發(fā)酵工程第一章緒論-全文預覽
【正文】 南理工大學出版社 ? Peter F. Stanbury, Allan Whitaker, Stephen J. Hall. Principles of Fermentation Technology. (2nd Edition) 《 發(fā)酵工程 》 教材 考 核 方 式 ? 閉卷考試占 70％ ? 高水平科技文獻閱讀翻譯占 15％ ? 平時課堂提問、作業(yè)與考勤占 15％ 本章內(nèi)容 一 、 發(fā)酵工程定義及在生物技術中的地位 二 、 發(fā)酵工程發(fā)展簡史 三 、 發(fā)酵工業(yè)的特點及其應用范圍 四 、 工業(yè)發(fā)酵的類型與典型過程 五 、 發(fā)酵工程前沿及應用前景 1. 何謂發(fā)酵 ？ ferver： 發(fā)泡、沸騰 fermentation 微生物的 發(fā)酵現(xiàn)象 －－請看下面現(xiàn)象 對發(fā)酵現(xiàn)象的不同理解 －－兩種角度（能量、產(chǎn)物） 生 物 化 學 家 側(cè)重能量代謝 ： 能夠在氧分子參與下進行有氧呼吸產(chǎn)生能量的生物可以進行： 有氧呼吸、糖酵解、厭氧呼吸（兼性微生物） （ 1） 有氧呼吸 （氧供應充分、有機物氧化徹底、產(chǎn)生大量能量） （ 2） 糖酵解 （暫時缺氧、有機物氧化不徹底、產(chǎn)生少量能量） 無氧呼吸 ：特指那些不需要氧的微生物所進行的能量代謝。 對發(fā)酵現(xiàn)象的不同理解 －－兩種角度（能量、產(chǎn)物） 發(fā)酵是指有機化合物進行無氧代謝 釋放能量 的過程 厭氧發(fā)酵是厭氧菌借助氧化 還原反應 釋放能量 的過程 發(fā)酵是酵母無氧呼吸 產(chǎn)生能量 的過程 需氧發(fā)酵是好氧生物在受到分子態(tài)氧短缺限制時的不 完全氧化 釋放能量 的過程 生 物 化 學 家 生物化學家看待微生物發(fā)酵過程： 工業(yè) 微生 物學 家 利用生物細胞（包括動、植物細胞） 培養(yǎng)來 生產(chǎn)產(chǎn)物 的所有過程？（需氧過程、細胞工程） 發(fā)酵是利用微生物培養(yǎng)來 生產(chǎn)產(chǎn)物 的無氧或需氧的任何過程 側(cè)重產(chǎn)品的生產(chǎn)： 發(fā)酵現(xiàn)象的本質(zhì) ? 顯微鏡觀察：微生物 ? 著名的巴斯德實驗：微生物作用 ? 著名的畢希納實驗：酵素（酶）的作用 2. 發(fā)酵工程概念？ －－微生物細胞加工技術過程優(yōu)化與放大 ? 傳統(tǒng)發(fā)酵工程 ：利用微生物的生長和代謝活動來大量生產(chǎn)人們所需產(chǎn)品的 過程理論與工程技術體系 。 傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)： 釀造及食品 業(yè)、抗生素、氨基酸、核苷 酸、有機酸、飼料添加劑、 微生態(tài)制劑、生物農(nóng)藥、生 物肥料等 現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)： 基因工 程藥物、細胞工程藥物、 疫苗；替代石油工業(yè)的 大宗量的生物基化學品等， 以及傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)升級。 包括固液分離技術、細 胞破壁技術、產(chǎn)物純化 技術，以及產(chǎn)品檢驗和 包裝技術等 下游 技術 發(fā)酵過程控制，主要包 括發(fā)酵條件的調(diào)控，無 菌環(huán)境的控制，過程分 析和控制等 中游技術 廣義發(fā)酵工程對生物學和工程學的要求 優(yōu)良種株的選育和保 藏（包括菌種篩選、改造， 菌種代謝路徑改造等）， 上游 技術 上中下游相互關聯(lián)！ 生物技術體系 生化工程 酶工程 細胞工程 發(fā)酵工程 產(chǎn)物 產(chǎn)品 產(chǎn)品 基因工程 產(chǎn)品 強調(diào)過程優(yōu)化與控制 （一）發(fā)酵工程發(fā)展簡史 ? 1900以前 自然發(fā)酵階段 ? 1900— 1940 純培養(yǎng)技術的建立 ? 1940— 1950 通氣攪拌純培養(yǎng)發(fā)酵技術的建立 ? 1950— 1960 誘變技術與代謝控制發(fā)酵技術的建立 ? 1960— 1970 開拓發(fā)酵原料時期（石油發(fā)酵時期） ? 1970年以后 進入基因工程菌發(fā)酵時期，以及細胞 大規(guī)模培養(yǎng)技術
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