發(fā)酵與釀造工藝學(xué)(編輯修改稿)
2025-03-25 12:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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 11。 (二 )發(fā)酵與釀造和現(xiàn)代生物技術(shù)的關(guān)系 ? 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 、細胞工程為他提供最良好的生物細胞（ 或酶 ） ， 而基因工程 、 細胞工程得到的最良好的細胞 (或酶 )必須要經(jīng)過發(fā)酵工程 (包括酶工程 )才能實現(xiàn)其價值 。 (二 )發(fā)酵與釀造和現(xiàn)代生物技術(shù)的關(guān)系 ? 若采用的生物催化劑是酶 、 休止細胞 、 死細胞或固定化細胞 ， 則反應(yīng)系統(tǒng)比較簡單 ， 只需考慮溫度 、 PH等容易控制的條件 。 若采用的是生物活細胞 ， 則要為該細胞提供最優(yōu)生長 、 最優(yōu)形成產(chǎn)物的可控系統(tǒng)和環(huán)境 ， 使溫度 、 pH、 通氣 、 攪拌 、 罐壓 、 溶解氧 、 二氧化碳含量等物理 、 化學(xué)條件得到有效的維持和控制 ， 從而使該生物細胞呈現(xiàn)出最佳的性能 ， 生成和積累大量產(chǎn)物 。 這就充分反映出生化工程是發(fā)酵工程轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力必不可少的重要環(huán)節(jié) 。 三、發(fā)酵與釀造技術(shù)的研究對象 ? (一 )按產(chǎn)業(yè)部門來分 ? (二 )按產(chǎn)品性質(zhì)來分 (一 )按產(chǎn)業(yè)部門來分 ? (1)釀酒工業(yè) (黃酒 、 啤酒 、 白酒 、 葡萄等 )； ? (2)傳統(tǒng)釀造工業(yè) (醬 、 醬油 、 食醋 、 腐乳 、豆豉 、 酸乳等 )； ? (3)有機酸發(fā)酵工業(yè) (檸檬酸 、 蘋果酸 、 葡萄糖酸等 )； ? (4)酶制劑發(fā)酵工業(yè) (淀粉酶 、 蛋白酶等 )； ? (5)氨基酸發(fā)酵工業(yè) (谷氨酸 、 賴氨酸等 )； (一 )按產(chǎn)業(yè)部門來分 ? (6)功能性食品生產(chǎn)工業(yè) (低聚糖 、 真菌多糖 、紅曲等 )； ? (7)食品添加劑生產(chǎn)工業(yè) (黃原膠 、 海藻糖等 )； ? (8)菌體制造工業(yè) (單細胞蛋白 、 酵母等 )； ? (9)維生素發(fā)酵工業(yè) (維生素 B 維生素 B12等 )； ? (10)核苷酸發(fā)酵工業(yè) (ATP、 IMP、 GMP等 )。 (二 )按產(chǎn)品性質(zhì)來分 ? ? ? ? ? 生物細胞將外界物質(zhì)吸收到體內(nèi)，一面進行分解代謝 (異化作用 )，一面又利用分解代謝中間代謝產(chǎn)物及能量去合成 (同化作用 )體內(nèi)所需成分，這一過程稱為新陳代謝。在代謝過程中，生物體進行著復(fù)雜的生物合成，獲得了許多重要的代謝產(chǎn)物。以生物體代謝產(chǎn)物為產(chǎn)品的發(fā)酵與釀造工業(yè)是該工業(yè)中數(shù)量很多、產(chǎn)量最大、也是最重要的部分，產(chǎn)品包括初級代謝產(chǎn)物、中間代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物。 ? 利用發(fā)酵法制備和生產(chǎn)并提取微生物產(chǎn)生的各種酶 ， 已是當今發(fā)酵工業(yè)的重要組成部分 。 工業(yè)用酶大多來自于微生物發(fā)酵生產(chǎn)的酶 ， 如：α淀粉酶 、 β淀粉酶 、 葡萄糖苷酶 、 支鏈淀粉酶 、 轉(zhuǎn)化酶 、 葡萄糖異構(gòu)酶 、 纖維素酶 ， 堿性蛋白酶 、 酸性蛋白酶 、 中性蛋白酶 ， 果膠酶 ，脂肪酶 ， 凝乳酶 ， 過氧化氫酶 ， 青霉素?；?，膽固醇氧化酶 ， 葡萄糖氧化酶 ， 氨基酰化酶等 。 ? 利用微生物生產(chǎn)的胞內(nèi)酶或胞外酶加以分離提取得到的酶制劑。現(xiàn)在已有很多酶制劑被加工成固定化酶，使酶制劑行業(yè)前進一大步。 ? 生物轉(zhuǎn)化是指利用生物細胞中的一種或多種酶 ， 作用于一些化合物的特定部位(基團 )， 使它轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)相類似但具有更大經(jīng)濟價值化合物的生化反應(yīng) 。 ? 可進行的轉(zhuǎn)化反應(yīng)包括脫氫 、 氧化 、 脫水 、 縮合 、 脫羧 、 羥化 、 氨化 、 脫氨 、異構(gòu)化等 ， ? 這是以獲得具有特定用途的生物細胞為目的產(chǎn)品的一種發(fā)酵 ， 包括單細胞蛋白 ，藻類 ， 食用菌和人 、 畜防治疾病用的疫苗 ， 生物殺蟲劑等的生產(chǎn) 。 細胞物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)的特點是細胞的生長與產(chǎn)物積累呈平行關(guān)系 ， 生長速率最大時期也是產(chǎn)物合成速率最高階段 ， 剛進入生長穩(wěn)定期時細胞物質(zhì)濃度最
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