《发酵工程绪论》ppt课件

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1、《发酵工程》课程内容第一章绪论第二章工业微生物菌种选育、保藏及菌种扩培第三章微生物的生长代谢调节及发酵动力学第四章发酵工业培养基及原料处理第五章发酵工程的灭菌及空气除菌第六章发酵条件及工艺控制第七章发酵染菌及防治第八章发酵罐第九章发酵产物的后处理（即下游加工）第十章现代发酵工业主要产品的工艺过程学习要求：理论与实验紧密结合1、理论学习是前提2、实验基本技能操作能力是基础3、实验设计能力是要求4、实验探索研究能力培养是目的思考：发酵工程与我国国民经济的关系？发酵产品与我们生活的关系？第一章绪论第一节发酵和发酵工程的涵义第二

2、节发酵工程的发展简史第三节发酵工程的基本内容第四节发酵工业的范围第五节发酵类型与流程第六节发酵工程的应用第七节发酵工业展望第八节发酵工程的课程任务和内容第一节发酵和发酵工程的涵义一、发酵的涵义二、发酵工程的概念一、发酵的涵义1、传统发酵2、生化和生理学意义的发酵3、工业上的发酵4、发酵的现代概念(p1)1、传统发酵最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或发芽谷物产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。1857年法国化学家、微生物家巴斯德提出了著名的发酵理论：“一切发酵过程都是微生物作用的结果。”巴斯德认为，酿酒是发酵，是微生物

3、在起作用；酒变质也是发酵，是另一类微生物在作祟。2、生化和生理学意义的发酵指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2的过程。3、工业上的发酵泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。包括：1.厌氧培养的生产过程。如酒精，乳酸等。2.通气（有氧）培养的生产过程。如抗生素、氨基酸、酶制剂等。产品有细胞代谢产物，也包括菌体细胞、酶等。4、发酵的现代概念利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物

4、菌体或其代谢产物的过程，统称为发酵。利用微生物的特点：发酵工程所利用的微生物：细菌、放线菌，酵母菌和霉菌等。利用微生物的特点：(1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力。(2)有极强的消化能力。(3)有极强的繁殖能力。二、发酵工程（一）发酵工程的概念发酵工程是利用微生物生长与代谢活动，通过现代工程技术手段进行工业规模生产的技术。由于它以培养微生物（发酵）为主，所以习惯上也称为微生物工程。即利用微生物发酵过程来生产产品。（P1）（二）发酵工程技术的特点主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生

5、产代谢产物的工艺技术。(1)发酵工程主体微生物的特点(2)发酵工程技术的特点(3)发酵工程反应过程的特点（p2）发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。发酵工程是研究微生物工业生产中各单元操作的工艺和设备的一门学科，它是利用生化工程的原理和方法、生物反应器技术及分离纯化技术，将生物工程的实验室成果进行工业开发的学科，是生物工程不可分割的一部分。（三）发酵工程产品的类型

6、酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种食品、医疗保健药物；天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料；氨基酸、香料、生物高分子、酶以及维生素；单细胞蛋白等微生物菌体。生物能微生物冶炼（p3）第二节发酵工程的发展简史（p7-12）一、自然发酵时期（传统发酵时期）二、近代发酵工程时期纯培养技术的建立：巴斯德，科赫等。人为地控制微生物的发酵进程。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。三、现代发酵工程时期—

7、—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。发酵工业发展阶段的过程发展阶段主要产品容器过程控制培养方法质量控制中试设备菌种筛选第一阶段1900年前酒精，醋生产能力达1500桶的木制容器使用温度计、比重计和热交换器分批发酵没有没有1896在Carlsberg酿造厂使用纯酵母培养物第二阶段1900-1

8、940面包酵母、甘油、柠檬酸、丙酮、丁醇生产丙酮、丁醇能力达2×105L的铁制容器。用于面包酵母生产的空气喷雾器。在小型容器中应用的机械搅拌pH电极用于离线检测、温度控制分批和补料系统没有没有应用纯培养技术第三阶段1940年至今青霉素、链霉素、氨基酸、核苷酸、转化作用、酶机械通气容器，无菌操作、真正的发酵罐可灭菌的p