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课件网) 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。 第1章 发酵工程 【从社会中来】 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，一瓶规格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？ 选育高产菌种 扩大培养 配制 培养基 灭菌 接种 发酵罐内发酵 分离、提纯产物 获得产品 第3节 发酵工程及其应用 01 发酵工程的基本环节 目录 /CONTENTS 对发酵原理的认识 微生物纯培养技术建立 密闭式发酵罐成功设计 严格控制环境条件(温度、pH、溶解氧、营养物、泡沫等) 大规模生产 发酵产品 微生物的特定功能 现代工程技术 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。 01 发酵工程的基本环节 01 发酵工程的基本环节 菌种选育 扩大培养 发酵罐内发酵 配制培养基 灭菌 接种 分离、提纯产物 获得产品 1.选育菌种 （1）目的： 获得_____ 性状优良的菌种 （2）菌种来源： 从自然界中筛选、 或 。 诱变育种 基因工程育种 （3）实例： 筛选产酸量高的黑曲霉用来生产柠檬酸； 使用基因工程改造的啤酒酵母，加速发酵、缩短生产周期。 思考讨论：某镇特产一种美酒 ，以下是对该镇环境的描述：四面环山，地势低洼，气候炎热，具有独特的微生物种群，因为与外界的空气对流循环较缓慢，所以微生物种群较稳定。这对你理解发酵工程中菌种选育的重要性有什么启示？ 优良的菌种不仅具有健壮，不易退化，其发酵产品的产量高、质量稳定等优点，它往往还会赋予发酵产品独特的风味，因此菌种选育环节在很大程度上决定了生物发酵产物的成败。 2.扩大培养 （1）目的： 获得 。 更多的菌种 （2）原因： 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，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。 3.配制培养基 ①在菌种确定之后，要 制备培养基。 ②在生产实践中，培养基的配方要经过 才能确定。 选择原料 反复试验 4.灭菌 （1）灭菌原因： 发酵工程种所用的菌种大多是 ，一旦有杂菌污染，可能导致 。 单一菌种 产量大大降低 （2） 都必须经过严格的灭菌。 培养基和发酵设备 例如，在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。 5.接种 将 的菌种投放到 中。 发酵罐 扩大培养后 6.发酵罐内发酵 ———发酵工程的中心环节 （1）要求： ①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。 ②要及时添加必需的营养组分，要严格控制发酵温度、pH、溶解氧等发酵条件。 （2）严格控制发酵条件的原因： ①环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且影响微生物代谢物的形成； ②严格控制发酵条件，有利于使发酵全过程处于最佳状态。 （3）不同发酵条件的影响实例———谷氨酸发酵 ①在 和 条件下会积累谷氨酸； ②在 条件下则容易生成谷氨酰胺和N-乙酰谷胺酰胺。 中性 弱碱性 酸性 （4）现代发酵工程使用的发酵罐的优点 均有 ，能对发酵过程中的温度、pH、溶氧量、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行 和 ，还可以进行 ，使发酵全过程处于 。 计算机控制系统 监测 控制 反馈控制 最佳状态 发酵罐 电动机D1 排气管C3 pH计B3 冷却水排出口C2 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮D2 生物传感器装置B4 空气入口A4 放料管A2 A3 阀门 A1培养物或营养物质的加入口 ... ...
