《发酵工程概论》ppt课件

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1、发酵工程概论一、发酵工程的概念指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。微生物学的奠基人——伟大的巴斯德我国的传统发酵产品酱油、醋、腐乳等享誉世界我国的酿酒已经有4000多年的历史我国的酱油距今已有3000年的历史1857年巴斯德证明发酵是由于微生物的作用密闭式发酵罐二、发酵工程的生产实例谷氨酸是味精的主要成分生产谷氨酸可以采用哪些方法？谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径谷氨酸棒状杆菌在一定的条件下能够利用环境中的营养物质来合成谷氨酸。在工厂里是

2、怎样应用谷氨酸棒状杆菌来生产谷氨酸的？α-酮戊二酸葡萄糖中间产物谷氨酸谷氨酸脱氢酶NH4+抑制（1）菌种的选育（2）培养基的配制（3）培养基和设备的灭菌（4）扩大培养和接种（5）发酵过程需严格控制温度、PH、溶氧、通气量与转速等发酵条件（6）产品的分离提纯菌体可采用过滤、沉淀等方法分离代谢产物可采用蒸馏、萃取、离子交换等方法提取中心阶段三、发酵工程内容（诱变育种、基因工程和细胞工程）②、是不是所有的谷氨酸棒状杆菌都可用于谷氨酸发酵生产呢？我们应该选育什么样的谷氨酸棒状杆菌作为菌种呢？只有选择细胞膜通透较强，在细胞内

3、不积累谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌做菌种才有可能获得大量的谷氨酸。①、谷氨酸产生菌的种类谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等菌种菌种的选育要想通过发酵工程获得在种类、产量和质量等方面符合人们要求的产品，最重要的是要有优良的菌种。怎样才能得到优良的菌种呢？如果生产的是微生物直接合成的产物可以从自然界中先分离出相应的菌种，再用物理或化学的方法使菌种产生突变，从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。如果生产的是一般微生物不能合成的产品可用基因工程、细胞工程的方法对菌种的遗传特性进行定向改造，以构建工程细胞或工程菌，从而达到生产相应产

4、品的目的有了菌种用什么样的培养基去培养呢？培养基应满足微生物生长所需要的碳源、氮源、水、无机盐和生长因子等营养需求。这种培养基从组成成分和物理性质上看属于哪种培养基?从物理性质上看是液体培养基，从化学成分上看是天然培养基。成分酸碱度豆饼水解液、玉米浆、尿素、磷酸二氢钾、氧化钾、硫酸镁、生物素pH：7—8培养基的配制问：为什么要用液体培养基和天然培养基？答：①能使营养物质在发酵过程中得到充分的利用；②还能为菌体提供更大的生存空间；③有利于生产过程中条件的控制和产物的提取。①能满足菌体的营养需要；②能降低生产成本；③能

5、减少对环境的污染。配制好培养液后，是否可以立即加入菌种？不能需要进行灭菌为什么要杀菌？如何灭菌算彻底？防止杂菌污染，对发酵过程造成不良影响；杀死所有杂菌的细胞体、芽孢和孢子将培养液投放到发酵罐中，通入98kPa的蒸汽进行灭菌灭菌是否可以将所选择的优良谷氨酸棒状杆菌直接加入发酵罐中？大规模的发酵生产需要大量的菌种，应先经过多次扩大培养。这样可以缩短生产周期。用于生产的菌种应选择处于对数期的谷氨酸棒状杆菌接种加料口放料口无菌空气入口排气口冷却水进口冷却水出口PH检测及控制装置搅拌器发酵过程中应该注意控制好哪些条件？温度

6、Ph氧气培养过程中不断进行搅拌的目的是什么？搅拌有利溶氧，还能使培养液和菌种充分接触，提高原料的利用率谷氨酸棒状杆菌是好氧菌发酵发酵工程生产产品的流程简图发酵工程的应用（一）在医药工业上的应用1.生产出了种类繁多的药品2.发酵工程对医药工业的一个重大贡献应用发酵工程大量生产的基因工程药品，有人生长激素、重组乙肝疫苗、某些种类的单克隆抗体、白细胞介素—2、抗血友病因子等。应用特点生产条件温和原料来源丰富价格低廉产物专一废弃物对环境污染小容易处理等四、发酵工程的应用在医药工业上的应用利用微生物工程生产药品维生素、动物激

7、素、药用氨基酸、核苷酸、抗生素基因工程与发酵工程结合人的生长激素、生长激素释放抑制因子、胰岛素细胞工程与发酵工程结合某些单抗复合维生素片在食品工业上的应用生产传统的发酵产品啤酒、醋等生产各种食品添加剂色素、甜味剂、酸味剂、鲜味剂等单细胞蛋白微生物菌体（富含蛋白质）发酵工程的应用微生物菌体生产如利用酵母制作面包、利用再生资源生产饲料蛋白、利用微生物细胞作为生物催化剂等微生物代谢产物的生产通常包括有机酸、氨基酸、核苷酸等初级代谢产物和抗生素、维生素、激素、生物碱、细胞毒素等次级代谢产物，以及各种基因工程产品发酵工程的应

8、用范围微生物机能的利用如在治理环境污染中用微生物对有毒化合物和高分子化合物的分解净化、石油探矿和开采、细菌冶金、有机废弃物的综合治理、海洋和宇宙的开发等生物工程各分支领域的关系生物工程的上游工程：基因工程、细胞工程按照人的要求改造物种，获得工程均获工程细胞生物工程的下游工程：发酵工程、酶工程基因工程、细胞工程产业化基因工程、细胞工程、发酵工程中需要的酶大多通