发酵工程概述
发酵工程概述
3，发酵过程是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，发酵过程中对杂菌污染的防治至关 重要。除了必须对设备进行严格消毒 处理和空气过滤外，反应必须在无菌 条件下进行。如果污染了杂菌，生产 上就要遭到巨大的经济损失，要是感 染了噬菌体，对发酵就会造成更大的 危害。因而维持无菌条件是发酵成败 的关键。
第五个转折点 ——微生物生物合成和化学反应合成相结合工程
技术的建立
针对单纯发酵法的缺陷，利用发酵法生产前体， 用化学合成法得到终产品或反之。
发酵技术的发展简史
第三节 发酵技术的应用
一、发酵技术在食品工业中的应用 二、发酵技术在医药工业中的应用 三、发酵技术应用于轻工、食品用酶的生产 四、发酵技术应用于化工能源产品的生产 五、发酵技术在农业生产中的应用 六、发酵技术在环保中的应用 七、发酵技术用于金属浸取 八、发酵技术应用于高技术研究开发
基因诊断：
人类的遗传病有2000种左右，染色体数目异常、 染色体畸变、基因结构改变都可导致先天性遗传疾 病。如镰刀型红细胞贫血症就是由于血红蛋白β亚基第6位氨基酸密码突变引起的，苯丙酮酸尿症 则是由于苯丙氨酸羟化酶基因缺失引起。遗传病很 难治，如果在胚胎发育早期就诊断出，则可以采用 人工流产的方法预防出生，或在出生后早期治疗。 一般，基因突变会导致其限制性内切酶识别位点的 丢失或新生。一种称为“限制酶酶解片段长度多态 性分析”方法可以检测出突变的基因。对于那些基 因顺序明确，致病基因突变点已知的遗传病，可采 用一种“等位特异性寡核苷酸探针检测法”进行诊 断。 “聚合酶链反应”技术，也常被用于诊断。
基因工程药物 生物工程药物就是利用生物工程技术制造
的药物，是生物工程服务于社会的一类新产品。 它和传统的化学药物以及从动、植物中提取药 物的最大区别在于生产过程。通过基因工程或 细胞工程培养出高产菌种或动、植物细胞株， 称为“工程菌”或“工程细胞株”，再利用现 代发酵技术大规模培养，从中提取出所需药物。
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。
《食品生物技术概论》3发酵工程
三、 发酵工程的内容
菌种的选育 发酵条件的优化与控制 反应器的设计 产物的分离、提取与精制
四、 发酵类型
➢微生物菌体发酵 ➢微生物酶发酵 ➢微生物代谢产物发酵 ➢微生物的转化发酵 ➢生物工程细胞的发酵
微生物菌体发酵
• 以获得某种用途的菌体为目的的发酵。 • 酵母，药用真菌，微生物杀虫剂等
微生物酶发酵
微生物代谢产物类型
产业 医药 食品
农业 轻工
其他
微生物代谢产物
抗生素，药理活性物质，维生素，抗肿瘤剂、基因工 程药物、疫苗等
氨基酸，鲜味增强剂，脂肪酸，蛋白质，糖与多糖类， 发酵剂，脂类，核酸，核苷酸，核苷、维生素、饮料 等
动物生长促进剂，除草剂，植物生长促进剂，灭害剂， 驱虫剂，杀虫剂等
酸味剂，生物碱，酶抑制剂，酶，溶媒，辅酶，表面 活性剂，转化甾醇和甾体，有机酸，乳化剂，色素， 抗氧化剂，石油等
（2）自吸式发酵罐
构造： 带中央吸气口的搅拌器,由罐底向上伸入的主 轴带动
优点： 提高氧的溶解速率、总的动力消耗减少
缺点： 进罐处负压，增加染菌机会，切断菌丝，影 响菌的正常生长
2.通风搅拌式发酵罐
在通风搅拌式发酵罐中， 通风的目的不仅是供给微 生物所需要的氧，同时还 利用通入发酵罐的空气， 代替搅拌器使发酵液均匀 混合。 常用的有循环式通风发酵 罐和高位塔式发酵罐
营养成分丰富完整，氮源和维生素的含量略高
（3）发酵培养基：提供菌体生长和合成代谢产物
组成丰富完整，营养成份浓度和粘度适中
2.培养基的基本成分
（1）碳源：
是构成菌体和产物的碳架及能量来源。
主要利用的碳源：
单糖（葡萄糖、果糖）、双糖（蔗糖、麦芽 糖）、多糖（淀粉、纤维素）等。
《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。
发酵工程发酵工程概述
第二节
微生物发酵过程
（三）发酵
所用的培养基和培养设备都必须经过灭菌，通 入的空气或中途的补料都是无菌的，转移种子 也要采用无菌接种技术。通常利用饱和蒸汽对 培养基进行灭菌，灭菌条件是在120℃（约 0.1MPa表压）维持20~30min。 （四）下游处理
第三节 液体深层发酵
一、深层发酵的操作方式
第二节
微生物发酵过程
二、培养基
（二）发酵培养基的组成 1.碳源 2.氮源 3.无机盐和微量元素 4.生长因子 5.水 6.产物形成的诱导物、前体和促进剂许多胞外 酶的合成需要适当的诱导物存在。
第二节
微生物发酵过程
三、发酵的一般过程
（一）菌种 （二）种子扩大培养
第一节 发酵工程概述
一、发酵工程的概念
现代的发酵工程不仅包括包括菌体生产和代谢 产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。 其主要内容包括生产菌种的选育，发酵条件的 优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提 取与精制等。
第一节 发酵工程概述
二、发酵类型
（一）微生物菌体发酵
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 （单细胞蛋白）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。有的微生物菌体还可用作生物防治 剂
第三章 发酵工程
第一节 发酵工程概述
一、发酵工程的概念
发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技 术产业化的重要环节 它将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原 理有机地结合起来，是一门利用微生物的生长和 代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。由于 它以培养微生物为主，所以又称微生物工程。 人们把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。
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。
《发酵工程及其应用》 讲义
注重发酵过程的绿色环保和可持续性，减少资源消耗和环境污染。
总之，发酵工程作为一门重要的生物技术，在各个领域的应用不断拓展和深化，为解决人类面临的资源、环境、健康等问题发挥着越来越重要的作用。相信在未来，随着技术的不断进步，发酵工程将会创造出更多的奇迹，为人类的美好生活做出更大的贡献。
（2）乳制品
酸奶、奶酪等乳制品的制作也离不开发酵。微生物在发酵过程中产生的乳酸和其他代谢产物赋予了乳制品独特的口感和营养价值。
（3）调味品
酱油、醋等调味品的生产也是发酵工程的应用成果。通过微生物的作用，使原料中的蛋白质、糖类等发生一系列的生化反应，产生丰富的风味成分。
2、医药工业
（1）抗生素生产
青霉素、链霉素等抗生素是通过微生物发酵生产的重要药物，它们在治疗细菌感染性疾病方面发挥了重要作用。
4、化工领域
（1）有机酸生产
如柠檬酸、乳酸、乙酸等有机酸的大规模生产都是通过发酵工程实现的。
（2）生物材料
利用微生物发酵生产可降解塑料、生物纤维等新型生物材料，有利于缓解环境压力。
5、环境保护
（1）废水处理
利用微生物的代谢作用对工业废水和生活污水进行处理，去除其中的有机物和有害物质。
（2）废气治理
通过微生物发酵将废气中的有害成分转化为无害物质，减少大气污染。
二、发酵工程的基本过程
发酵工程通常包括以下几个主要步骤：
1、菌种选育
这是发酵工程的源头。我们需要从自然界中筛选出具有特定性能的微生物，或者通过基因工程等手段对微生物进行改造，以获得能够高效生产目标产物的优良菌种。
2、培养基的制备
培养基为微生物的生长提供了必要的营养物质。它的成分需要根据微生物的需求和生产的目标产物来精心调配，包括碳源、氮源、无机盐、生长因子等。
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。
发酵工程概论
量等方面符合菌种。
怎样才能得到优
良的菌种呢？
•如果生产的是微生物直接合 成的产物
•如果生产的是一般微生物不能 合成的产品
可以从自然界中先分离出相 应的菌种，再用物理或化学 的方法使菌种产生突变，从 突变个体中筛选出符合生产 要求的优良菌种。
可用基因工程、细胞工程的方法 对菌种的遗传特性进行定向改造， 以构建工程细胞或工程菌，从而 达到生产相应产品的目的
• 有了用于生产的充足的菌体，在接种时要注意什 么事项呢？
–接种过程中要注意防止杂菌污染。
发酵过程
• 将菌体接种到装有培养液的发酵罐中，还 需要对发酵过程进行检测和对发酵条件进 行控制。这是为什么呢？
–发酵产物主要在菌体生长的稳定期产生。因此， 要在发酵过程中随时取样检测培养液中细菌数 目、产物浓度以了解发酵进程，及时添加必需 的培养基成分来延长菌体生长稳定期的时间， 以得到更多的发酵产物。同时，还应对发酵条 件进行严格控制。
• 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。这是为什 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。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。
– 用于生产的菌种应选择处于对数期的谷氨酸棒 状杆菌
加料口 放料口 无菌空气入口 排气口 冷却水进口 冷却水出口 PH检测及控制装 置 搅拌器
发酵
• 发酵过程中应该注意控制好哪些条件？
–温度 –Ph –氧气
谷氨酸棒状杆 菌是好氧菌
• 培养过程中不断进行搅拌的目的是什么？
发酵工程
发酵工程王小威160408424一、发酵工程的概念发酵工程是指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的一种新技术。
用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。
发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段。
二、发酵过程的发展史1857年巴斯德证明了发酵是由于微生物的作用。
20世纪20年代的酒精、甘油和丙酮等发酵工程，属于厌氧发酵。
20世纪40年代初，随着青霉素的发现，抗生素发酵工业逐渐兴起。
1957年，日本用微生物生产谷氨酸成功，如今20种氨基酸都可以用发酵法生产。
20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等生物工程技术的开发，使发酵工程进入了定向育种的新阶段，新产品层出不穷。
20世纪80年代以来，随着学科之间的不断交叉和渗透，微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机技术对发酵过程进行综合研究，使得对发酵过程的控制更为合理。
三、发酵工程的内容发酵工程的内容包括菌种的选育（自然界选种、诱变育种、基因工程、细胞工程）、培养基的配制（根据培养基的配制原则制备，实践中需多次试验配方）、灭菌（杀灭胞体、孢子及芽孢）、扩大培养和接种、发酵过程（检测进程，满足营养需要；严格控制温度、pH、溶氧、转速等）和产品的分离提纯（产物是菌体本身的通过过滤、沉淀等方法，产物是代谢产物通过蒸馏、萃取、离子交换等方法）等方面。
流程图如下：三、谷氨酸的生产实例谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等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。
菌种的选育：选育谷氨酸棒状杆菌，只有选择细胞膜通透较强的谷氨酸棒状杆菌做菌种,才有可能获得大量的谷氨酸，这就是所讲的优良品种。
怎样得到优良的菌种呢？如果生产的是微生物直接合成的产物，可以从自然界中先分离出相应的菌种，再用物理或化学的方法使菌种产生突变(人工诱变)，从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。
食品生物技术--发酵工程
但是通过传统的方法提高产量的幅度是非常有限的，传统的改良菌 种的生物技术还仅仅局限在化学工程和微生物工程的领域内。随着DNA
重组技术的出现和发展，这种情况发生了根本性的改变。
第二节 发酵设备与基本工艺过程
一、生物反应器
一个优良的培养装置应具有： 严密的结构 良好的液体混合性能 高的传质和传热速率 灵敏的检测和控制仪表
二、发酵工程的发展历史
1000多年（甚至4000多年）以前酒类的酿造； 19世纪利用酵母进行大规模发酵生产。大规模生产的发酵产品有乳酸、 酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等初级代谢产物； 19世纪中叶，发明巴斯德灭菌法，找到了乳酸杆菌的生物体 ； 20世纪初，发现某些梭菌能够引起丙酮丁醇的发酵。它是第一个进行大 规模工业生产的发酵过程，也是工业生产中首次采用大量纯培养技术的； 1929年Flemming爵士发现了青霉素，但无法提取精制 ； 1942年终于正式实现了青霉素的工业化生产，这是生物工程第一次划 时代的飞跃，生物技术核心的发酵技术已从昔日的以厌氧发酵为主的工 艺跃入深层通风发酵为主的工艺 ；
第五章 发酵工程与食品工程
第一节 第二节 第三节 第四节 发酵工程概述 发酵设备与基本工艺过程 发酵过程控制 发酵工程在食品工业中的应用
第一节 发酵工程概述
发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包 发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了 微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软 硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、 醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗 等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂 等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、 酶、维生素和单细胞蛋白等。
生物选修三发酵工程知识点 知乎
生物选修三发酵工程知识点知乎生物选修三：发酵工程知识点发酵工程是一门综合性的学科，涉及微生物学、生物化学、生物工程学等多个学科的内容。
本文将从发酵工程的基本概念、发酵工艺、发酵微生物、发酵设备等几个方面，介绍一些发酵工程的知识点。
一、发酵工程的基本概念发酵工程是利用微生物通过代谢过程产生的酶来合成有机物的一种工艺。
它是将发酵微生物与合适的培养基、发酵设备相结合，通过调控温度、pH值、氧气供应等条件来实现产物的合成。
发酵工程在食品工业、制药工业、酿酒工业等领域有着广泛的应用。
二、发酵工艺发酵工艺是指利用微生物进行发酵过程中的操作步骤和条件控制。
常见的发酵工艺包括批发酵、连续发酵、固定床发酵、液体床发酵等。
其中，批发酵是最常见的一种工艺，它通过将微生物接种到含有营养物质的培养基中，控制温度、搅拌速度等条件，使微生物进行生长和代谢，并最终合成所需产物。
三、发酵微生物发酵微生物是发酵工程中的重要组成部分，常见的发酵微生物有细菌、酵母菌、真菌等。
不同的微生物对于不同的产物有着不同的合成能力和产量。
例如，酵母菌常被用于酿酒工业，细菌常被用于生产乳酸等发酵食品，真菌则常被用于生产青霉素等药物。
四、发酵设备发酵设备是进行发酵工程的重要工具，常见的发酵设备有发酵罐、发酵塔、发酵槽等。
发酵设备的设计应考虑到温度、氧气供应、搅拌速度等因素，以提供一个适宜的环境供微生物进行生长和代谢。
五、应用领域发酵工程在许多领域都有广泛的应用。
在食品工业中，发酵工艺被用于生产酸奶、啤酒、面包等食品；在制药工业中，发酵工艺被用于生产抗生素、酶制剂等药物；在环境工程中，发酵工程被用于处理废水、废气等污染物。
六、发酵工程的发展趋势随着生物技术的发展，发酵工程也在不断创新和发展。
目前，利用基因工程技术改造微生物，使其具有更高的产物合成能力已成为发酵工程的研究热点。
此外，发酵工程的自动化、智能化也是未来发展的方向。
总结：发酵工程作为一门重要的学科，有着广泛的应用前景。
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。
发酵工程简介
发酵工程的现状及发展前景
在发达国家，发酵工业的产值占国民 生产总值的5%。在医药产品中，发酵产品的 产值占20%。在医药、食品、化工、冶金、 资源、能源、环境等诸多领域有着广泛的应 用。
5.生物工程细胞的发酵，是指利用生物工 程技术所获得的细胞进行培养的新型发酵， 其产物多种多样。 初级代谢产物和次级代谢产物
在菌体对数生长期所产生的产物，如氨基酸、 核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等，是菌体生长繁殖 所必需的，这些产物叫做初级代谢产物。 在菌体生长静止期，某些菌体能合成一些具 有特定功能的产物，如抗生素、生物碱、植物生长 因子等，这些产物与菌体的生长繁殖无明显关系， 叫做次级代谢产物。
二、微生物发酵过程
根据微生物的种类不同（好氧、厌氧、 兼性厌氧），可以分为好氧性发酵、厌氧性发 酵和兼性发酵三大类： （1）好氧性发酵，如柠檬酸发酵，谷氨酸发 酵。 （2）厌氧性发酵，如乳酸发酵，丙酮、丁醇 发酵。 （3）兼性发酵，如酵母菌却氧条件下发酵生 产酒精，有氧条件下繁殖菌体。
（一）、工业生产常用微生物
2、发酵工艺控制
发酵过程中，为了能对生产过程进行 控制，需要对有关工艺参数进行定期取样测 定或进行连续测量。对发酵影响较大的参数 有： （1）温度，影响酶活性，改变菌体代谢方 向。 （2）pH值，影响酶活性，影响细胞膜的通 透性。 （3）溶解氧浓度。
四、发酵设备
进行微生物深层培养的设备统称发酵罐。 优良的发酵装置应具有严密的结构，良好的 液体混合性能，较高的传质、传热速率，配 套的检测及控制仪表。
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。
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发展起来的发酵技术。
二、 发酵工程简史：1590荷兰人詹生制作了显微镜1665英国人胡克制作的显微镜观察到了霉菌1864巴斯德灭菌法1856 psateur 酵母导致酒精发酵 19世纪末 Koch 纯种分离和培养技术（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，能催化各种生化反应 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行，数十个反应能够在发酵设备中一次完成 ② 反应通常在常温下进行，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）发酵工程反应过程的特点 ① 在温和条件下进行的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行（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应具有以下特点：作为生物化学反应，通常在常温常压下进行， 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， 加入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， 在称为发酵罐的设备内 很容易进行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应机制，能高度选择性的进行复杂化合物在特定部位的氧化还原官能团导入等反 应 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，因此除特殊三、发酵工程技术的特点 近代发酵工程建立初期情况外，发酵液等一般对生物体无害。
发酵工程概述
知，可将培养基分为合成培养基、半合成培 养基和天然培养基。 根据培养基制成以后的物理形态，有可将培 养基分为液体培养基、固体培养基和半固体 培养基。 根据培养基的用途，可将培养基分为增殖、 选择、鉴别培养基。 在发酵工业的生产中，人们还常常依据培养 基在发酵生产中的用途，将其分为孢子培养 基，种子培养基和发酵培养基。
细菌
大肠杆菌（Escherihia
coli） 醋酸杆菌（Acetobacter） 乳酸杆菌（Lactobacillus） 丙酮丁醇梭菌（Clos.acetobutyleum） 肠膜状明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）
放线菌
放线菌因其在培养基的表面上的菌落呈放射状而得 名。放线菌在自然界分布广泛，尤其在含有机质丰 富的微碱性土壤中较多。大部分是腐生菌，少数寄 生。放线菌有发育良好的菌丝体，菌丝无横隔，为 单细胞原核生物。 放线菌最大的经济价值是能产生多种抗生素，如链 霉素、土霉素、金霉素、争光霉素、卡那霉素等， 据统计，从自然界中发现和分离了五千多种抗生素， 其中有四千多种来自于放线菌。
工业上常用的霉菌
青霉属（Penicillium）
根霉属（Rhizopus） 曲霉属（Aspergillus） 红曲属（Monascus）
酵母（Yeast）
酵母属（Saccharomyces）
假丝酵母属（Candida） 红酵母属（Rhodotorula）
培养基
培养基的分类
发酵工程的特点
反应条件温和，设备简单，工业上通常采用
通气搅拌罐反应器，可以用相同或相似的设 备生产不同的发酵产品，使一种设备具有多 种用途 微生物生长繁殖迅速，发酵生产周期相对较 短，且不受气候、季节等自然条件的影响 发酵原料来源广泛，价格低廉 发酵反应以微生物的自动调控方式进行
发酵工程的研究和应用
发酵工程的研究和应用发酵工程是近年来备受关注的学科，它的应用范围涉及到生物学、医学、食品工业等领域，具有非常广泛的用途。
本文将从发酵工程的定义、发酵工程的基本原理、发酵工程的应用三个方面来探讨这一学科的研究和应用。
一、发酵工程的定义发酵工程是指利用微生物在适宜条件下进行繁殖、代谢，从而得到所需产品的一种生物技术。
发酵工艺是从原料的处理开始，通过微生物的代谢反应将原料转化为目标产物的工艺，需要掌握微生物生理、营养代谢、工艺参数等知识，同时也包括了生物化学、微生物遗传、发酵动力学、传质和传热等多个学科的内容。
二、发酵工程的基本原理发酵工程是利用微生物在适宜条件下进行繁殖和代谢，从而得到所需产品的技术。
微生物的代谢反应包括了有机物的降解、生物合成以及能量利用等过程，其中的代谢产物就是发酵工艺得到的产品。
而微生物的代谢反应受环境条件、营养物质的供应和代谢产物的累积等因素的影响。
为了提高发酵工艺的产量、质量和效率，需要掌握以下三个方面的基本原理：1.微生物生理及代谢反应的规律微生物的生长和代谢需要控制环境条件，其生长和代谢产物的产生规律是发酵工程的基础。
由于微生物的不同，对环境条件的要求也不同，因此需要根据不同微生物的特性来调节环境条件。
2.发酵动力学发酵动力学是对微生物发酵过程的量化研究，明确发酵过程中关键参数如菌群数量、代谢产物浓度等的动态变化规律。
通过对发酵反应动力学特征的研究，可以确定相关的发酵参数及其控制策略。
3.传质和传热的原理传质和传热是发酵工艺中必不可少的环节，其优劣直接影响发酵过程中产物的质量以及收益。
通过掌握传质和传热的原理，可以选择适宜的微生物、工艺参数，进而提高发酵工艺的效率和产品质量。
三、发酵工程的应用发酵工程应用广泛，包括食品、医药、化工等多个领域。
以下分三个领域介绍发酵工程的应用：1.食品工业食品工业中的发酵工程应用多，如工艺酸奶、酱油、豆腐等等。
在酸奶制作中，发酵工程主要作用是使乳中的乳糖转化为乳酸，从而使牛奶成为酸奶；在酱油制作中，发酵工程则是利用大豆、小麦等原料，通过蛋白质和淀粉的水解、氧化和糖化等反应，制成酱油。
发酵工程知识点总结高中
发酵工程知识点总结高中一、发酵工程的概念和发展发酵工程，是指通过微生物的代谢活动，将有机物质转化成更有用的产物的工程技术。
发酵工程是综合应用生物化学、微生物学、工程学的一门新兴科学，是现代生产中的重要组成部分。
随着生物技术和工程技术的不断发展，发酵工程得到了较快的发展。
发酵工程的产物广泛用于医学、农业、食品、环保等多个领域。
在国民经济各部门和人们生活中都起着重要作用。
二、发酵工程的基本原理1.微生物发酵的基本原理发酵的基本过程是：首先是微生物分解所需营养物质为能量，随后是将其转化为生长代谢的生物体组织，进一步是将有机物质转化为对人类生产和生活有益的产物。
在这个过程中，微生物起着关键的作用。
2.发酵过程的基本特点发酵过程是由微生物代谢活动引起的，具有时间长、可控制性差等特点。
另外，发酵过程还会产生较多的热量，需要合理的散热措施。
3.发酵工程原料的选择原料的选择对于发酵工程至关重要，原料一般包括碳源、氮源、矿物盐等，不同的微生物对原料要求差异较大。
4.发酵工程的主要流程发酵工程主要包括发酵罐的设计、微生物的培养、发酵条件的控制等步骤，其主要目的是通过发酵罐培养微生物得到需求的产物。
三、发酵工程中的微生物1.发酵工程中的微生物的种类常见的发酵微生物有酵母菌、乳酸菌、霉菌、细菌等。
在不同的发酵过程中，选择合适的微生物种类非常重要。
2.微生物的选型对于发酵工程来说，微生物的选型是十分关键的。
要根据所需产物的性质和发酵条件的要求来选择合适的微生物。
3.微生物的培养微生物的培养是发酵工程中的核心环节，培养的条件应该控制得很好，确保微生物的最佳生长繁殖情况。
四、发酵罐的设计1.发酵罐的结构发酵罐通常分为罐体、搅拌器、温控装置、进气装置、排气装置等几个部分。
2.发酵罐的主要功能和要求发酵罐的主要功能是提供合适的生长环境给微生物，要求它能够充分搅拌，保持温度和通气等。
3.发酵罐的类型目前，常用的发酵罐类型有批量式、连续式及其衍生的多种类型。
- 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)。
比表面积 =
表面积 体积
(1/m)
微生物这种体积小、比表面积大，
有利于其与周围环境进行物质、能量和
信息交换。实际上，微生物的其它属性 高倍显微镜下的大肠杆菌
都和此特点有着密切关系。
（1-3μm）
微生物的比表面大，有利于促进其参与生物化学反应。如：微生物的
发酵。
⑵种类多、分布广 目前已发现的微生物在10万种以上。不同种类的微生物具有不同的代
问题：
菌种
什么是化学诱变？什
么是物料诱变？
生产性能测定
纯种培养 突变体的筛选
纯种培养
资料卡片
一、化学诱变剂及其作用机制
引起突变的化学物质称为化学诱变剂。常见的变剂有烷化剂、核酸碱基类似 物及其它类诱变剂。 1.烷化剂
烷化剂往往带有一个或多个活泼的烷基，如烷基磺酸盐、亚硝基烷基化合物 等。烷化剂的作用机制是：通过烷基化，导致 DNA断裂、缺失或修补。 2.核酸碱基类
葡萄酒发酵车间
三、影响微生物生长发育的因素
微生物在生命活动中，与周围环境有着密切的联系。除了培养基的 组成外，温度、pH 值、通气等因素均影响着微生物的生长与发育。
1.温度
微生物的生长实际上是生物体的一系列生物化学反应、酶反应的有 机组合，温度是这些反应必需的条件。
根据微生物生长的适宜温度范围，一般可将其大致分为低温菌、中 温菌和高温菌三类。
发酵并产生 CO2 的现象。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应。
例如：
C6H12O6
(葡萄糖)
发酵
酒化酶
2C2H5OH + 2CO2 +
2ATP
(放出能量:118 kJ/mol)
此过程是微生物在无氧状况下的呼吸过程，是微生物获取能量的一种
形式。
目前，人们把借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生
物或其代谢产物的过程，统称为发酵。
例如：
黄青霉素
有氧发酵
青霉素
在细胞浆内所发生 的，由葡萄糖直接分解 为丙酮酸的过程。
北京棒杆菌 EMP酵解 丙酮酸
Embden-Meyerhof-Parnus
草酰乙酸
谷氨酸
三羧酸循环
谷氨酸脱氢酶
2.什么是发酵工程
所谓发酵工程是指，采用现代工程技术手段，利用微生物生命活动的
微生物是一些个体微小、构 造简单的低等生物，其体形一般 在0.1毫米以下，肉眼看不见或 难以看清的微小生物的总称。
目前知道的最小的微生物是 病毒。
酵母菌
流感病毒
H1NⅠ型流感病毒
4.微生物的特点
⑴体积小、比表面大 微生物的个体都极为微小，一般用微米(10-6 m)或纳米(10-9 m)作单
位。由于其个体微小，必然导致其比表面非常大。（如：最普遍的杆菌 其平均长度仅为2μm）
由于微生物的食谱极广，生长要求 不高，生长繁殖速度极快，使得其在自 然界分布极广。这为生物化工就地取材 提供了方便。
浆染厂废水生化处理
⑶生长旺、繁殖快 在生物界中，微生物具有极高的繁殖速度，其中以二均分裂方式繁殖
的细菌尤为突出。 例如：大肠杆菌在 37℃下，每 18mit 分裂一次，每天要分裂 80 次
好氧性微生物（好气微生物）在生长繁殖过程中，需要不断摄取周 围环境中的氧。微生物在发酵过程中，能利用的氧必须是溶解于培养基 中的溶解氧（DO）。
例如：大多数细菌属于好氧性微生
物；硫杆菌属(Thiobacillus)中的氧化 亚铁硫杆菌(Thio. ferroxidans) 属于
好氧性固氮微生物。
显微镜下的黑曲霉菌
①自然选育 不经过人工处理，利用菌种的自然突变而进行菌种筛选的过程叫做自
然选育。自然选育是一种简单易行的选育方法，它可以达到纯化菌种，防 止菌种衰退、稳定生产、提高产量的目的。但是自然选育的最大缺点是效 率低、进展慢。菌种自然选育基本步骤可表述为：
野生菌种
菌种采样 增殖培养 纯种分离 纯种培养 生产性能测定
青霉菌种子培养车间
3.发酵培养基
发酵培养基是使接种的菌丝生长并能高效表达，获得高产量发酵产 物，同时组分尽可能单一的培养基。
发酵培养基的营养成分 与种子培养同样，要求比较 丰富和完全，有利于产物的 合成。
此外应注意，在发酵过 程中，培养基不宜一次性大 量、快速加入碳源和氮源； 在产物分泌期间应维持pH值 的稳定。
味精生产设备
型可生产赖氨酸，它的抗甲硫氨酸
变异株可生产蛋氨酸。
二、培养基
培养基（Medium）是微生物发酵过程所必需的养料，一般都含有碳 源、氮源物质、无机盐(包括微量元素)以及维生素和水等。
从发酵生产用途的角度来看，培养基可分为孢子培养基、种子培养 基和发酵培养基三类。
1.孢子培养基
孢子培养基又称为斜面培养基，是为了使菌体生长快，产生孢子数 量大、质量好，不会引起菌种变异采用的培养基。
种类 低温菌 中温菌 高温菌
最适温度/℃ 10－20 20－40 50－75
存在环境 水、冷藏物 大多数环境 土壤、温泉、堆肥
2. pH值
微生物的生长需要在一定的 pH 值环境下才可正常生长、繁殖。如果 pH值不适，不但妨碍菌体的正常生长，还会改变微生物的代谢途径及产物 的性质。
例如：
pH = 2-2.5
核酸碱基类化学诱变剂具有与 DNA碱基类似的结构。如，5-溴尿嘧啶、2-氨 基嘌呤等。其作用机制是作为 DNA的成份而渗入到DNA分子中去，使DNA复制时发 生配对错误，从而引起有机体变异。
3.亚硝酸 亚硝酸能使嘌呤或嘧啶脱氨，改变核酸结构和性质，造成 DNA复制紊乱。亚
硝酸还能造成DNA双链间的交联而引起遗传效应。
之多；1个大肠杆菌经 48h 后，可产生2.2×1043 个后代。
乳酸菌在 25℃下，每 38mit 分 裂一次，每天要分裂 38 次；1个乳 酸菌 48h 后，可产生 2.7×1011 个 后代。
微生物的这一特点在发酵工 业上有着重要的实践意义，主要 体现在生产周期短、效率高。
⑷适应强、易变异 微生物对环境条件尤其是恶劣极端环境有着惊人的适应能力，堪称生
使培养物获得单 个菌落
测定代谢产物或其 它目的性状
菌种
②诱变选育 诱变选育是利用各种物理、化学因素，通过人工诱发的基因突变而进
行菌种筛选的过程。菌种诱变选育基本步骤可表述为：
出发菌株 同步培养
制备孢子悬液
化学诱变剂 物理诱变剂
诱变处理 平板分离
★使菌细胞处于相同或接近的生理状态 ★得到基因突变的菌株 ★挑取疑似突变菌落 ★通过多次筛选，确定目标突变菌株
资料卡片
二、物理诱变
通过物理方法引起的突变称为物理诱变。常见的物理诱变剂有紫外线，X－ 射线，γ-射线，快中子，激光，微波，离子束等。
紫外辐射可以引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失；激光通过光效应、 热效应和电磁效应的综合作用，能使生物的染色体断裂或形成片断；γ-射线可 使脱氧核糖的碱基发生氧化或DNA分子的化学键断裂、同时还能引起染色体畸变。
因此，在发酵过程中，须按照微生物对氧气的需求不同，控制好培养基中 的溶解氧（DO值）。
四、发酵工程的基本工序
我们知道，发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基配制、灭菌、扩 大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
从工程学的角度来看，我们可将发酵工程可概括地分为菌种、发酵和 提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段通常我们又将其称为发酵 工程的上游工程、中游（发酵）工程和下游工程。即：
资料卡片
6－1（略）
发酵(fermentation)是指，借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来 制备微生物或其代谢产物的过程。
发酵工程是指，采用现代工程技术手段，利用微生物生命活动的某些特定 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的一种生 物技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、 发酵过程和产品的分离提纯等方面。
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
过程的一种生物技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和
接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
例如：
北京棒杆菌
扩大培养
菌种
发酵
发酵液
(糖化液培养基)
过滤
(预处理)
产品
(L-谷氨酸)干燥源自浓缩、纯化提取、分离
3.什么是微生物
⑵厌氧性微生物 厌氧性微生物不需要分子态氧，分子态氧对其有毒害作用。如：丙酮
－丁醇梭菌。 ⑶兼性微生物
兼性微生物既能在有氧条件下生 长，又能在无氧条件下生活。如：酵 母菌，在有氧条件下迅速生长繁殖， 在无氧条件下则进行发酵，并产生大 量乙醇。
显微镜下的酵母菌
问题讨论与练习
6－1 什么是发酵？什么是发酵工程？ 6－2 微生物的特点是什么？ 6－3 影响微生物生长发育的因素有哪些？
谢方式，能分解各式各样的有机物和无机物。凡是动、植物能利用的营养 物质，微生物一概可以利用；而大量动、植物所不能利用、甚至是剧毒物 质，微生物照样可以很好地利用。
例如：废水生化处理就是利用微生物各取所需，共同作用于废水中的 毒性物质，使其降解而达到防治公害的目的；发酵工业就是利用不同的微 生物在生化过程中累积的代谢产物，生产各种发酵产品。
微波辐射属于一种低能电磁辐射，具有较强生物效应的频率范围在 300MHz －300GHz，对生物体具有热效应和非热效应。其热效应能引起生物体局部温度 上升，从而引起生理生化反应；其非热效应能使生物体产生非温度关联的各种 生理生化反应。在这两种效应的综合作用下,生物体会产生一系列突变效应。
⑵种子的扩大培养 种子的扩大培养就是，为每次发酵罐的投料提供相当数量的代谢旺盛
物界之最。例如：1982年报导的嗜酸热硫球菌属(Sulfosphaerellus)，最