發(fā)酵工程知識(shí)講座(ppt65頁)-全文預(yù)覽
【正文】 發(fā)酵 根據(jù)培養(yǎng)方式區(qū)分： 表面發(fā)酵和深層發(fā)酵 二、典型分批發(fā)酵工藝流程圖 主 發(fā) 酵 罐 種子培養(yǎng) 鍋爐 空 氣 過 濾 器 蒸煮滅菌 pH調(diào) 節(jié)液 培養(yǎng)基原料罐 純種分離 斜面培養(yǎng) 搖瓶培養(yǎng) 配 料 罐 菌體分離后處理 發(fā)酵過程控制 培養(yǎng)基制備 種 子 罐 液體產(chǎn)品 固體產(chǎn)品 產(chǎn)品精制 發(fā)酵過程工藝控制 發(fā)酵是一個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)過程影響因素很多：菌種、培養(yǎng)基、溫度、 pH、溶氧、污染等。 ? 分類： 胞內(nèi)酶 和胞外酶 ? 生物合成特點(diǎn)： 需要誘導(dǎo)作用，或遭受阻遏、抑制等調(diào)控作用的影響，在菌種選育、培養(yǎng)基配制以及發(fā)酵條件等方面需給予注意。 ? 特點(diǎn)： 細(xì)胞的生長與產(chǎn)物積累成平行關(guān)系，生長速率最大時(shí)期也是產(chǎn)物合成速率最高階段，生長穩(wěn)定期產(chǎn)量最高。 傳統(tǒng)生物發(fā)酵 現(xiàn)代生物發(fā)酵 ? 1900以前 天然發(fā)酵階段 ? 1900—1940 純培養(yǎng)技術(shù)的建立（巴斯德等，人為控制） ? 1940—1950 通氣攪拌純培養(yǎng)發(fā)酵技術(shù)的建立（青霉素液體深層培養(yǎng)） ? 1950—1960 誘變技術(shù)與代謝控制發(fā)酵技術(shù)的建立（賴氨酸發(fā)酵生產(chǎn)） ? 1960—1970 開拓發(fā)酵原料時(shí)期（石油發(fā)酵時(shí)期） ? 1970年以后 進(jìn)入基因工程菌發(fā)酵時(shí)期，以及細(xì)胞 大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)的全面發(fā)展。該技術(shù)體系主要包括菌種選育與保藏、菌 種擴(kuò)大生產(chǎn)、代謝產(chǎn)物的生物合成與分離純化制備等技術(shù)集成。 發(fā)酵概念的發(fā)展 ? 利用微生物在有氧或無氧條件下的生命活動(dòng)來制備微生物菌體或代謝產(chǎn)物的過程統(tǒng)稱為發(fā)酵。 ? 英文的發(fā)酵， fermentation一詞來源于拉丁語的 “發(fā)泡 ”， fervere。 發(fā)酵工程概論 上游工程 下游工程 優(yōu)良菌株的選育保藏、發(fā)酵條件的確定（ pH、溫度、溶氧和營養(yǎng)）等 產(chǎn)品分離純化（固液分離、細(xì)胞破壁、蛋白質(zhì)純化）、噴霧干燥、產(chǎn)品檢驗(yàn)、包裝處理等 強(qiáng)調(diào)過程優(yōu)化與控制 發(fā)酵過程 發(fā)酵工程概論 發(fā) 酵 工 程 傳統(tǒng)發(fā)酵工程 現(xiàn)代發(fā)酵工程 利用微生物的生長和代謝活動(dòng)來大量生產(chǎn)人們所需產(chǎn)品的過程 理論與工程技術(shù)體系。 發(fā)酵工程概論 抗生素、生物制藥、氨基酸、核苷酸、 有機(jī)酸、飼料添加劑、微生態(tài)制劑、 生物農(nóng)藥、生物肥料等 基因工程藥物、細(xì)胞工程藥物、 疫苗；替代石油工業(yè)的大宗量 的生物基化學(xué)品等，以及傳統(tǒng) 發(fā)酵工業(yè)升級(jí)。 一、發(fā)酵的特點(diǎn) 二、發(fā)酵生產(chǎn)類型 以微生物細(xì)胞為產(chǎn)物的發(fā)酵 以微生物代謝產(chǎn)物為產(chǎn)品的發(fā)酵 以微生物酶為產(chǎn)品的發(fā)酵 生物轉(zhuǎn)化或修飾化合物的發(fā)酵 微生物廢水處理和其他 生產(chǎn)微生物細(xì)胞物質(zhì) ? 定義： 是以獲得具有多種用途的微生物菌體細(xì)胞為目的的產(chǎn)品的發(fā)酵工業(yè)（酵母、藻類、單細(xì)胞蛋白、藥用真菌、生物殺蟲劑等）。 葡 萄 糖丙 糖丙 酮 酸乙 酸草 酰 乙 酸 檸 檬 酸α － 酮 戊 二 酸谷 氨 酸C O2( C 4 ) ( C 6 )( C 5 )絲 氨 酸甘 氨 酸（ C3N )( C2N )纈 氨 酸 （ C5N )丙 氨 酸（ C 3 N )莽 草 酸（ C 7 )丁 糖戊 糖核 糖半 胱 氨 酸 亮 氨 酸脯 氨 酸精 氨 酸 （ C6N4)蛋 氨 酸 （ C5N5)天 門 冬 氨 酸 （ C4N )蘇 氨 酸 （ C9N )異 亮 氨 酸 （ C6N )賴 氨 酸 （ C6N2)A D P ( C7N2)色 氨 酸酪 氨 酸 （ C9N )( C1 1N2)苯 丙 氨 酸 （ C9N )組 氨 酸 （ C6N3)各 種 氨 基 酸 的 生 物 合 成 途 徑葡 萄 糖丙 糖丙 酮 酸乙 酸草 酰 乙 酸 檸 檬 酸α － 酮 戊 二 酸谷 氨 酸次 生 代 謝 產(chǎn) 物C O2( C 4 ) ( C 6 )( C 5 )氨 基 糖 苷 類 抗 生 素（ 糖 苷 部 分 ）次 生 代 謝 產(chǎn) 物絲 氨 酸甘 氨 酸（ C3N )( C2N )纈 氨 酸 （ C5N ) 次 生 代 謝 產(chǎn) 物生 物 甲 基 化甲 羥 戊 酸 （ C 4 ) I P P （ C 5 )萜 類 甾 體天 冬 氨 酸 （ C 4 N )次 生 代 謝 產(chǎn) 物丙 氨 酸（ C 3 N )丙 二 酸（ C 3 )脂 肪 酸聚 酮莽 草 酸（ C 7 )丁 糖
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