发酵工程第1章绪论课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第1章 绪论,1.1 发酵工程的定义及其与其它相关学科,的关系,一、定义,1、发酵：通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反,应过程。,2、发酵工程：指利用微生物的生长繁殖和代,谢活动来大量产生人们所需产,品过程的理论和工程技术体,系，是生物工程与生物技术学,科的重要组成局部。,由于发酵的主体是微生物，即以微生物为主要操作对象，因此发酵工程又称作微生物工程。,1 基因工程,2 细胞工程,3 发酵工程,4 酶工程,5 生化工程,发酵工程具有连接生物技术上下游的纽带作用。,上游生物技术,中游生物技术,下游生物技术,二、与其它学科的关系,1.2 发酵工程的开展史,一、发酵本质的认识过程 自然发生说与发酵本质理论的争论不休,1 公元前，亚里士多德 自然发生说,2 1688年，弗朗西斯科雷迪 反对,3 1745年，尼达姆 支持,4 1747年，史派兰珊尼 反对,5 1836年，弗兰兹舒尔茨 反对,6 1839年，施旺、施罗德 反对,7 之后几年，支持者 支持,8 1857年，巴斯德 彻底反对,二、开展史 6个阶段，5个里程碑,1 自然发酵时期 1900年以前,2 微生物纯培养技术的建立 第1个里程碑,3 微生物液态深层发酵技术的建立 第2个,4 微生物酶转化及代谢调控技术的应用 3,5 微生物发酵原料的拓宽 4,6 微生物基因工程育种技术的应用 5,1.3 发酵工业的特点及其研究范畴,一、发酵工业特点,二、发酵工业的范畴,按其产品类型可分为4大类：,1 微生物菌体发酵 以获得菌体为目的,2 微生物酶发酵 获得微生物酶为目的,3 微生物代谢产物发酵 获得微生物生长代谢过程中的代谢产物,4 微生物转化发酵 通过微生物细胞将一个化合物转变成另一个结构相关更具经济价值的化合物。,按其产品涉及到的行业可分为以下几类：,1 酿酒工业 啤酒、白酒、米酒等,2 食品工业 酱、酱油、面包、酸奶,3 有机溶剂 酒精、丙酮、丁醇,4 抗生素工业 青霉素、土霉素、链霉素等,5 有机酸工业 柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸,6 酶制剂工业 淀粉酶、蛋白酶、植酸酶,7 氨基酸工业 谷氨酸、赖氨酸等,8 核苷酸工业 肌苷、肌苷酸、鸟苷酸等,9 维生素工业 VC、VB,2,、VB,12,10 生理活性物质 激素、赤霉素等,11 微生物菌体蛋白工业 酵母、scp等,12 微生物环境净化工业 污水及废水处理,13 生物能工业 沼气、纤维素发酵产乙醇,14 微生物冶金 微生物探矿、冶金等,15 医药行业 乙肝疫苗、干扰素、DHA,16 农业农药 微生物菌肥、微生物农药等,1.4 工业发酵的类型与工艺流程,一、工业发酵类型,根据微生物的生理特征、营养要求、培养基性质及发酵生产方式，可将发酵粉成假设干类型：,1、根据微生物对氧的不同需要区分：,厌氧发酵、需氧发酵、兼性厌氧发酵,2、根据培养基物理性状区分：,液体发酵和固体发酵,3、根据生产工艺流程区分：,分批发酵、连续发酵、补料分批发酵,二、发酵生产工艺流程,典型好气性发酵的一般工艺流程：,原料,原料处理,培养基配制与灭菌,成品,废弃物回收、利用及处理,空气净化,无菌空气,保藏菌种,斜面活化,种子扩大培养,发酵罐,发酵液,空气,提取、精制,1.5 发酵工程在国民经济中的应用,医药、食品、能源、化工、冶金、农业、环境保护,1.6 发酵工程的应用前景,一、世界范围产业现状,二、我国产业现状,三、产业的未来展望,传统酿造与现代发酵的异同,发,酵,酿,造,历,史,100,多年（巴士德,1857,）,3000,多年,微生物,技术,纯培养,（封闭式的小系统）,多菌种混合培养（自然接种、开放式的大系统）,产品范围,抗菌素、氨基酸、酶制剂、生物农药、细菌冶金,食品,纯度,越高越好,复杂,发展,以现代科学为主,习惯,思维方式,现代科学、逻辑思维,除逻辑思维外，形象思维、直觉思维、灵感思维,