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课件网) 1.3发酵工程及其应用 1、什么是发酵工程？ 2、发酵工程的基本环节有哪些？中心环节是什么？ 3、在完成发酵工程各环节是需要注意什么？ 4、发酵工程中选育的菌种应具备哪些优点？ 5、发酵工程和传统发酵技术的区别？ 6、发酵工程的优点和其在生活中的应用 7、总结发酵工程中不同微生物的发酵产物 青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。早期科学家只能从青霉菌中提取少量青霉素，它的价格贵如金。随着高产菌种的选育、发酵技术的发展等，青霉素步入了产业化生产的道路。如今，1瓶规格160万单位的青霉素注射剂的价格只要1元左右。那么，在工业上，青霉素究竟是怎样生产的呢？ 发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面 一. 发酵工程的基本环节 性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 1、选育菌种 主要是细菌、放线菌、酵母菌、霉菌 菌种特点： 1、适应能力强 2、消化能力强 3、繁殖能力强 常用菌种： 工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以，在发酵前还需要对菌种进行扩大培养。 2、扩大培养 3、配制培养基 在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定。 发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。 4、灭菌 6、发酵罐内发酵 发酵工程的中心环节。发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。 5、接种 7、分离、提纯产物 如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品 8、获得产物 在低成本的培养基上能迅速生长繁殖； 生产所需代谢物的产量高； 发酵条件容易控制； 菌种不易变异、退化等。 1、微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需考虑哪些因素？ 对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其最适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必要的营养组分。 2、怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？ 传统发酵技术获得的产物一般不是单一的组分，而是成分复杂的混合物，很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理，或者仅采用简单的沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。 在发酵工程中使用的分离和提纯产物的方法较多。在产物的初分离阶段，常采用沉淀、萃取、膜分离、吸附和离子交换等方法；在进一步纯化阶段，会采用液相层析法、结晶法等方法。发酵工程产物无论是代谢物还是菌体本身，都需要进行质量检查，合格后才能成为正式产品。 3、在产物分离和提纯方面，发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处？ 不能。因为在进行发酵生产时，微生物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质。为了减少或避免污染物的产生和排放，实现清洁生产，应该对排出的气体和废弃培养液进行二次清洁或灭菌处理。 4、在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界环境中吗？为什么？ 农业沼气发酵罐 使用了食品工业发酵产生的添加剂的果汁 医药工业中的发酵工程产药 农牧业中发酵工程产生的微生物肥料 二、发酵工程已应用到各行各业 1、生产传统的发酵食品 ① 以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸 ... ...
