《發(fā)酵工程3上》課件

《發(fā)酵工程3上》ppt課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS發(fā)酵工程概述發(fā)酵微生物發(fā)酵原料發(fā)酵工藝發(fā)酵產(chǎn)物發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01發(fā)酵工程概述發(fā)酵工程的核心對(duì)微生物生命活動(dòng)的有效控制。發(fā)酵工程利用微生物的代謝活動(dòng)，通過現(xiàn)代化工程技術(shù)手段，將工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的原料轉(zhuǎn)化為人類所需產(chǎn)品的過程。發(fā)酵工程的特點(diǎn)高度潔凈的生產(chǎn)環(huán)境，通過發(fā)酵罐等設(shè)備實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。發(fā)酵工程定義人類最早利用發(fā)酵技術(shù)，如釀酒、制醬等。古代釀造技術(shù)19世紀(jì)末至20世紀(jì)初20世紀(jì)中葉現(xiàn)代發(fā)酵工程工業(yè)微生物學(xué)和生物化學(xué)的建立，為發(fā)酵工程的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著抗生素、氨基酸、酶制劑等產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)，發(fā)酵工程進(jìn)入快速發(fā)展階段?；蚬こ?、蛋白質(zhì)工程和代謝工程等生物技術(shù)的引入，使發(fā)酵工程在生產(chǎn)效率和產(chǎn)品性能上取得突破。發(fā)酵工程發(fā)展歷程食品工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)化學(xué)工業(yè)環(huán)境工程發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域01020304面包、啤酒、酸奶等食品的生產(chǎn)。抗生素、維生素、氨基酸等藥物的生產(chǎn)。燃料、溶劑、塑料等化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。廢水處理、生物修復(fù)等環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用。BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02發(fā)酵微生物如乳酸菌、醋酸菌等，是發(fā)酵工程中常用的微生物。細(xì)菌酵母菌霉菌用于酒精發(fā)酵、面包制作等。如曲霉、根霉等，常用于生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶等酶制劑。030201發(fā)酵微生物的種類在有氧條件下，微生物通過有氧呼吸進(jìn)行能量代謝，產(chǎn)生大量能量。有氧呼吸在無氧條件下，微生物通過無氧呼吸進(jìn)行能量代謝，產(chǎn)生少量能量。無氧呼吸微生物在無氧條件下，通過糖酵解途徑進(jìn)行能量代謝，產(chǎn)生乳酸或酒精等物質(zhì)。發(fā)酵微生物的代謝途徑03微生物的培養(yǎng)方法液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)。01微生物的生長階段適應(yīng)期、對(duì)數(shù)生長期、穩(wěn)定期和衰亡期。02微生物的繁殖方式通過分裂方式進(jìn)行無性繁殖，或通過基因重組進(jìn)行有性繁殖。微生物的生長與繁殖微生物在繁殖過程中會(huì)發(fā)生基因突變，產(chǎn)生新的性狀?；蛲蛔兺ㄟ^同源重組或異源重組，實(shí)現(xiàn)基因的重新組合。基因重組通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)或接合作用，實(shí)現(xiàn)基因在不同微生物之間的轉(zhuǎn)移?；蜣D(zhuǎn)移微生物的遺傳與變異BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03發(fā)酵原料淀粉質(zhì)原料是發(fā)酵工業(yè)中最為常用的原料之一，主要包括玉米、小麥、薯類等農(nóng)作物。淀粉質(zhì)原料中含有豐富的淀粉，淀粉是一種多糖，經(jīng)過水解可以得到葡萄糖，是微生物發(fā)酵的碳源。淀粉質(zhì)原料經(jīng)過加工可以得到葡萄糖、淀粉糖等中間產(chǎn)品，這些中間產(chǎn)品可以作為微生物發(fā)酵的碳源或能源。淀粉質(zhì)原料

糖蜜原料糖蜜是甘蔗或甜菜制糖過程中的副產(chǎn)物，主要由蔗糖和其他可溶性糖類組成。糖蜜具有較高的滲透壓，可以抑制有害微生物的生長繁殖，同時(shí)糖蜜中還含有一些對(duì)發(fā)酵有益的微量元素和有機(jī)物質(zhì)。糖蜜經(jīng)過處理后可以直接用于發(fā)酵，也可以作為其他原料的輔料來使用。其他原料主要包括一些可再生資源，如木質(zhì)纖維素、油料作物等。木質(zhì)纖維素是一種可再生的生物質(zhì)資源，主要來源于木材、秸稈等廢棄物，經(jīng)過處理后可以用于發(fā)酵。油料作物主要包括大豆、油菜等，它們的種子中含有豐富的油脂，經(jīng)過加工可以得到單細(xì)胞蛋白等物質(zhì)，可以作為微生物發(fā)酵的氮源。其他原料BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04發(fā)酵工藝總結(jié)詞厭氧發(fā)酵工藝是一種在無氧條件下進(jìn)行的發(fā)酵過程，主要用于有機(jī)廢物的處理和生物氣體的生產(chǎn)。詳細(xì)描述厭氧發(fā)酵工藝通過厭氧菌的作用，將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沼氣、乙醇等能源物質(zhì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物的減量化和資源化。該工藝具有低能耗、低投資、低運(yùn)行成本等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)廢物資源化和能源化利用的重要手段。厭氧發(fā)酵工藝總結(jié)詞好氧發(fā)酵工藝是一種在有氧條件下進(jìn)行的發(fā)酵過程，主要用于有機(jī)廢水的處理和生物肥料的制備。詳細(xì)描述好氧發(fā)酵工藝通過好氧菌的作用，將廢水中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和生物肥料等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)廢水的凈化和水資源的循環(huán)利用。該工藝具有處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是廢水處理領(lǐng)域的重要技術(shù)之一。好氧發(fā)酵工藝總結(jié)詞固態(tài)發(fā)酵工藝是一種在固體基質(zhì)中進(jìn)行的發(fā)酵過程，主要用于食品、飼料、燃料等產(chǎn)品的生產(chǎn)。詳細(xì)描述固態(tài)發(fā)酵工藝通過微生物的作用，將固體基質(zhì)中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)品，如醬油、醋、酒糟等。該工藝具有原料來源廣泛、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品口感好等優(yōu)點(diǎn)，在食品和飲料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。固態(tài)發(fā)酵工藝液體深層發(fā)酵工藝液體深層發(fā)酵工藝是一種在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行的發(fā)酵過程，主要用于抗生素、酶制劑等生物制品的生產(chǎn)?？偨Y(jié)詞液體深層發(fā)酵工藝通過微生物的作用，在液體培養(yǎng)基中大量繁殖，同時(shí)生產(chǎn)出相應(yīng)的生物制品，如抗生素、酶制劑等。該工藝具有產(chǎn)量高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是生物制品生產(chǎn)領(lǐng)域的重要技術(shù)之一。詳細(xì)描述BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05發(fā)酵產(chǎn)物酒精的用途作為飲料、溶劑、燃料等，具有廣泛的用途。酒精發(fā)酵工藝包括原料選擇、糖化、發(fā)酵、蒸餾等步驟，需嚴(yán)格控制工藝參數(shù)以提高產(chǎn)率和質(zhì)量。酒精發(fā)酵通過酵母菌的無氧呼吸將糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳的過程。酒精酵母菌的特點(diǎn)是一種單細(xì)胞真菌，具有發(fā)酵糖類物質(zhì)的能力，常用于面包、酒類等食品的制作。酵母的形態(tài)酵母菌為圓形或橢圓形，通常以出芽方式繁殖。酵母的應(yīng)用除了制作面包和酒類外，酵母還可用于生產(chǎn)飼料、肥料、生物柴油等。酵母酶發(fā)酵過程中可以產(chǎn)生多種酶，如淀粉酶、蛋白酶等，這些酶可用于生物工程和工業(yè)生產(chǎn)中。其他有機(jī)酸如乙酸、檸檬酸等，這些有機(jī)酸在食品、化工等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。丙酮酸在發(fā)酵過程中，丙酮酸是重要的中間產(chǎn)物，可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，如乳酸、丁酸等。其他產(chǎn)物BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例123酒精是一種廣泛使用的化工原料和能源，通過發(fā)酵工程生產(chǎn)酒精的方法具有高效、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。酒精生產(chǎn)概述酒精發(fā)酵主要采用淀粉質(zhì)或糖蜜為原料，通過糖化、發(fā)酵、蒸餾等工藝流程，最終得到酒精產(chǎn)品。酒精發(fā)酵工藝流程在酒精發(fā)酵過程中，會(huì)產(chǎn)生一些副產(chǎn)品，如二氧化碳、酵母等，這些副產(chǎn)品也有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。酒精發(fā)酵的副產(chǎn)品酒精生產(chǎn)酵母概述酵母是一種單細(xì)胞真菌，廣泛應(yīng)用于食品、飼料、生物能源等領(lǐng)域。酵母發(fā)酵工藝流程通過發(fā)酵工程生產(chǎn)酵母，需要經(jīng)過菌種選育、種子制備、發(fā)酵、后處理等工藝流程。酵母的應(yīng)用酵母可以作為食品添加劑、面包發(fā)酵劑、飼料等，同時(shí)也可以用于生產(chǎn)乙醇等生物能源。