《发酵工程第一讲》课件

《发酵工程第一讲》ppt课件目录•发酵工程简介•发酵工程的基本原理CONTENT•发酵工程的主要技术•发酵工程的应用实例•发酵工程的未来发展01发酵工程简介发酵工程定义发酵工程是通过操控微生物的生命活动，实现有用物质的生产和转化的一门技术发酵工程涉及微生物的分离、培养、选育和保藏，以及在最优条件下通过微生物反应过程生产出人类所需的产品发酵工程不仅应用于食品、饮料和化工等领域，还涉及到医药、农业和环保等多个领域发酵工程发展历程古代酿造业20世纪中叶随着酶工程、基因工程和代谢工程等人类在古代就开始利用微生物进行酿生物技术的不断发展，发酵工程在生酒、制醋和发酵奶制品等产规模、生产效率和产品品质等方面得到了显著提升19世纪末随着工业微生物学和生物化学的发展，发酵工程开始进入工业化生产阶段发酵工程的应用领域食品工业医药工业农业领域环保领域利用微生物发酵生产抗利用微生物发酵技术生利用微生物处理废水、利用发酵技术生产面包、生素、疫苗、生物药物产生物肥料、生物农药废气，实现环境污染治啤酒、酸奶等食品等等理和资源化利用02发酵工程的基本原理微生物的种类和特性微生物的分类根据形态、生理生化特性等将微生物分为细菌、放线菌、霉菌、酵母菌等微生物的特性不同种类的微生物具有不同的生长特性、代谢途径和酶系，这些特性决定了它们在发酵工程中的应用微生物的代谢过程初级代谢微生物通过初级代谢产生能量和合成细胞组成物质，如糖酵解、三羧酸循环等次级代谢在特定条件下，微生物进行次级代谢，产生具有特定功能的代谢产物，如抗生素、酶等微生物的生长和繁殖微生物的生长阶段根据微生物的生长速度和细胞组成的变化，可将生长分为延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期微生物的繁殖方式根据繁殖方式的不同，可将微生物分为二分裂、出芽生殖、孢子生殖等微生物的分离和纯化微生物的分离通过选择适当的培养基和培养条件，将所需的微生物从自然界或样品中分离出来微生物的纯化通过反复划线培养或稀释培养，获得纯培养物，即只含有一种微生物的培养物03发酵工程的主要技术液体发酵技术液体发酵技术是指将微生物培养在液体培养基中的一种发酵方法液体发酵技术具有发酵速率快、产量高、易于控制等优点，因此在工业生产中广泛应用常见的液体发酵包括浅层液体发酵和深层液体发酵，前者主要用于抗生素、氨基酸等产品的生产，后者则用于酶制剂、维生素等产品的生产固体发酵技术常见的固体发酵包括表面发酵和深层固体发酵是指将微生物接种在固体培发酵，前者主要用于酱油、豆腐乳等养基上进行培养的一种发酵方法产品的生产，后者则用于酶制剂、生物农药等产品的生产固体发酵技术具有设备简单、投资少、操作方便等优点，适合于小规模生产酶反应器技术酶反应器技术是指通过酶反应酶反应器技术具有高效、高选常见的酶反应器包括搅拌罐式器实现酶的高效转化和产物分择性、低能耗等优点，因此在酶反应器、固定床式酶反应器、离的一种技术生物制药、化工等领域得到广流化床式酶反应器等泛应用基因工程菌的构建和应用基因工程菌是指通过基因工程技基因工程菌具有生长快、产量高、常见的基因工程菌包括大肠杆菌、术改造的微生物菌种性能优良等优点，因此在生物工酵母菌、谷氨酸棒状菌等，主要程领域得到广泛应用用于抗生素、氨基酸、酶制剂等产品的生产04发酵工程的应用实例酒精发酵酒精发酵是将淀粉质或糖类物质酒精发酵的微生物主要有酵母菌、酒精发酵工艺包括液态发酵和固通过微生物发酵产生乙醇的过程，霉菌和细菌等，其中酵母菌是最态发酵两种，液态发酵是工业上广泛应用于酒精饮料、化工、能常用的菌种常用的生产方式，固态发酵则主源等领域要用于传统酿酒酵母发酵酵母发酵是指利用酵母菌进行厌氧呼吸，酵母发酵主要用于面包、馒头等面点的酵母发酵过程中会产生酒精、酯类等副将糖类物质转化为乙醇和二氧化碳的过制作，以及酿造啤酒等产物，这些副产物会影响产品的口感和程品质酶制剂的生产酶制剂是指通过生物技术手段生产酶的过程，酶是生物体内的一种蛋白质，具有催化特定化学反应的能力酶制剂广泛应用于食品、医药、化工等领域，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等酶制剂的生产通常采用微生物发酵法，通过控制发酵条件来提高酶的产量和活性抗生素的发酵生产抗生素的发酵生产是通过微生物发酵技术，在培养基中大量繁殖产生抗生素的菌种，然后提取和精制抗生素的过程单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五抗生素的种类繁多，常见的有青霉素、头孢菌素、红六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文，霉素等，主要用于治疗各种细菌感染性疾病单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最终呈现发布的良好效果单击此4*25}05发酵工程的未来发展提高发酵产物的产量和纯度优化发酵过程控制通过实时监测和调控发酵过程中的各种参数，如温度、pH、溶氧等，提高发酵产物的产量和纯度基因工程和代谢工程的应用利用基因工程技术对菌种进行改造和优化，提高其发酵性能；同时，通过代谢工程手段对代谢途径进行调控，提高产物合成效率过程集成与系统优化将多个单元操作进行集成，实现整个发酵过程的优化，提高产物产量和纯度开发新型发酵工艺和设备新型发酵工艺的开发探索和研究新的发酵工艺，如分批发酵、连续发酵、补料发酵等，以提高发酵效率和产物纯度新型发酵设备的研制针对现有设备的不足，研究和开发新型的发酵设备，如高效生物反应器、新型搅拌桨、新型换热器等，以提高设备的性能和效率智能化技术的应用将人工智能、大数据等先进技术应用于发酵工程领域，实现发酵过程的智能化控制和优化加强发酵工程的环保和可持续发展节能减排技术的应用通过采用先进的节能减排技术，降低发酵过程中的能源消耗和污染物排放废弃物资源化利用将发酵过程中的废弃物进行资源化利用，如废水、废气、废渣等，实现废弃物的减量化、资源化和无害化处理绿色生产技术的研发研究和开发绿色生产技术，如生物可降解材料、生物催化等，以替代传统的化学方法，降低对环境的影响感谢您的观看THANKS。