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发酵工程的主要内容包括
4、霉菌 ③ 犁头霉 犁头霉对甾族化合物有较 强的转化能力。 此属菌广泛分布于土壤、酒曲和各种 粪便中,是制酒生产的污染菌,有些 能在37摄氏度生长的种类是人、畜的 病原菌,有些菌株为转化甾族化合物 的重要菌株。 4、霉菌 ④ 曲霉 黑曲霉具有多种活性强大的酶系,如 淀粉酶,蛋白酶,果胶酶、纤维素酶 和葡萄糖氧化酶等。还能产生多种有 机酸,如抗坏血酸,柠檬酸,葡萄糖 酸和没食子酸等,所以在工业上被广 泛应用,是产生柠檬酸和葡萄糖酸的 重要菌种。 黄曲霉: ⑤ 青霉 4、霉菌 有些青霉菌不仅是生产青霉素的重 要菌种,还被用来生产有机酸、维 生素和酶制剂等。 5、病毒 感染了病毒的细胞中,当病毒处于增殖高峰时会产生 干扰素,其作用在于直接或通过酶反应来抑制病毒核 酸的复制,因而可易用其生产干扰素。 第三节 菌种的选育和保藏 1、菌种选育的目的 2、菌种的分离和筛选 3、自然选育 4、诱变育种 5、杂交育种与分子育种 6、菌种保藏 工业的生产水平取决于三个要素:生产菌种、发酵工艺和设 备。优良菌种的选育不仅为发酵工业提供高产生产菌株,还 可以提供各种类型的突变株,改善其生理生化特性,去除多 余的代谢途径和产物,有利于合成新的产物,改善发酵工艺 的条件,提高产品质量,增加经济效益。 第三节 菌种的选育和保藏 1、菌种选育的目的 菌种选育的目的: 1.提高其生产能力: 2.选育能适应工艺条件的菌种,如能利用廉价的发酵原料、 能耐受某些化学消毒剂等。 * * 第八章 发酵工程 第八章 发酵工程---第一讲 第一节 发酵工程的内容 第二节 工业上常用的微生物 第三节 菌种的选育和保藏 1、发酵工程的产生及发展 2、发酵的定义 3、发酵的基本过程 4、发酵工程产品的类型 第一节 发酵工程的内容 1、发酵工程的产生及发展 现代科学概念的发酵工程开始于20世纪40年代初,是随着抗 生素大规模深层发酵工艺的建立和兴起而得到迅速发展的。 人们开始改变固体表面培养,采用液体深层培养。 1、发酵工程的产生及发展 生物工程的发展使发酵工程进入了新的时期。通过基因工 程菌的大规模培养,可以大量生产只有动物或植物才能生 产的物质。 1、发酵工程的产生及发展 发酵工程在环境保护领域应用也十分广泛,废水生物处理 装置实际上可以看做一个大型发酵罐,有机污染物在微生 物作用下,转化成水和CO2。 2、发酵的定义 发酵工程(微生物工程),是在人工控制的条件下,通过微生物的生命活动来获得人们所需要物质的过程的一种技术系统。 发酵工业由两个核心部分组成: 一是获得最精良的生物细胞(酶); 二是创造生物细胞(酶)作用的最佳环境(优选发酵工艺 和设备)。 发酵工程的主要内容包括: ① 生产菌种的选育; ② 发酵条件的优化与控制; ③ 反应器的设计及产物的分离; ④ 提取与精制等过程。 2、发酵的定义 3、发酵的基本过程 发酵工程由三部分组成:上游工程、发酵和下游工程。 3、发酵的基本过程 上游工程包括优良种株的选育、最适宜发酵条件(Ph、温 度、溶氧和营养组成)的确定、营养物质的准备等。 发酵主要指在最适宜的发酵条件下,发酵罐中大量培养细 胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长 环境,在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气及 加料速度的控制技术。 3、发酵的基本过程 根据不同的需要,发酵工艺可分为3类: 1.批量发酵,即一次投料发酵; 2.流加批量发酵,即在批量发酵的基础上,流加一定量的 营养,使细胞进一步生长,或得到更多的代谢产物; 3.连续发酵,不断地流加营养,并不断地取出发酵液。 3、发酵的基本过程 下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术。包括: ① 固液分离技术(离心,过滤,沉淀分离等工艺) ② 细胞破壁技术(超声,高压剪切,渗透压,表面活性 剂和溶壁酶等) ③ 蛋白质纯化技术(沉淀法、色谱分离法和超滤法等) 最后还有产品的包装处理技术(真空干燥和冰冻干燥等)。 4、发酵工程产品的类型 发酵工程涉及的生产部门有食品工业、农产品加工、酒精 和饮料酒工业、氨基酸工业、有机酸工业、化学工业、医 药工业、工农业下脚料的处理和增值、工业废水的处理和 增值等。 4、发酵工程产品的类型 目前已知具有生产价值的发酵产物类型有: ① 微生物菌体本身; ② 菌体生长所必须的基本代谢产物; ③ 菌体生长不必须的次级代谢产物; ④ 由菌体合成的大分子化合物; ⑤ 由菌体或酶系实现生物转化所得的产物等。 4、发酵工程产品的类型 有用于面包业的酵母及用于人类或动物食品的微生物菌体 蛋白发酵两种类型。 菌体包括酵母,细菌,霉菌和真菌 (包括食用菌)。 包括微生物杀虫剂的发酵
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