发酵工艺学山东师范大学0.pptx

赵 蕾 山东师范大学生命科学学院 Zhaolei, PhD College of Life Science Shandong Normal University E-mail:zhaolei@sdu.edu.cn;发酵工程（fermentation engineering） 直接利用微生物的机能将物料加工以提供产品的过程，又称微生物工程。 在最适发酵条件下，大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。 ;发酵工业简介 发酵食品 有机酸 氨基酸 核酸类物质 酶制剂 医药工业（抗生素…） 饲料工业（单细胞蛋白) 环境工程（废物处理） 其它 （冶金工业…）;为什么要利用微生物？;为什么要利用微生物？;;UPSTREAM PROCESSES - genetics, cell … - inoculum development media formulation sterilization - inoculation;DOWNSTREAM PROCESSES - product extraction, purification assay - waste treatment by product recovery;适宜的微生物 保证或控制微生物进行代谢的各种条件 进行微生物发酵的设备 精制成产品的方法和设备 ;Use of Microorganisms;发酵的定义;传统发酵;;生化和生理学意义的发酵;工业上的发酵;一、发酵工业简史 时间 发酵阶段 主要产品 主要技术 -1900 天然发酵 酒 醋 干酪 酵母 天然分批 1905- 纯培养 酒精 丙酮丁醇 密闭纯培养 1940- 通气搅拌 抗生素 有机酸 通气搅拌 酶 维生素 分批或连续 1957- 代谢控制 氨基酸 核苷酸 选育缺陷菌株 1960- 开拓原料 单细胞蛋白 连续发酵 1979- 基因工程菌 胰岛素 干扰素 DNA 重组;History of applied microbiology;原始发展阶段（发酵技术开始于家庭小制作，技术进步缓慢，完 全是经验式的，并不知道其中的原理。） 传统发酵工业阶段（人们开始了解发酵现象的本质，采用开放式 的发酵方式，生产过程及设备较为简单，规模一般不大。） 现代发酵工业阶段（技术要求高、发展速度快；生产规模大；菌 种生产能力大幅度提高，新产品、新技术、新设备的应用达到前 所未有的程度。） 生物技术产业阶段 （利用构建的基因工程菌生产。）;二、生物反应的过程 cell enzyme biocatalyst monitor sterlized air product bioreactor by product residue sterilizing medium;;21;; 发酵工程的概念和内容; 四部分组成 菌种选育及扩大培养 原料预处理及培养基的制备 发酵设备及反应条件的选择 4.产品的分离与纯化;三、 微生物工业产品的类型 微生物菌体的发酵 以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵工业。 2. 微生物酶发酵 目前应用的酶大多来自微生物发酵。; 3. 微生物代谢产物发酵 (1)初级代谢产物(primary metabolite) 菌体生长繁殖所必需的，在对数生长期产生的物质，如氨基酸、核苷酸、蛋白质等。 (2)次级代谢产物(secondary metabolite) 与菌体生长繁殖无明显关系，是在菌体生长的稳定期（静止期）合成的具有特定功能的产物。如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生