發(fā)酵加工工藝技術(shù)(已修改)
2025-03-16 01:57 本頁(yè)面
【正文】 發(fā)酵加工技術(shù) (Fermentation Technology) 食品科學(xué)系 陳淑德 發(fā)酵的演進(jìn) ?人類利用微生物進(jìn)行自然發(fā)酵來釀酒、製醋已數(shù)千年的自然發(fā)酵。 ?依微生物培養(yǎng)過程需氧與否，決定其為在厭氧環(huán)境或?yàn)楹醚醐h(huán)境下培養(yǎng)。 ?厭氧發(fā)酵採(cǎi)用不通氣的深層培養(yǎng)。 ?好氧發(fā)酵可分為液體表面發(fā)酵 (淺盆 )、通氣固態(tài)發(fā)酵和通氣液態(tài)發(fā)酵 (又稱深層發(fā)酵 )。 ?近代的純種液體深層發(fā)酵技術(shù)是借助微生物的發(fā)酵作用，可大量生成和累積特定代謝產(chǎn)物的過程。 發(fā)酵工程在食品工業(yè)之應(yīng)用 發(fā)酵的相關(guān)產(chǎn)業(yè) ?發(fā)酵技術(shù)和微生物的遺傳育種有關(guān)，此可利用基因工程選育出性能優(yōu)良的基因工程轉(zhuǎn)殖菌進(jìn)行發(fā)酵代謝。 ?發(fā)酵技術(shù)和發(fā)酵槽的設(shè)計(jì)、放大、發(fā)酵參數(shù)的最適化控制及發(fā)酵產(chǎn)品的分離純化均相關(guān)。 ?發(fā)酵產(chǎn)品包括抗菌素及其他藥物、製造啤酒、蛋白質(zhì)資源、胺基酸、酵素、食用膠、天然色素、核甘酸及維生素等食品和化工產(chǎn)品。 ?發(fā)酵工業(yè)應(yīng)包括微生物學(xué)、生物化學(xué)和化學(xué)工程。 生化製程 seed fermenter shake flask stock culture raw materials medium formulation sterilization recovery purification fermenter air products 生物生產(chǎn)過程的上、中、下游技術(shù) 主要目標(biāo) 所運(yùn)用技術(shù) 上游 選殖優(yōu)良菌株與 基因 基因工程、蛋白質(zhì)工程、 代謝工程技術(shù) 中游 前段 搖瓶發(fā)酵 培養(yǎng)基配製與滅菌、菌體接 種、液態(tài)發(fā)酵及最適化條件探討、控制系統(tǒng) 後段 生物反應(yīng)器量化 下游 產(chǎn)物分離純化 分離技術(shù)：真空過濾、離心分離 純化技術(shù)：吸附、萃取、離子交換 工業(yè)用發(fā)酵槽 ?機(jī)械攪拌式發(fā)酵槽 ?氣舉式發(fā)酵槽 ?流動(dòng)床生物反應(yīng)器 批式攪拌式反應(yīng)器 (batch stirred reactor) 氣舉式發(fā)酵槽 深層發(fā)酵的操作方式 ?批式操作 (batch operation):發(fā)酵前即將培養(yǎng)液以一次添加，而在發(fā)酵期間內(nèi)並不再添加任何培養(yǎng)液，為一不連續(xù)式的培養(yǎng)法。 ?饋料批式操作 (fedbatch operation):指在發(fā)酵期間內(nèi)於不同的時(shí)間分次添加培養(yǎng)液以供微生物生長(zhǎng)代謝之所需。它不會(huì)出現(xiàn)某種培養(yǎng)液成分的濃度過高而影響菌體生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物的生成速率。故其要點(diǎn)為控制基質(zhì)濃度，注意要加什麼及如何加入。 ?連續(xù)式操作 (continuous operation):發(fā)酵在動(dòng)態(tài)平衡，發(fā)酵液持續(xù)注入，而產(chǎn)物也不斷移除。操作方法有 CSTR和 PFR兩種。 連續(xù)式發(fā)酵槽操作 ?全混流反應(yīng)器 (CSTR) ?平推流反應(yīng)器 (PFR) 全混流反應(yīng)器 (CSTR) 平推流反應(yīng)器 (PFR) CSTR恒定狀態(tài)的連續(xù)操作方法 ? Chemostat (恒化器法 ):指在連續(xù)培養(yǎng)過程中，基質(zhì)加入的速度恒定，以調(diào)節(jié)微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)速率和恒定流量相適應(yīng)的方法。 ? Turbidstat (恒濁器法 ):指預(yù)先規(guī)定細(xì)胞濃度，通過基質(zhì)流量控制，以適應(yīng)細(xì)胞既定濃度的方法。 ?
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