發(fā)酵工程知識講座(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： 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： 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)酵原料時期（石油發(fā)酵時期） ? 1970年以后 進(jìn)入基因工程菌發(fā)酵時期，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、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。 一、發(fā)酵的特點 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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