发酵工程课件.pptx

发酵工程

FermentationEngineering;发酵工程;3;4;5;发酵工程;(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。

;微生物发酵技术;利用微生物的特点;UseofMicroorganisms;一、发酵的定义;1、传统发酵

;2、生化和生理学意义的发酵;3、工业上的发酵

;二、发酵工业;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

精制成产品的方法的设备

;三、发酵工业的发展历史;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：

采用酶学的方法，将不同来源的DNA进行体外重组，再把重组DNA设法转入受体细胞内，并进行繁殖和遗传下去。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。;Historyofappliedmicrobiology;Historyofappliedmicrobiology;四、发酵工业的范围;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;1、生产微生物细胞物质;2、微生物酶发酵;3、微生物代谢产物发酵;4、微生物的生物转化;5、微生物特殊机能的利用;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…）;五、发酵工业的特征;(1)发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主，只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。

(2)微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种选育，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。;(3)发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应，反应安全，要求??件简单。

(4)发酵对杂菌的污染的防治至关重要。反应必需在无菌条件下进行。

(5)由于生物体本身所具有的反应机制，能够专一地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应，也可以产生比较复杂的高分子化合物。

;(6)发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，反应的专一性强，因而可以得到较为单一的代谢产物。

(7)工业发酵与其他工业相比，投资少，见效快，并可以取得较显著的经济效益。

(8)除利用微生物外，还可以用动植物细胞和酶，也可以用人工构建的遗传工程菌进行反应。;六、发酵方法的类别与流程;2、发酵的流程;2.工业发酵步骤和工艺流程;;2.1发酵原料的预处理;2.2菌种斜面培养;2.3种子扩大培养;2.4微生物发酵和控制;2.5发酵产物的分离提取;七、发酵工业的意义与展望;生产中常用菌种的分离、选育和保藏;带图象分析系统的微生物菌种

显微观察装置;第一节菌种的分离简介;二、分离思路;定方案：首先要查阅资料，了解所需菌种的生长培养特性。

采样：有针对性地采集样品。

增殖：人为地通过控制养分或培条件，使所需菌种增殖培养后，在数量上占优势。

分离：利用分离技术得到纯种。

发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。;（一）采样;;2、采样季节：以温度适中，雨量不多的秋初为好。

3、采土方式：在选好适当地点后，用小萨子除去表土，取离地面5-15cm处的土约10g，盛入清洁的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，标记，记录采样时间、地点、环境条件等，以备查考。为了使土样中微生物的数量和类型尽少变化，宜将样品逐步分批寄回，以便及时分离。;（二）增殖培养;（三）培养分离;（四）筛选;（五）毒性试验;第二节培养分离;一、成功的分离培养方法;二、培养分离中要解决的问题;三、将生态学方法用于培养分离的一般思路要点;5．列出生物系统中有用的自然底物，如森林土壤中的几丁质、葡萄表皮的果胶；

6．根据上述1-5项中所获得的数据，设计分离方法，即选择适宜的稀释液、底物、试样、天然浸出汁和培养条件；

7．用标准方法作对照来评价生态学分离方法；

8．根据待检材料的生态参数需要，修改已知的方法；

9．运用特定的富集方法，富集那些可能具有筛选