发酵工程概论.pptVIP

3．要充分认识微生物的多样性、生物技术的多学科性、应用领域的广泛性，利用先进、实用技术，加强新资源开发和已有资源的高值化。 现有的发酵制品原则上仍属初级产品，商品化的品种单一，应用领域狭窄，产值低，应进一步深加工，二次开发，达到更有效地利用资源，产生更大的经济效益。 学习文档 4．瞄准发酵工业生产中的共性技术、关键技术进行重点突破，如节能降耗、提高产品质量、无害化的环保新工艺新装备，提升现有企业的生产水平，使我国轻工、食品领域的发酵工业在新世纪实现跨越式的发展。 学习文档 利用遗传工程等先进技术，人工选育和改良菌种 采用发酵技术进行高等动动植物细胞培养 固定化技术广泛应用 开发和采用大型节能高效的发酵装置，自动控制将成为发酵生产控制的主要手段 应用代谢控制技术，发酵生产氨基酸 将生物技术理广泛地用于环境工程 国际发酵工程研究方向 学习文档 三、发酵工程简介 发酵工程　简介 应用发酵工程的生产实例 发酵工程的概念和内容 发酵工程的应用 菌种的选育 培养基的配制 灭菌 扩大培养和接种 发酵过程和分离提纯 谷氨酸的微生物发酵法生产 在医药工业上的应用 在食品工业上的应用 生产传统发酵产品，如啤酒、食醋等 生产食品添加剂，如L-苹果酸 解决粮食短缺问题  学习文档 发酵工程 Continuous centrifuges 学习文档 发酵工程研究内容 主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术 (1) 有严格的无菌生长环境： 包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术； 在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术； (2)在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速 度的计算机控制技术； (3)种子培养和生产培养的不同的工艺技术。 学习文档 (4)在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验 室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。 (5)由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。 学习文档 第三节 发酵工业 一、定义 是指利用生物的生命活动产生的酶，无机或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。 学习文档 二、发酵工程的创立 天然发酵阶段 纯培养技术的建立：巴斯德，科赫等。人为地控制微生物的发酵进程。 微生物的发酵开始于人类见到微生物前的一段漫长的历史时期，大约在距今8000年前至公元1676年。 最常见的例子就是发面、天然果酒的酿制、牛乳和乳制品的发酵以及利用霉菌来治疗一些疾病等。其中应用水平最高的是中国人在制曲、酿酒方面的伟大创造。 学习文档 通气搅拌发酵技术的建立： 青霉素的生产——深层培养 代谢控制发酵技术：微生物进行甾体化合物的转化，Glu和Lys发酵生产。对微生物具有高度专一性的酶反应作为合成手段的一部分加以利用，进行合理的代谢。 学习文档 开拓发酵原料时期： 石油发酵，醋酸生产谷氨酸 基因工程阶段： 人们能够根据自己的意愿将微生物以外的基因件导入微生物细胞中，从而达到定向地改变生物性状与功能创新的物种，使发酵工业能够生产出自然界微生物所不能合成的产物。 学习文档 四、发酵工业的范围 1、以微生物细胞为产物的发酵工业 2、以微生物代谢产物为产品的发酵工业 3、以微生物酶为产品的发酵工业 4、生物转化或修饰化合物的发酵工业 5、微生物废水处理和其他 学习文档 微生物产物：微生物细胞，酶，药物活性物质，特殊化学物质和食品添加剂 学习文档 1、生产微生物细胞物质 定义：是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的的产品的发酵工业，包括单细胞的酵母和藻类、担子菌，生物防治的苏云金杆菌以及人、畜防治疾病用的疫苗等。 特点：细胞的生长与产物积累成平行关系，生长速率最大时期也是产物合成速率最高阶段，生长稳定期产量最高。 学习文档 2、微生物酶发酵 酶的特点：易于工业化生产，便于改善工艺提高产量。 分类：胞内酶 和胞外酶 生物合成特点：需要诱导作用，或遭受阻遏、抑制等调控作用的影响，在菌种选育、培养基配制以及发酵条件等方面需给予注意。 学习文档 3、微生物代谢产物发酵 包括初级代谢产物、中间代谢产物和次级代谢产物。 对数生长期形成的产物是细胞自身生长所必需的，称为初级代谢产物或中间代谢产物。 各种次级代谢产物都是在微生物生长缓慢或停止生长时期即稳定期所产生的，来自于中间代谢产物和初级代谢产物。 学习文档 4、微生物的生物转化 定义：是利用生物细胞对一些化合物某一特定部位（基团）的作用，使它转变成结构相类似但