生物反应器取而代之,自动化、连续化程度高,使发酵水平在原有基础上有所提高
和和创新。

3、发酵工程的原理
发酵的基本原理是单一菌种在培育基中的纯培育,因此优良菌种的选育和发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。

优良菌种的选育是发酵取得良好效益的关键,因此必需实行合理的菌种选育方法,获得性能优良稳定的菌种。

此外,发酵过程杂菌防治是生产成败的关键,除了必需对设备进行严格消毒处理和空气过滤外,反应必需在无菌条件下进行。

无菌操作和无菌概念要贯穿整个发酵过程的始终。

4、发酵工程的应用
微生物发酵技术已经广泛运用于环境爱护的多方面,以下重点介绍几项经多年开发,已接近产业化的微生物发酵技术。

4.1亚硫酸盐纸浆废液乙醇发酵
亚硫酸盐纸浆废液中含有较多的木质素和相当数量的糖类,亚硫酸盐纸浆废液经过预处理后,添加N、P,在发酵罐中加入絮状酵母,通入空气搅拌,进行乙醇发酵,可生产乙醇。

4.2酵母循环系统
酵母循环系统是一种利用酵母的新式食品废水处理系统,能有效地处理废水并能回收大量的酵母菌体,从而解决了活性污泥法剩余的污泥问题。

与细菌活性污泥系统相比,酵母
废水系统的性能大大提高。

酵母废水处理系统日处理力量达到10-15BODkg/m3,是细菌法的5-7倍,酵母污泥可在常压下脱水,无需添加药剂。

4.3废纤维素的资源化
纤维素是生物圈中数量最大的废物。

目前以绿色木霉生产纤维素酶制剂,其酶活力已经得到很大的提高,并据此开发了纤维素酶解糖化工艺。

此外利用纤维素肥料生产单细胞蛋白的技术也在不断地改进。

80年月全世界用纤维素原料的水解液生产SCP 已达50×104t。

同时利用纤维素生产乙醇,被认为是解决能源危机和削减能源污染的一条有效途径。

4.4有机固体废物的快速堆肥
我国每年由固体废弃物造成的各种经济损失达80 亿元,而这些废弃物中含有很多有利用价值的物质和能量组成,各种有机物就是其中之一。

运用微生物发酵,对废弃物进行无害化、资源化、减量化处理,可以达到变害为宝,化害为利的目的。

传统的静态发酵堆肥法就是将有机废弃物进行厌氧发酵,制成有机肥,使固体废弃物无害化处理的过程。

有机废物经堆肥化处理后,可以成为优良的土壤改良剂和优质肥料。

而高效快速的堆肥技术也是20 世纪60 年月以来国内外竞相讨论的重点之一。

堆肥方法已从传统的露天静态堆肥向快速堆肥法进展,如DANO工艺可以节约投资,提高处理力量。

5、发酵工程在环境爱护中的应用前景展望
随着发酵工程技术在环境爱护中的应用,随着全球范围内对环境爱护的高度重视,为发酵工程及其技术在环境爱护中的应用展现了更为宽阔的前景。

我国微生物发酵工程在环境爱护上的应用还处于初级阶段,发酵工程技术在环保中进一步开发需要得到我们___、同行及主管部门的广泛支持。

大力开发以废物资源化为主体的微生物发酵工程技术讨论,大力推动发酵工程技术在环境爱护中的应用,带动整个环保科技的进展,并为环保市场供应高品质的环境爱护技术,是每个环保工和科研人员关怀和重视的课题,发酵工程在环境爱护中的应用必将取得更大的成绩。

篇二:发酵技术在食品中的应用
发酵技术在食品中的应用。

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