食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論課件

動(dòng)物醫(yī)學(xué)系食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論第一章緒論第一節(jié)概述一、發(fā)酵指微生物作用于谷物或果汁時(shí)產(chǎn)生CO2和酒精的現(xiàn)象。二、微生物發(fā)酵指在人工控制的條件下，利用微生物的新陳代謝活動(dòng)，在微生物生長(zhǎng)繁殖的同時(shí)，將不同的物質(zhì)進(jìn)行分解和合成，生產(chǎn)人類所需要的菌體、酶和各種代謝產(chǎn)物。

第一節(jié)概述第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論三、釀造(brewing)：

我國人們對(duì)一些特定產(chǎn)品發(fā)酵生產(chǎn)的特殊稱法，是未知的混合微生物區(qū)系參與的一種自然發(fā)酵。四、釀造工業(yè)：經(jīng)自然培養(yǎng)、不需提煉精制、產(chǎn)品由復(fù)雜成分構(gòu)成并對(duì)風(fēng)味有特殊要求的食品或調(diào)味品的生產(chǎn)過程。如黃酒、白酒、清酒、葡萄酒、醬油、醋、腐乳、豆豉、面醬等。

第一節(jié)概述第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論（一）自然發(fā)酵階段第二節(jié)發(fā)酵和釀造的歷史

第二節(jié)發(fā)酵與釀造的歷史第一章緒論時(shí)間：1900年以前主要技術(shù)：自然接種

1675年荷蘭生物學(xué)家Leewenhoek制成第一臺(tái)顯微鏡（放大250多倍），發(fā)現(xiàn)了微生物。

1865（1857）年法國化學(xué)家Pasteur,為解決立耳城啤酒發(fā)酸的問題，發(fā)現(xiàn)酒精是由活的酵母發(fā)酵引起的，從而發(fā)明了巴氏消毒法。與Pasteur同期,德國醫(yī)生Koch發(fā)明了“固體培養(yǎng)法”和“細(xì)菌染色法”（1881）。

1897年Buchner闡明了微生物發(fā)酵的本質(zhì)—酶食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論列文虎克（Leewenhoek,1632-1723）——微生物形態(tài)學(xué)發(fā)展階段荷蘭業(yè)余科學(xué)家，1676年，用自磨鏡片創(chuàng)造了一架能放大266倍的原始顯微鏡一生制作了419臺(tái)顯微鏡；發(fā)表論文400余篇，375篇寄往英國皇家學(xué)會(huì)發(fā)表。第二節(jié)、微生物技術(shù)發(fā)展史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論AnthnoyvanLeeuwenhoek與他的顯微鏡AnthnoyvanLeeuwenhoek1684年寄給皇家協(xié)會(huì)信的部分內(nèi)容食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論

徹底否定了自然發(fā)生說證實(shí)發(fā)酵由微生物引起

巴斯德的功績(jī)免疫學(xué)—預(yù)防接種發(fā)明巴氏消毒法食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論無菌營(yíng)養(yǎng)液出現(xiàn)微生物無菌營(yíng)養(yǎng)液無生命出現(xiàn)加熱無菌營(yíng)養(yǎng)液無生命出現(xiàn)巴斯德的雁頸瓶實(shí)驗(yàn)食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論結(jié)論1.發(fā)酵是由微生物進(jìn)行的一種化學(xué)變化，不同類型的發(fā)酵是由形態(tài)可以區(qū)別的各種特殊的微生物所引起的。2.1870年，Pasteur發(fā)現(xiàn)了微生物之間有相互抑制的作用。即拮抗作用。3.其間1804年，法國廚師阿卑特（Appert）發(fā)明了瓶裝罐頭。第二節(jié)、微生物技術(shù)發(fā)展史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論巴斯德發(fā)現(xiàn)免疫現(xiàn)象↑動(dòng)物實(shí)驗(yàn)↓人體實(shí)驗(yàn)幾星期后42-43oC下培養(yǎng)的老齡炭疽菌獲免疫力37oC下培養(yǎng)的新鮮炭疽菌病犬延髓（幾代減毒）被瘋狗嚴(yán)重咬傷的9歲男童食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論科赫的功績(jī)證實(shí)炭疽病因—炭疽桿菌發(fā)現(xiàn)結(jié)核病原菌—結(jié)核桿菌科赫法則發(fā)明培養(yǎng)基并用其純化微生物等一系列研究方法的創(chuàng)立食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論劃線法獲得單菌落

科赫定理圖示單菌落食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論柯赫氏法則(Koch’postulates）從動(dòng)植物的患者體內(nèi)分離出病原物進(jìn)行純培養(yǎng)回接到同樣類型的動(dòng)植物體，引起同樣的病癥再分離得到與第二步一致的菌系食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論1880年，發(fā)現(xiàn)可以通過稀釋把多種微生物分離開來，建立了單種微生物的分離和純培養(yǎng)技術(shù)。建立了研究的微生物一系列方法，把早年在馬鈴薯塊上的培養(yǎng)技術(shù)改為明膠平板（1881）和

瓊脂平（1882）顯微鏡技術(shù)：包括細(xì)菌鞭毛在內(nèi)的許多染色方法、懸滴培養(yǎng)法以及顯微攝影技術(shù)。利用平板分離方法找到并分離許多傳染病的病源菌（炭疽、結(jié)核、鏈球、）

1884年提出了科赫法則（Koch’sostulates）：病原微生物存在與病體而非健康體；可純培養(yǎng)；純培養(yǎng)物接種后染?。豢芍匦路蛛x再培養(yǎng)。食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論奠基人巴斯德·路易斯(1822-1895)微生物奠基人第二節(jié)、微生物技術(shù)發(fā)展史第一章緒論Koch,robert(1843-1910)細(xì)菌學(xué)奠基人食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論(JosephLister,1827~1912)首創(chuàng)用石炭酸噴灑手術(shù)室和煮沸手術(shù)用具以防術(shù)后感染，為防腐、消毒，以及無菌操作奠定了基礎(chǔ)。食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論1878年，李斯特分離乳酸鏈球菌時(shí)用注射器和酒杯培養(yǎng)裝置食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論Buchner（布赫納）

1897年，Buchner（布赫納）闡明了發(fā)酵的化學(xué)本質(zhì)。即發(fā)酵是由酶引起的一類化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)：酵母菌細(xì)胞用石英砂磨碎制成酵母汁（應(yīng)用于醫(yī)學(xué)）+白砂糖（防腐）意外發(fā)現(xiàn)發(fā)酵

這是無生物細(xì)胞體系發(fā)酵的最初例子。第二節(jié)微生物技術(shù)發(fā)展史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論Fleming1928年，F(xiàn)leming發(fā)現(xiàn)了青霉素，開創(chuàng)了好氣性發(fā)酵工程，建立了通風(fēng)攪拌技術(shù)。弗萊明(1881～1995)

英國細(xì)菌學(xué)家1928年，F(xiàn)leming將其命名為：青霉素第二節(jié)微生物技術(shù)發(fā)展史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論

霉菌菌落周圍出現(xiàn)抑制萄

葡球菌生長(zhǎng)的抑制現(xiàn)象產(chǎn)黃青霉菌落細(xì)菌生長(zhǎng)抑制區(qū)域正常細(xì)菌生長(zhǎng)區(qū)域---抗生素的發(fā)現(xiàn)食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論1940年，F(xiàn)lorery和Chain：碘黃青霉基中得到了純品青霉素，繼而放線菌——鏈霉素，金、土、卡那、紅、新、慶大……..等相繼發(fā)現(xiàn)。1984年達(dá)9000多種。1945年，抗生素工業(yè)（發(fā)酵工業(yè)正式興起）Florery和Chain第二節(jié)微生物技術(shù)發(fā)展史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論J.D.Waston,H.F.C.Crick

發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋模型分子生物學(xué)發(fā)展階段（成熟期）食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論Watson和Crick1956年，Watson和

Crick發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，為微生物遺傳學(xué)及育種技術(shù)的研究帶來極大發(fā)展。第二節(jié)、微生物技術(shù)發(fā)展史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論（二）純培養(yǎng)階段第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)第二節(jié)發(fā)酵與釀造的歷史第一章緒論

時(shí)間：1900—1940年主要技術(shù)：純種微生物發(fā)酵和分批補(bǔ)料培養(yǎng)技術(shù)

1.固體培養(yǎng)的發(fā)明和利用，使發(fā)酵工業(yè)從食品工業(yè)向非食品工業(yè)轉(zhuǎn)變，利用純種發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行酒精、酵母制造、丙酮丁醇發(fā)酵、檸檬酸發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、淀粉酶制造等。

2.為了解決酒精發(fā)酵（需氧）過程中，酵母生長(zhǎng)快而溶氧濃度降低過快的問題，采用了分批補(bǔ)料培養(yǎng)技術(shù)。

3.為了解決丙酮丁醇發(fā)酵（厭氧）過程中存在的污染問題，采用了加壓蒸汽滅菌、無菌接種技術(shù)。食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論（三）通氣培養(yǎng)階段時(shí)間：1940—1957年主要技術(shù)：好氣性發(fā)酵工程技術(shù)第二次世界大戰(zhàn)期間，因磺胺耐藥菌株的不斷出現(xiàn)，迫切要求生產(chǎn)大量的青霉素。

1940年英國細(xì)菌學(xué)家法老來參考了11年前英國的細(xì)菌學(xué)家A.fleming有關(guān)青霉素的論文，在科學(xué)集會(huì)上聯(lián)絡(luò)了其他細(xì)菌學(xué)家、化學(xué)家、生物學(xué)家，成立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。自西瓜皮分離出832號(hào)菌種，又經(jīng)過大量試驗(yàn)發(fā)明了玉米漿培養(yǎng)基。借鑒丙酮丁醇的厭氧發(fā)酵建立了深層通氣培養(yǎng)法及一整套培養(yǎng)技術(shù)。第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)第二節(jié)發(fā)酵與釀造的歷史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論（四）代謝控制階段時(shí)間：1957—1960年主要技術(shù)：人工誘變育種和代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)隨著發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展，多數(shù)發(fā)酵要求積累大量所需代謝產(chǎn)物，這樣就打破了微生物正常的代謝活動(dòng)規(guī)律，由此推進(jìn)了人工誘變育種和代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展。第三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)第二節(jié)發(fā)酵與釀造的歷史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論（五）全面發(fā)展階段時(shí)間：1960—1970年主要技術(shù)：生物反應(yīng)器的連續(xù)化、自動(dòng)化；微生物酶反應(yīng)生物合成與化學(xué)合成現(xiàn)結(jié)合。礦產(chǎn)物資源和石油為化學(xué)合成提供了豐富而廉價(jià)的原料，同時(shí)因糧食資源限制，加之化學(xué)產(chǎn)品的不安全性，推進(jìn)了利用化學(xué)合成法降低生產(chǎn)成本，而利用發(fā)酵法提高產(chǎn)品質(zhì)量，這樣促使了化學(xué)合成結(jié)合微生物發(fā)酵的方法發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，發(fā)酵工業(yè)的發(fā)酵罐大型化、多樣化、連續(xù)化和自動(dòng)化。第四個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)第五個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)第二節(jié)發(fā)酵與釀造的歷史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論（六）基因工程階段時(shí)間：1970年—主要技術(shù)：DNA重組技術(shù)

利用DNA重組技術(shù)人工組建工程菌，從而生產(chǎn)普通菌不能發(fā)酵生產(chǎn)的產(chǎn)物。如干擾素、胰島素等。

1978年美國和英國分別成功的將雞的卵清蛋白在大腸桿菌體內(nèi)得到表達(dá)。

1979年胰島素基因在大腸桿菌中得到表達(dá)。

1980年雞的卵清蛋白基因在酵母中得到表達(dá)。第二節(jié)發(fā)酵與釀造的歷史第一章緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論

第三節(jié)發(fā)酵與釀造和現(xiàn)代生物技術(shù)的關(guān)系第三節(jié)第一章緒論

現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)已超越了微生物工程的范疇。由此可見，發(fā)酵工程(包括酶工程)與細(xì)胞工程、基因工程誰也離不開誰，發(fā)酵工程（包括酶工程）需要基因工程、細(xì)胞工程為他提供最良好的生物細(xì)胞（或酶），而基因工程、細(xì)胞工程得到的最良好的細(xì)胞(或酶)必須要經(jīng)過發(fā)酵工程(包括酶工程)才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論

現(xiàn)代生物技術(shù)即應(yīng)用生物體(微生物、動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞)或其組成部分(細(xì)胞器、酶)，在最適合條件下，生產(chǎn)有價(jià)值的產(chǎn)物，或進(jìn)行有益過程的技術(shù)。它是一門涉及分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)的多學(xué)科、綜合性的科學(xué)技術(shù)。生物技術(shù)是靠基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和生化工程這五大技術(shù)體系支撐起來的。這五大技術(shù)體系的關(guān)系見圖1-1。食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)第一章-緒論1、采用多種原料，且多以淀粉質(zhì)原料為主。植物性原料：麥：beer、bread、格瓦斯(Kowas)豆：醬油、豆豉、腐乳（ToFo）、Temph、納豆水果：酒、果醋菜：Kimichi（朝鮮）茶葉：紅茶、