发酵类型及其各自的特点
发酵工程的内容及其特点
-基因工程、细胞工程 -接种技术
- 培养基组成优化
- 灭菌技术
发酵过程控制
发酵工程组成
从广义上讲，由三部分组成： 上游工程、发酵工程、下游工程
FERMENTATION Process Control
下游工程
DOWROCESSES -产品指标测定 -产品提取分离及纯化 - 废弃液处理 -副产物综合利用
第二节 发酵工程的内容及其特点
发酵工程的内容：
发酵工程（Fermentation
Engineering）：应用微生物学等 相关的自然科学以及工程学原理上，游工程
利用微生物等生物细胞进行酶促PURPOSCTREESASEMS
转化，将原料转化成产品或U提PS供TREAM PROCESSES
社会性服务的一门科学。
二、 发酵生产的类型
发酵生产类型
1. 微生物菌体发酵——获得菌体细胞 2. 微生物酶发酵——获得微生物的酶 3. 微生物代谢产物发酵——获得微生物代谢产物 4. 微生物转化发酵——转化某一化合物结构 5. 生物工程细胞的发酵——利用基因工程菌发酵获
得产物
三、发酵工程的特点
1. 原料来源广泛易得。 2. 所需产品可通过微生物的复杂的代谢活动一次性获得。
发酵工程重点
名词解释发酵工程：指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系，是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。
高通量筛选：是指将许多模型固定在各自不同的载体上，用机器人加样，培养后，用计算机记录结果，并进行分析，实现快速、准确、微量的筛选菌株的方法。
细胞工程育种：在细胞水平上对菌种进行操作，采用杂交、接合、转化和转导等遗传学方法，将不同菌种的遗传物质进行交换重组，使不同菌种的优良性状集中在重组体重，从而提高产量。
主要有杂交育种和原生质体融合育种。
杂交育种：指将两个基因型不同的菌株经吻合是遗传物质重新组合，从中分离筛选出具有新型性状的菌株。
营养缺陷性标记：微生物经诱变处理后产生的一种突变体，需要在培养基上添加一种特定的有机物才能很好的生存，为筛选该菌株而适当添加的遗传标记。
菌种退化：指生产菌种或选育菌种过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行接种传代或保藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象。
理论转化率：指理想状态下根据微生物的代谢途径进行物料衡算，得出转化率大小。
实际转化率：指发酵试验所得转化率的大小。
种子培养：指将冷冻干燥管、沙土管中处于休眠状态的工业菌种接入试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量的纯种的过程。
接种龄：指种子罐中培养的菌丝体转入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。
接种量：指移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。
表观得率：指对底物的总消耗而言的细胞得率。
理论得率：指仅用于细胞生长所消耗底物而言的细胞得率。
呼吸强度：指单位质量干菌体在单位时间内所吸取的氧量。
用Qo2表示。
耗氧速率：指单位体积培养液在单位时间内的耗氧量，也称摄氧量。
用γ表示。
高密度发酵：指工程菌在短时间内迅速分裂增殖，使菌体浓度迅速升高的过程。
重点部分：发酵工程技术的发展史1、1900年以前，自然发酵阶段。
酿造生产酒、醋等。
2、1900—1940，科赫建立微生物分离纯化和纯培养技术，创造了单细胞纯培养法。
发酵的类型及操作方式
发酵的类型及操作方式作者：林刚张朝武来源：《中国新技术新产品精选》2009年第19期摘要:发酵是指利用微生物制造工业原料或工业产品的过程。
根据各种微生物的特性,在有氧或无氧条件下利用生物催化(酶)的作用,将多种低值原料转化成不同的产品的过程。
如酿酒、制酱和醋等发酵技术古已有之。
本文介绍了发酵的类型及操作方式。
关键词:发酵;微生物;发20 世纪 40 年代中期美国抗菌素工业兴起,大规模生产青霉素以及日本谷氨酸盐 (味精 )发酵成功,大大推动了发酵工程的发展。
70年代以石油为原料生产单细胞蛋白,使发酵工程从单一依靠碳水化合物(淀粉)向非碳水化合物过渡,从单纯依靠农产品发展到利用矿产资源,如天然气、烷烃等原料的开发。
80年代初基因工程发展,人们能按需要设计和培育各种工程菌,在大大提高发酵工程的产品质量的同时,节约能源,降低成本,使发酵技术实现新的革命。
1 发酵类型1.1 微生物菌体发酵这是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。
传统的菌体发酵工业:有用于面包制作的酵母发酵及用于人类或动物食品的微生物菌体蛋白发酵两种类型。
新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌:如香菇类、天麻共生的密环菌、以及从多孔菌科的获苔菌获得的名贵中药获答和担子菌的灵芝等药用菌。
这些药用真菌可以通过发酵培养的手段来生产出与天然产品具有同等疗效的产物。
1.2 微生物酶发酵酶普遍存在于动物、植物和微生物中。
最初,人们都是从动、植物组织中提取酶,但目前工业应用的酶大多来自微生物发酵,因为微生物具有种类多、产酶的品种多、生产容易和成本低等特点;微生物酶制剂有广泛的用途,多用于食品和轻工业中,如微生物生产的淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖,氨基酰化酶用于拆分DL一氨基酸等。
酶也用于医药生产和医疗检测中,如青霉素酰化酶用来生产半合成青霉素所用的中间体6一氨基青霉烷酸,胆固醇氧化酶用于检查血清中胆固醇的含量,葡萄糖氧化酶用于检查血中葡萄糖的含量等等。
1.3 微生物代谢产物发酵微生物代谢产物的种类很多,已知的有37个大类,其中16类属于药物。
发酵的概念类型
发酵的概念类型发酵是一种生物化学过程，通常指的是在无氧或低氧条件下，由微生物（如细菌、酵母菌等）产生的一系列化学变化。
发酵的主要特点是通过微生物的代谢作用，将有机物转化为其他有用的物质，同时还会产生能量。
根据发酵产物的不同，发酵可以分为多种类型。
下面将介绍几种常见的发酵类型：1. 乳酸发酵：乳酸发酵是一种无氧发酵过程，将糖类物质转化为乳酸。
这种发酵方式常见于酸奶、酸菜等食品的制作过程中。
乳酸发酵不仅能够改变食物的口味和质地，还能产生乳酸菌等有益菌群，对人体健康有一定的益处。
2. 酒精发酵：酒精发酵是一种无氧发酵过程，将糖类物质转化为酒精和二氧化碳。
这种发酵方式常用于酿酒、发酵制酒等工艺中。
酒精发酵一般是由酵母菌进行，酒精是主要的产物，同时还会产生其他挥发性物质，赋予酒类特有的香味。
3. 乳酸乳酸菌发酵：乳酸乳酸菌发酵也是一种无氧发酵过程，将糖类物质转化为乳酸和二氧化碳。
不同于一般的乳酸发酵，这种发酵方式主要通过乳酸菌进行，常见于酸奶、奶酪等乳制品的制作过程中。
乳酸乳酸菌发酵能够增强食品的保鲜性、口感和口味，并且乳酸菌还有益于人体的消化和免疫系统。
4. 产酸菌发酵：产酸菌发酵也是一种无氧发酵过程，将糖类物质转化为有机酸，如醋酸、柠檬酸等。
这种发酵方式常见于食醋、果酱、柠檬水等食品的制作过程中。
产酸菌发酵能够改变食品的酸度和口味，同时还具有一定的抑菌和防腐作用。
5. 蛋白质发酵：蛋白质发酵是一种无氧发酵过程，将蛋白质转化为氨基酸和其他有机化合物。
这种发酵方式常见于豆制品、肉制品的加工中。
蛋白质发酵能够改变食品的口感、风味和营养价值，同时还能促进蛋白质的消化和吸收。
除了以上几种类型的发酵，还有其他一些特殊的发酵过程，如酸奶菌发酵、面包酵母发酵、味精发酵等。
这些发酵过程都是基于微生物的代谢作用，通过转化有机物质获得能量和产生有用的化合物。
发酵不仅在食品加工中起着重要的作用，还在制药、化工等领域有广泛应用。
简述发酵培养的四种操作方式的概念及特点
简述发酵培养的四种操作方式的概念及特点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!发酵培养是一种利用微生物进行生物反应加工的技术。
微生物发酵工程概述
四、微生物发酵的一般工艺过程
微生物发酵产品名 目繁多，这么多的 发酵产品生产过程 是否一样呢？在工 业流程细节上很不 相同。然而，概括 来讲其工艺流程是 相似的。如有的发 酵需氧，有的发酵 不需氧。
图3.3 微生物发酵的一般工艺过程
（一）原料选择
1、原料中碳的可利用率高； 2、发酵产率高，而且尽可能使发酵废物少； 3、原料质量好，成分稳定，污染变质少，易灭菌； 4、价格便宜、来源方便、易于贮存。 但最便宜的原料也不一定是最合适的原料，如 生产谷氨酸时，过去曾用糖蜜做原料，但因为它是 制糖中的废液，成分变化大，难以控制，所以谷氨 酸产酸率低，发酵周期长，还给产物的提取、精制 以及废水处理带来很大问题。现在我国已采用淀粉 水解成葡萄糖来生产谷氨酸。
三、按发酵动力学类型分
t图3.2
发酵动力学类型图
（一）发酵动力学及其研究内容，目的
1、发酵动力学及内容
发酵动力学是研究发酵过程中菌体生长、营 养消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律。研 究内容包括：了解发酵过程中菌体生长速率、基 质消耗和产物生成速率的相互关系，环境因素如 温度、pH、溶解氧等对以上三者的影响。
（二）淀粉水解糖的制备
淀粉是由葡萄糖组成的生物大分子，除少数霉菌和细菌可直 接利用淀粉外，目前大多数的微生物都不能直接利用淀粉，例如 在酒精酵母、抗生素生产、氨基酸生产中都要求将淀粉水解成糖。 由于水解的方法不一，葡萄糖生成量也不同。
1、淀粉水解法分为三类：酸解法、酶解法、 酸酶法或酶酸法。 （1）酸解法 ① 、工艺过程：
④控制酸水解的影响因素 a、淀粉浓度 b、酸浓度、酸种类 c、温度和时间等条件 a、淀粉浓度：一般来讲淀粉浓度越高，复合反应分解反应程 度越高。
第十章食品发酵
食品发酵
延滞期：细菌对温度的影响十分敏感，温 影响酶的活性、影响细胞内各种反应速度 度的较大变化会使延滞期变长。
一、发酵的概念
传统发酵：在我国，人们习惯把通过微生 物纯种或混种作用后，不经过单一成分的 分离提取和精制，获得的成分复杂、有较 高风味要求的食品生产称为发酵，也即酿 造。 如啤酒、葡萄酒、黄酒、白酒等酒类发酵 及酱油、食醋、酱品、豆豉、腐乳、盐渍 菜、酸泡菜、酸奶等调味和发酵食品的生 产，均称为酿造
缺
点
1.培养基含水量少，废水、废 渣少，环境污染少，容易处理 2. 能源消耗量低 , 供能设备简 易 3.培养基原料多为天然基质或 废渣，广泛易得，价格低廉 4.设备和技术较简易，较低的 投资 5. 产物浓度较高 , 后处理较方 便
1.菌种限于耐低水活性(aw)的 微生物，菌种选择性少 2.发酵速度慢，周期较长 3.天然原料成分复杂，有时变 化，影响发酵产物的质和量 4.工艺参数难以测准和控制 5. 产品少 , 工艺操作消耗劳力 多，强度大
二、发酵的一般工艺过程
原料 预处理 配料 灭菌 冷却 补料 酸碱 消泡 产品 副产物 菌种 菌种活化 种子扩培 种子罐 发酵罐 发酵液 提取精制 空气 空压机 贮气罐 油水分离 过滤器
食品发酵
食品发酵
发酵的一般工艺过程
发酵罐试验 菌种筛选
摇瓶试验
食品发酵
发酵工艺要点
发酵原料及其预处理
粉碎、酶解
食品发酵
连续发酵的概念
在开放系统中进行的。连续不断的向发酵罐中流加新鲜发酵 液，同时又连续不断的排出等量的发酵液，从而使pH、养分、 溶解氧保持恒定，使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定状 态的一种发酵方式。
特点：恒态。 优点：提高生产效率；质量稳定；自动控制。 缺点：营养物质利用率较低；菌种易变异；易染菌；
发酵原料及特点_概述说明以及解释
发酵原料及特点概述说明以及解释1. 引言1.1 概述发酵是一种广泛应用于食品工业的生物技术，它利用微生物、酶或细胞等生物体对原料进行代谢过程，从而产生有益的化学变化。
发酵作为一种古老而传统的方法，在人类的发展历史中扮演着重要的角色。
近年来，随着科学技术的进步和生物学研究领域的发展，对发酵的认识和应用也日益深入。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行阐述。
首先，引言部分介绍了发酵的概念和其在食品工业中的重要性。
接下来，第二部分将详细探讨发酵原料及其特点，包括原料概述、主要特点以及重要作用。
第三部分将解析发酵过程及机制，介绍其基本步骤、机理以及条件对产品影响的分析。
第四部分将聚焦于发酵在食品工业中的应用，简要介绍食品发酵工艺、常见食品中的发酵过程与效果，并讨论该技术在食品工业中的前景和挑战。
最后，结论部分总结了发酵原料及其特点的重要性和应用价值，并展望未来的发展方向和研究领域，并提出进一步研究的建议。
1.3 目的本文旨在全面介绍发酵原料及其特点，解析发酵过程及机制，并探讨发酵在食品工业中的应用。
通过对这些内容的详细探讨，希望能够增加读者对发酵技术的理解和认识，为相关领域的研究和实践提供参考与借鉴。
同时，本文也旨在展示发酵对于食品产业的重要性，并对未来在该领域中可能面临的挑战进行探讨。
2. 发酵原料及特点2.1 发酵原料概述发酵是一种利用微生物的代谢活动产生有用产物（如食品、药物、化学品等）的过程。
在发酵过程中，使用的原料被微生物转化为可供人类使用或直接消费的最终产品。
发酵原料可以分为两大类：有机原料和无机原料。
有机原料主要包括蔬菜、水果、肉类、奶制品以及各种含糖物质（如蔗糖、果糖等）。
这些有机原料富含碳水化合物和其他营养成分，提供了微生物进行代谢所需的基本营养素。
无机原料包括淀粉、糖浆和氮源（如氨基酸）、矿物质盐等。
这些无机原料为微生物提供能量来源和其他必需元素，促进其正常生长和代谢。
2.2 发酵原料的主要特点发酵原料具有以下几个主要特点：1. 营养丰富：发酵需要充足的能量和营养素来支持微生物的生长和代谢过程。
加工技术-腐乳的发酵类型
加工技术-腐乳的发酵类型
根据生产工艺，腐乳发酵类型有四种：①腌制腐乳②毛霉腐乳③根霉腐乳④细菌腐乳。
1、腌制腐乳：豆腐坯加水煮沸后，加盐腌制，装坛加入辅料，发酵成腐乳。
这种加工法的特点：豆腐坯不经发酵（无前期发酵）直接装坛，进行后发酵，依靠辅料中带入的微生物而成熟。
其缺点是蛋白酶不足，后期发酵时间长，氨基酸含量低，色香味欠佳，如四唐场腐乳，湖南兹利无霉腐乳。
2、毛霉腐乳：以豆腐坯培养毛霉，称前期发酵，使白色菌丝长满豆腐坯表面，形成坚韧皮膜，积累蛋白酶，为腌制装坛后期发酵创造条件。
毛霉生长要求温度较低，其最适生长温度为16℃左右，一般只能在冬季气温较低的条件下生产毛霉腐乳。
传统工艺利用空气中的毛霉菌，自然接种，需培养10—15天左右（适合家庭作坊式生产）。
也可培养纯种毛霉菌，人工接种，15—20℃下培养2—3天即可。
3、根霉型腐乳：采用耐高温的根霉菌，经纯菌培养，人工接种，在夏季高温季节也能生产腐乳，但根霉菌丝稀蔬，浅灰色，蛋白酶和肽酶活性低，生产的腐乳，其形状、色泽、风味及理化质量都不如毛霉腐乳。
结合以上各种优缺点，经过实验，采用混合菌种酿制豆腐乳，不但可以增加其风味。
还可以减少辅料中的白酒用量，降低成本，提高经济效益，毛霉和华根霉的比例为7：3最好。
发酵工程深刻复习资料
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。
2003 7 微生物生理学- 产能 - 发酵类型
实质：丙酮酸的进一步转化。 微生物代谢的特点（与其他高等生物相比） ◎ 代谢产物类型多； ◎ 发酵类型多。 据葡萄糖发酵产物不同可将发酵分为不同类型 ◎酵母菌：乙醇发酵，甘油发酵； ◎细菌：乳酸发酵，丁酸发酵， 丙酮发酵，丁醇发酵， 琥珀酸发酵，混合酸发酵等
乙醇发酵
多种微生物可以发酵葡萄糖产生乙醇。酵母菌的 乙醇发酵（厌氧条件下，酵母菌将糖转化为酒精并 放出CO2的过程）是一种应用与研究最早、发酵机
关键酶：铁氧化还原酶；
能量：1G→丁酸发酵→ 1丁酸+3ATP；
转化：丁酸发酵→丙酮、丁醇发酵；
丁酸发酵过程中，当pH降低至pH= 4.5时， 丁酸发酵转化为丙酮、丁醇发酵。
葡萄糖
2NAD
+
2Pi 1 2ADP 2ATP
丁酸 Pi CoA 9 乙酰CoA
乙酰磷酸 ADP 乙酸 10 ATP 8
丙酸发酵： 琥珀酸-丙酸途径 丙酸细菌细胞中进行 产物：丙酸
L-乳酸
2
2-羟丙酰C oA
1
3 D-乳酸 丙烯酰CoA 5 2H 丙酮酸 CoA 6 CO 2 2H 丙酰 CoA 2 4
丙酸发酵： 丙烯酸途径 丙酸细菌细胞中进行 产物：丙酸，乙酸
CoA
乙酰 CoA P 7 ADP CoA
乙酸
ATP
2NADH
2 丙酮酸 2Fd
2H2
3 2FdH 2
丁酰CoA
丁酸发酵： 丁酸细菌， 专性厌氧
NAD
+
2 2 3丁烯酰CoA H2 O
2 乙酰CoA
CoA
4
6
乙酰乙酰CoA 5 L(+ )－ β －羟丁酰CoA
NADH
发酵剂的种类
发酵剂的种类一、引言发酵剂是一种可以促进食品、饮料等物质发酵的微生物。
它们可以分解复杂的有机物质，从而产生更简单的化合物。
在食品工业中，发酵剂被广泛应用于制作面包、啤酒、奶酪等产品中。
本文将介绍常见的发酵剂种类及其特点。
二、常见的发酵剂种类1. 面包用酵母面包用酵母是一种单细胞真菌，它能够分解淀粉质和糖类，并将其转化为二氧化碳和乙醇等物质。
这些产物使得面团膨胀并形成孔隙，从而使得面包变得松软有弹性。
此外，面包用酵母还能够增加面团的香味和口感。
2. 啤酒用酵母啤酒用酵母是一种属于真菌界的单细胞微生物。
它们能够分解糖类，并将其转化为乙醇和二氧化碳等产物。
在啤酒制作过程中，啤酒用酵母是非常重要的。
它们不仅能够使得麦芽糖转化为乙醇，还能够产生各种复杂的酯类物质，从而为啤酒赋予了特殊的香气和风味。
3. 酸奶菌酸奶菌是一种乳酸菌，它们能够分解乳糖并将其转化为乳酸。
在制作酸奶的过程中，牛奶中的乳糖被分解成了乳酸，从而使得牛奶变得更加浓稠。
此外，酸奶菌还能够抑制肠道内有害细菌的生长，并促进肠道健康。
4. 奶酪用发酵剂奶酪用发酵剂主要包括两种类型：乳清和发酵剂混合物。
其中，乳清是指从牛奶中提取出来的一种液体，在制作干酪时被加入到牛奶中。
发酵剂混合物则是由多种细菌和真菌组成的混合物，在制作软质和半硬质奶酪时被加入到牛奶中。
这些发酵剂能够分解牛奶中的乳糖、蛋白质和脂肪，并将其转化为各种复杂的有机物质，从而赋予奶酪独特的口感和风味。
5. 面条用碱面条用碱是指将碳酸氢钠或者碳酸钠等碱性物质加入到面粉中，从而使得面团变得更有弹性。
在制作过程中，碱性物质会与面粉中的蛋白质反应，产生出一种叫做“卤水”的溶液。
这种溶液能够促进面团中的淀粉质分解，并使得面条变得更加筋道有嚼劲。
三、总结发酵剂是一种非常重要的微生物，在食品工业中扮演着不可替代的角色。
不同种类的发酵剂具有不同的特点和应用范围。
通过了解这些发酵剂种类及其特点，我们可以更好地理解食品制作过程，并且能够更好地选择合适的发酵剂来制作出美味可口的食品。
14.发酵类型
分批培养12补料分批培养连续培养34半连续培养除了空气的通入和排气，接入菌种后没有物料的加入和取出。
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。
优点：操作简单，周期短，染菌机会少，生产过程和产品质量容易掌握缺点：产率低，不适于测定动力学数据分批发酵中微生物生长过程迟滞期对数生长期稳定期死亡期各时期的特点：（1）在迟滞期，菌体没有分裂只有生长。
（2）细胞开始分裂，细胞生长很快，比生长速率接近常数。
（3）营养物减少，细胞生长速率下降，进入稳定期。
（4）细胞死亡速率大于生成速率，进入死亡期初级代谢产物：对数生长期初期开始合成并积累，次级代谢产物：在对数生长期后期和稳定期大量合成。
在培养过程中补入新鲜的料液，只有料液的加入没有料液的取出，发酵结束时发酵液体积增加克服营养不足而导致的发酵过早结束。
延长发酵周期，提高产量。
目的----工厂的实际生产中采用这种方法。
定义补料分批培养的优缺点优点缺点l维持低的基质浓度，避免快速碳源的阻遏效应；l最佳的生长和产物合成条件l可控制补料速率，稳定最佳生产工艺。
l由于没有物料取出，产物的积累最终导致比生产速率的下降。
l物料的加入增加了染菌机会一边连续补入新鲜料液，一边连续不断的放出发酵液，称为连续培养。
优点缺点连续培养 控制稀释速率，使 μ＝D 发酵周期长，提高产量 长期连续培养会引起菌种退化，降低产量。
当系统平衡后， D =μ ，为什么？连续培养中菌体的物料平衡FXxV FX dt dX V -+=0F----单位时间内输入或输出的培养液体积, L/h X 0----输入料液中的菌体浓度, g/L X-----输出培养液中菌体浓度, g/L x----- 单位时间内单位体积培养液中菌体的增长量, g/L ·h V-----发酵过程中培养液的体积, L(净增加量） （输入量） （生长量）（输出量）在补料分批培养的基础上间歇放掉部分发酵液称为半连续培养。
双种法两个种子罐的种子接入一个发酵罐
双种法两个种子罐的种子接入一个发酵罐倒种法:当种子罐染菌或种子质量不理想时，将适宜的发酵液倒出部分给另一发酵罐作种子。
分批发酵在一个封闭系统中投入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。
补料(流加)-分批发酵在分批发酵过程中补入新鲜料液，以克服由于养分的不足，导致发酵过程过早结束。
连续发酵以一定的速度向培养系统内添加新鲜的培养基,我们为您推荐最好玩的游戏魔域私服,同时提供大量精品私服游戏信息的展示,我们欢迎每一位玩家朋友交流互动.，同时以相同的速度流出培养液，从而使培养系统内的液量维持恒定，使微生物细胞在近似恒定状态下生长的微生物培养方式。
半连续发酵在补料-分批发酵的基础上间歇排放部分发酵液灌注培养细胞接种后进行培养，一方面新鲜培养基不断加入反应器，另一方面又将反应液不断地取出，但细胞留在反应器内，使细胞处于一种不断的营养状态。
前体:在产物合成过程中，被菌体直接用于产物的合成而自身结构无显著改变的物质。
(前体能明显提高产品的产量，在一定条件下还能控制菌体合成代谢产物的流向。
)DE值还原糖含量与干物质含量的百分比DX值葡萄糖含量与干物质含量的百分比半合成抗生素凡是用化学法裂解或合成的反应均用酶法代替，是对一些生物体分泌的抗生素进行人工再加工后得到的抗生素。
葡萄糖效应葡萄糖或某些容易利用的碳源，其分解代谢产物阻遏某些诱导酶体系编码的基因转录的现象。
临界氧:微生物对发酵液溶氧的最低要求。
光饱和效应凝聚在中性盐作用下，由于双电层排斥电位的降低，而使胶体体系不稳定的现象。
絮凝在絮凝剂存在下，基于架桥作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过程，是以物理集合为主的过程。
截断分子量截留率为0.9的溶质的相对分子量。
乳化一种液体分散在另一种不相混合的液体中的现象。
去乳化根据乳化的程度和乳浊液的形式，采用适当的方法去除乳化现象过滤操作混合物中的流体在推动力(重力、压力、离心力)的作用下通过过滤介质，固体粒子被截留，而流体通过过滤介质，从而实现流体与颗粒物的分离。
发酵整理
第一章1．发酵工程：是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术体系，是生物工程与生物技术学科的重要组成部分。
该技术体系包括菌种选育和保藏、菌种的扩大生产、微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化制备，同时也包括微生物生理功能的工业化利用等。
2.发酵工业的范围：微生物菌体酶制剂代谢产物生物转化3.工业发酵的类型：按微生物对氧的需求分为：需氧发酵、厌氧发酵、兼性厌氧发酵按培养基物理性状分为：液体发酵、固体发酵4.发酵生产工艺流程：1）用作种子扩大培养及发酵生产的各种培养基的配制；2）培养基、发酵罐及其附属设备的消毒灭菌；3）扩大培养出有活性的适量纯种，以一定比例接种入发酵罐中；4）控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物；5）将产物提取并精制，以得到合格的产品；6）回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。
第二章1.发酵工业常用微生物可分为：细菌、酵母菌、霉菌、放线菌四大类。
2.菌种分离筛选的步骤：样品采集→样品的预处理→目的菌富集培养→菌种初筛→菌种复筛→菌种发酵性能鉴定→菌种保藏3.初级代谢：微生物产生的对自身生长和繁殖必需的物质，如：蛋白质、核酸、多糖、脂类。
次级代谢：对自身生长和繁殖没有影响的物质，如：抗生素、生物碱、色素、毒素等。
4.代谢工程育种：通过特定突变型的选育，达到改变代谢通路、降低支路代谢终产物的生产或切断支路代谢途径及提高细胞膜的透性，使代谢流向目的产物积累的方向进行。
组成型突变株：指操纵子或调节基因突变引起酶合成诱导机制失灵，菌株不经诱导也能合成酶，或不受终产物阻遏的调节突变型，称为组成型突变株。
5.工业上常用的菌种保藏方法？①斜面低温保藏法；③矿油封藏法；④冷冻真空干燥法；⑤液氮超低温保藏法第三章发酵工业上常用的氮源：氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢物。
常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。
1、无机氮源种类：氨盐、硝酸盐和氨水特点：微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利用的氮源。
菌种的发酵工艺
第一章绪论第一节概述工业发酵是利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的一门现代工业，而现代发酵工程则是指直接把微生物(或动植物细胞)应用于工业生产的一种技术体系，是在化学工程中结合了微生物特点的一门学科。
因而发酵工程有时也称作微生物工程。
在本章中，我们将对发酵的基本概念，工业上常用的微生物及其生长代谢特性，以及发酵工程原理作—简单介绍。
一、基本概念1，发酵一词的来源发酵现象早巳被人们所认识，但了解它的本质却是近200年来的事。
英语中发酵一词fermentation是从拉丁语fervere派生而来的，原意为“翻腾”，它描述酵母作用于果汁或麦芽浸出液时的现象。
沸腾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。
在生物化学中把酵母的无氧呼吸过程称作发酵。
我们现在所指的发酵早已赋予了不同的含义。
发酵是生命体所进行的化学反应和生理变化，是多种多样的生物化学反应根据生命体本身所具有的遗传信息去不断分解合成，以取得能量来维持生命活动的过程。
发酵产物是指在反应过程当中或反应到达终点时所产生的能够调节代谢使之达到平衡的物质。
实际上，发酵也是呼吸作用的一种，只不过呼吸作用最终生成CO2和水，而发酵最终是获得各种不同的代谢产物。
因而，现代对发酵的定义应该是：通过微生物（或动植物细胞）的生长培养和化学变化，大量产生和积累专门的代谢产物的反应过程。
2，发酵的定义（1）狭义“发酵”的定义在生物化学或生理学上发酵是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二氧化碳。
同时获得能量，丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等等。
（2）广义“发酵”的定义工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程，它包括厌氧培养的生产过程，如酒精、丙酮丁醇、乳酸等，以及通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。
- 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)。
发酵类型及其各自的特点？
★固态表面发酵：是在固体培养基表面生长，是最早的工业发酵形式如白酒、酱油生产等。
这种方法麻烦并效率低需大量底物用于生产，但它仍用于少量液态发酵不能完成的产品生产。
固态发酵的优点:
◇原料来源广，价格低廉；
◇在霉菌发酵时就可以防止污染杂菌；
◇能耗低；
◇固体发酵的产物回收—般步骤少，费用也省。
固态发酵的缺点:
◇大规模生产时的散热比较困难，
◇参数检测如pH值、温度、菌体增殖量、产物生成量等是很难实现的。
★液态发酵：容量大，生产效率高，适于机械化，便于工艺条件的控制，产品质量高。
根据液态发酵中对氧气的需求分为：
好氧发酵：如谷氨酸、柠檬酸、青霉素生产
厌氧发酵：如乳酸、丙酮丁醇生产
兼性厌氧发酵：如酒精生产时，前期通入一定量空气供酵母生长，后期形成缺氧环境，使乙醇大量积累
发酵类型根据生产情况可分为：
（1）分批发酵：分批发酵: 最简单的发酵形式。
优点：
操作简单
周期短
染菌的机会减少
生产过程、产品质量容易掌握
（2）批补料发酵：fed-batch：分批补料发酵的优点：
系统中能维持很低的基质浓度，从而避免快速利用碳源的阻遏效应
能够按设备的通气能力去维持适当的发酵条件
能减缓代谢有害物的不利影响
（3）分批补料发酵
分批补料发酵较单一的分批发酵中对废物浓度的升高会有积极影响是不断的稀释。
罐的利用率升高。
罐内装液量加大就可获得更高的产率。
另外，选择性的补料可用于保持发酵适当的pH 以利产物的形成。
分批补料发酵的操作控制方式：
反馈补料：控制基质浓度流加、恒pH流加、恒溶氧流加、控制比生长速率的流加；
非反馈补料：恒速流加、线性速率流加、指数流加
（4）连续发酵
⑴在分批发酵和分批补料发酵中均存在微生物生长环境变化较大的缺点。
而在连续发酵中控制的原则是保持条件始终一致。
同时保证这些条件始终最适合产物的形成这一点在分批发酵中是不可能的。
⑵最佳的连续发酵将使产物形成数量始终保持近似相同这种发酵形式的优点为产物的质量始终一致这一点对药物等代谢产物的生产是很重要的。
⑶连续发酵需许多辅助系统但其较分批发酵和分批补料发酵将获得更高的生产能力。
通常分批发酵变为连续发酵常常将使生产能力提高10-20 倍。
⑷可以减少分批培养中每次清洗、装料、消毒、接种和放罐等操作时间，提高生产效率。
（4）二次分批补料发酵：
分批补料发酵和连续发酵的混合形式
二次分批补料发酵是：分批补料发酵＋连续发酵的混合形式.
特点：
★比较分批补料发酵其优点为当部分料液放走时，罐内所剩微生物生长条件几乎保持一致。
★二次分批补料发酵的主要优点是发酵结束后生产能力非常高而通常情况下会因发酵体积问题所限。