高中生物 3.1《微生物发酵及其应用》课件1 新人教版选修2

主要内容:
菌种的选育，种子的扩大培养，培养基的配制与 灭菌，接种及发酵控制等。
基本过程 :
种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PH、温
子
度
培
养
罐
温度、PH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、
泡沫和营养等通过计算机系统检测和控制
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。及时添加必需的营养 组分，以满足菌种的营养需求。
要严格控制温度、PH、溶氧等发酵条件。
微生物发酵及其应用
种类: 病毒界 (噬菌体、艾滋病毒)
微生物
原核生物界 (细菌、放线菌、蓝藻)
真菌界 (酵母菌霉菌大型真菌) 原生生物界 (草履虫变形虫衣藻)
特点：结构都相当简单,个体多数十分微小.通常要用光学 显微镜或电子显微镜才能看到，有的甚至没有细胞结构. 且体内一般不含有叶绿素.不能进行光合作用.
发酵类型
根据是否需要氧气： 厌氧发酵（静置发酵）和好氧发酵（通气发酵）； 根据发酵培养基的性质： 固态发酵和液态发酵；根据发酵方式的不同：分批发酵 、补料分批发酵及连续发酵等。
根据产物的不同
1. 乳酸发酵：糖+乳酸菌 → 乳酸 2. 酒精发酵：糖+ 酵母 → 酒精+ CO2 3. 醋酸发酵：酒精+醋酸菌+O2 → 醋酸+ H2O 4. 丁酸发酵：乳酸或糖+ 酪酸梭状芽孢杆菌→丁酸+副产物 5. 产气发酵：糖+大肠杆菌等→CO2+H2
图 7 -12 单罐连续发酵示意图
发酵工程在食品工业上的应用主要包括以下三 方面。
第一、生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食 醋等，使产品的产量和质量得到明显的提高。
第二、生产各种各样的食品添加剂,改善了食品 的品质及色、香、味。
第三、随着人口的增长，粮食短缺已成为困扰人 们的社会问题之一，而发酵工程的发展将为解决这 一问题开辟新的途径。用酵母菌等生产的单细胞蛋 白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”供人们
发酵工程（ fermentation engineering ）就是利 用微生物的特定性状和功能，通过现代化工 程技术和设备来生产有用物质或将微生物直 接用于工业化生产获得目的产物的技术体系。 包括发酵和提纯两个工序。发展史分传统阶 段、现代工业发酵阶段、生物技术产业阶段。 一、发酵
将微生物接种到合适的培养基中，通过控制 其生长和代谢环境，来使微生物发挥起独特 功能的过程。
谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，因此，发酵过程要
不断地通入无菌空气，并通过搅拌，使空气形成细 小的气泡，迅速溶解在培养液中(称溶氧)；同时， 也能使菌种与培养液充分接触，提高它们对原料的 利用率。在温度为30～37℃、pH为7～8.0的条件 下，经28～32h，培养液中就会生成大量的谷氨酸。 最后，将谷氨酸从培养液中分离提取出来，通常每 升培养液中能得到谷氨酸50～100g。提取出来的 谷氨酸用适量的Na2CO3溶液中和后，再经过过滤、 浓缩、离心分离等步骤，便制成了味精。
病毒的形态
细菌
球菌
细菌的种类
杆菌 螺旋菌
气
孢
生
子
菌
丝
孢子
丝
培养基 基内菌丝
资料分析
谷氨酸是鲜味剂味精的主要成分，以前用植物 (如大豆)蛋白质水解法生产。1957年，日本率先用 微生物发酵法生产成功。常用的谷氨酸产生菌有谷 氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等。培养基通常用豆饼 (或马铃薯等)的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二 钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等配制而成，呈液体 状态，因此也称培养液。其中的生物素是生长因子。 培养液配制完成以后，投放到发酵罐中，通98kPa 的蒸汽进行灭菌，冷却后，在无菌条件下加入菌种， 即为接种。
直接食用。