《发酵工程》全册配套完整教学课件.pptx

《发酵工程》全册配套完整教学课件;发酵工程; 课 程 内 容;学习重点;;第一章 绪 论; 本章内容 ;何谓发酵？;对发酵现象的不同理解 －－两种角度（能量、产物）; 发酵是指有机化合物进行无氧代谢释放能量 的过程;;发酵现象的本质;2. 发酵工程概念？ －－微生物细胞加工技术过程优化与放大 ; 现代发酵工程：是将DNA重组及细胞融合技术、酶工程技术、组学及代谢网络调控技术、过程工程优化与放大技术等新技术与传统发酵工程融合，大大提高传统发酵技术水平，拓展传统发酵应用???域和产品范围的一种现代工业生物技术体系（新一代工业生物技术）。 强调现代生物技术、控制技术和装备技术在传统与现代发酵工业领域的集成应用。;传统发酵工业：酿造及食品工业、抗生素、氨基酸、核苷酸、有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、生物农药、生物肥料等;;3. 发酵工程在生物技术中的地位 ;;生物技术体系;1900以前 自然发酵阶段 1900—1940 纯培养技术的建立 1940—1950 通气搅拌纯培养发酵技术的建立 1950—1960 诱变技术与代谢控制发酵技术的建立 1960—1970 开拓发酵原料时期（石油发酵时期） 1970年以后 进入基因工程菌发酵时期，以及细胞 大规模培养技术的全面发展。 近年来，以现代生物技术和过程工程技术为基础的 现代发酵工业突飞猛进。;自然发酵阶段;纯培养技术的建立;第一次世界大战， Weizmann 发明了丙酮丁醇发酵，建立了真正的无杂菌发酵。 在面包酵母的生产中首先采用了分批补料培养技术 主要特点：纯培养为主、嫌氧发酵，产品产量 质量控制水平大大提高 ;通气搅拌发酵技术的建立;主要特点：耗氧发酵实现规模化纯培养发 酵，一系列过程工程技术创新 意义： 推动抗生素工业乃至整个发酵工业快速发展 建立了完整的好氧发酵放大技术及装备 奠定了现代发酵工业的理论和实践基础 ;代谢控制发酵技术的建立;开拓新的发酵原料时期;特点： 解决发酵原料及人畜争粮问题； 规模和自动化程度显著提高，能耗过大。 ;基因工程阶段（现代发酵工业新阶段）;主要特点 基因工程技术、细胞工程技术、酶工程技术以及发酵过程优化及放大技术的全面进步 高产微生物代谢产物及非微生物代谢产物的基因工程菌构建及产品的发酵生产 主导碳氧经济发展，碳氢经济的替代及生物炼制技术的兴起 ; 人胰岛素人生长激素(GH)表皮生长因子(EGF)肿瘤坏死因子白细胞介素-2(IL-2)尿激酶原猪生长激素(PGH) 牛生长激素(BGH);发酵工程的主要前沿进展; 高产量：微生物生理、遗传、营养及环境因素;;细胞代谢网络示意图; 多层次复杂系统多尺度优化 控制技术;4、生物炼制;石 油 炼 制;4、生物炼制;（一）发酵工业的特点;发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。 菌种是关键。 发酵生产不受地理、气候、季节等自然条件限制。;（二）发酵工业的范围;微生物菌体; 现代菌体发酵工业 ;新的菌体发酵产品: 药用功能菌体 茯苓菌→茯苓 担子真菌→灵芝、香菇类 虫草头孢菌 密环菌 ;酶制剂;代谢产物 ;从初生代谢到次生代谢;微生物转化 ;;（一）工业发酵的类型;按发酵工艺流程;新发展的微生物培养方法;（二）发酵工业的基本生产过程;4. 控制最适发酵条件使微生物生长并形成大量的代谢产物； 5. 将产物提取并精制，以得到合格的产品； 6. 回收或处理发酵过程中所产生的三废物质。;（三）发酵工业的典型过程－－深层发酵过程;;五、发酵工业发展趋向 及应用前景;强调代谢机理与调控研究，使微生物的机能得到进一步开发。 生态型发酵工业的兴起：清洁生产。 再生资源的利用。 混合菌发酵强调微生物群落与功能研究，提高发酵效率。 ;清洁生产;混合菌发酵的应用;第二章;本章内容 ;对产物进行菌种筛选时，有两条经验：;细菌 醋杆菌属的醋化醋杆菌、弱氧化醋杆菌 乳酸杆菌 枯草杆菌 丙酮丁醇梭菌 大肠杆菌 谷氨酸棒状杆菌;酵母菌 酿酒酵母 假丝酵母属 产朊假丝酵母 解脂假丝酵母 热带假丝酵母 毕赤酵母属、汉逊酵母属;霉菌 曲霉属 米曲霉 黑曲霉 青霉属 青霉菌：点青霉、产黄青霉 桔青霉 根霉属 德氏根霉 米根霉、小麦曲根霉 红曲霉属 紫红曲霉;放线菌 链霉菌属 小单孢菌属 地中海诺卡氏菌 米苏里游动放线菌; 未培养微生物;二、发