发酵技术专题概论分析.ppt

食品发酵技术专题 湖南农业大学食品科技学院 专题一 发酵技术概 论 1、什么是发酵、酿造？ 2、发酵技术的微生物技术发展史 3、发酵工业的工程技术发展史 4、发酵食品的渊源及其文化内涵 5、发酵与酿造的研究对象 6、食品发酵与酿造的特点 7、发酵与酿造工程中常用技术 8、食品发酵与酿造发展趋势及研究热点 发酵的英文Fermentation是从拉丁语ferver即“翻腾”、“沸涌”、“发泡”而来；因为发酵有鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。如中国的黄酒、欧洲的beer就以起泡现象作为判断发酵进程的标志。 根据以往的观念，人们通常把食品发酵作为整个发酵工业的分支。 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。 2、酿造(brewing)和酿造工业 酿造(brewing)：我国人们对一些特定产品发酵生产的特殊称法，是未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵。 酿造工业：经自然培养、不需提炼精制、产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求的食品或调味品的生产过程。如黄酒、清酒、葡萄酒、酱油、醋、腐乳、豆豉、面酱等。 1676年列文虎克（Leewenhoch） 1836—1837年Larkutzing 1856—1857年Pasteur 1870年Pasteur 1880年科赫（Robert Koch） 1897年，Buchner（布赫纳） 1928年，Fleming 1940年，Florery和Chain 1945年，抗生素工业 不同时期观察到的酵母菌细胞结构 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 ostulates）：病原微生物存在与病体而非健康体；可纯培养；纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。 1940年，Florery和Chain： 碘黄青霉基中得到了纯品青霉素，继而放线菌——链霉素，金、土、卡那、红、新、庆大……..等相继发现。 1984年达9000多种。 1945年，抗生素工业（发酵工业正式兴起） J.D.Waston, H.F.C.Crick发现DNA双螺旋模型 分子生物学发展阶段（成熟期）特点 微生物学成为十分热门的前沿基础学科 微生物成为生物学研究中的最主要对象 生物工程中，发酵工程是最成熟的应用技术 氨基酸生产菌种 1956年，日本的士下祝郎利用发酵法制造出了Glu。 至今22种氨基酸用发酵法生产，其中18种直接发酵，4种用酶转化法生产。 第一个转折点——微生物纯种分离培养技术建立 自然发酵时期：知其然而不知其所以然，如厌气性——酒类，好气性——醋。 微生物纯种分离培养技术，开创了人为控制微生物时代，减少了腐败现象，实现了无菌操作；发明了简便的密封式发酵罐；人工控制条件，提高发酵效率，稳定产品质量。 20世纪40年代，由于二战暴发，刺激了抗生素发酵工业的兴起，成功建立起深层通气培养法及整套工艺，包括向发酵罐内通入大量无菌空气、通过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌和无菌接种 、通氧量、pH、培养物供给等均已解决，刺激了有机酸、酶制剂、维生素、激素等的大规模生产。 以动态生物化学和遗传学为基础，将微生物进行人工诱变，选育高产菌株，实现有选择地大量生产目的产物。该技术先在氨基酸生产上获得成功，而后在核苷酸、有机酸、抗生素等其它产品中得到应用。 发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化方面有了极大发展。发酵过程的基本参数包括T、Ph、罐压、溶O2 、Eh、空气流量、泡沫、CO2含量等均可自动记录和控制。（在线测试探头等） ——发酵与酿造技术的第四个转折点 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。如Amyno法生产酱油。 ——发酵与酿造技术的第五个转折点 发酵是一门古老而又现代的技术，结合了神秘的传统、古老的文化和变化无穷的生物技术。 文化底蕴深厚、产品形态多种多样、技术手段推陈出新、理论研究和技术创新永无止境。 最早的发酵产品据记载起源与5000BC。据记载最早的发酵食品应是酒类，通常认为是wine,因为大自然中具备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发酵。在神话传说中亦有