发酵工艺学第一章试题.ppt

科赫的功绩 发明固体培养基及单种微生物分离和纯培养技术的创立 证实炭疽病因 — 炭疽杆菌 发现结核病原菌—结核杆菌 科赫法则 科赫法则图示 病原微生物存在于病体而非健康体；可纯培养；纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。 奠基人 巴斯德·路易斯 (1822-1895) 微生物奠基人 Koch,robert (1843-1910) 细菌学奠基人 Buchner（布赫纳） 1897年，Buchner（布赫纳）阐明了发酵的化学本质。即发酵是由酶引起的一类化学反应。导致了当代生物化学诞生。 实验：酵母菌细胞用石英砂磨碎制成酵母汁 （应用于医学）+ 白砂糖（防腐） 意外发现发酵现象 这是无生物细胞体系发酵的最初例子。 Fleming 1928年，Fleming发现了青霉素，开创了好气性发酵工程，建立了通风搅拌技术。 弗莱明(1881～1995) 英国细菌学家 1928年，Fleming将其命名为：青霉素 霉菌菌落周围出现抑制萄葡球菌生长的抑制现象 产黄青霉菌落 细菌生长 抑制区域 正常细菌 生长区域 ---抗生素的发现 1940年，Florery和Chain： 得到了纯品青霉素，继而放线菌——链霉素，金、土、卡那、红、新、庆大……..等相继发现。 1984年达9000多种。 功绩：抗生素工业兴起；建立了深层培养法。 Florery和Chain （3）第三个阶段（1940年以后） 这一阶段的标志是，在纯种培养技术下，以深层培养生产青霉素 解决向培养基中通入大量无菌空气和高粘度培养液的搅拌问题 （4）第四个阶段（1957年后） 控制微生物的代谢途径，使之进行最合理的代谢，积累大量有用的发酵产物。如Glu和Lys发酵生产。 柠檬酸合成酶 顺乌头酸酶 异柠檬酸脱氢酶 ?-酮戊二酸脱氢酶 谷氨酸脱氢酶 异柠檬酸裂解酶 NH4＋ 抑 制 通过细胞膜 谷氨酸 （5）第五个阶段（1960年以后） 以烃、氢气、甲醇、醋酸等为碳源生产微生物细胞作为饲料蛋白质的来源 出现了不需要机械搅拌的高压喷射和强制循环的发酵罐 工业上普遍采用分批培养和分批补料培养法 （6）第六个阶段（1979年以后） 这个阶段以基因工程产品的生产为标志。 目前，世界上已经批准上市的基因工程药物就有几十种，如：胰岛素、人生长激素等等。 人胰岛素人生长激素(GH)表皮生长因子(EGF)肿瘤坏死因子白细胞介素-2(IL-2)尿激酶原猪生长激素(PGH)牛生长激素(BGH) 纤维素酶?, ?-干扰素乙型肝炎疫苗集落刺激因子(CSF)促红细胞生成素(EPO)抗血友病因子组织溶纤原激活剂(t-PA) 部分利用基因工程技术研制的产品 4.按发酵工艺流程区分 分批发酵 连续发酵 流加发酵 5.按发酵过程中对氧的不同需求来分 厌氧发酵 通风发酵 ◆ 需不断通入无菌空气 ◆ 如：利用黑曲霉发酵生产柠檬酸 利用棒杆菌发酵生产谷氨酸 利用黄单胞菌生产黄原胶 抗生素发酵生产 ◆ 不需供氧 ◆ 如：乳酸杆菌的乳酸发酵 梭状芽孢杆菌的丙酮丁醇发酵 四、发酵工程的组成部分 四部分组成 1.菌种选育及扩大培养 2.原料预处理及培养基的制备 3.发酵设备及反应条件的选择 4.产品的分离与纯化（提取和精制） Fermentation engineering 上游工程 UPSTREAM PROCESSES FERMENTATION Process Control 下游工程 DOWNSTREAM PROCESSES 发酵工程组成从广义上讲，由三部分组成： 上游工程、发酵过程、下游工程 上游工程 UPSTREAM PROCESSES - genetics, cell … - inoculum development media formulation sterilization - inoculation FERMENTATION Process Control FERMENTATION Process Control 下游工程 DOWNSTREAM PROCESSES - product extraction, purification assay - waste treatment by product recovery 五.发酵工业范围（研究对象） 按部门分： 1. 酿酒工业(啤酒、葡萄酒、白酒等) 2.食品工业(酱、酱油、醋、腐乳、面包、酸乳等) 3.有机溶剂发酵工业(酒精、丙酮、丁醇等) 4.抗生素发酵工业(青霉素、链霉素、土霉素等) 5.有机酸发酵工业(柠檬酸、葡萄糖酸等) 6.酶制剂发酵工业(淀粉酶、蛋白酶等) 7. 氨基酸发酵工业(谷