发酵工艺原理（课件）.ppt

发酵的分类 1.??按获取能量的方式分——好氧发酵，厌氧发酵 2.??按产物类型分——初级代谢物发酵，次级代谢物发酵；食品发酵，有机酸发酵，氨基酸发酵，维生素发酵，抗生素发酵…… 3.??按操作类型分——自然发酵，纯种发酵，混种发酵；分批发酵，半连续发酵，连续发酵；固态发酵，液态发酵 4.按发酵生物类型分——细菌发酵，真菌发酵，基因工程菌发酵，动植物细胞发酵 二．发酵工程的发展史 1．发酵现象的发现与利用 2. 小生命体的发现 3. 发酵本质的阐明 4. 纯粹培养技术的开发 5. 发酵中酶催化反应的发现 6. 大规模液体沉没发酵技术的开发 7. 现代生物技术的应用 三、发酵工业的特点 优点 1.产物结构复杂性和特异性： 手性或光学活性 2. 过程安全性：水相、常温、常压、中性、不燃不爆 3.主要原料可再生性：阳光和土地 4.原料可替换性 5.反应自控性 6.设备通用性 7.副产物可综合利用性 8.生产能力可提高性：突变与基因扩赠 9.产物类型可塑性：突变与转基因 缺点 1.副产物多，分离精制困难 2.反应速度慢 3.原料转化率低 4.反应浓度低 5.生产稳定性差 6.设备庞大，辅助设备多，投资大 7.废水、废渣排放量大，处理费用高 8.生产过程容易受到其他微生物的污染 9.通气、搅拌、冷却等能耗大 四 、发酵工业的范围 1．发酵食品工业(Fermented Foods) ：酱油，食醋，豆瓣酱，酸菜，活性酵母，活性乳酸菌，面包，酸奶，奶酪，酱豆腐，纳豆、白酒，黄酒，米酒，葡萄酒，啤酒，果酒。 2．有机酸发酵工业Organic Acids ：醋酸，乳酸，柠檬酸，葡萄糖酸，苹果酸，衣康酸，琥珀酸，丙酮酸，反丁烯二酸等。 3．氨基酸发酵工业Amino Acids ：谷氨酸，赖氨酸，色氨酸，苏氨酸，精氨酸，酪氨酸，异亮氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸等。 四、 发酵工业的范围 4．低聚糖与多糖发酵工业oligosaccharides and polysaccharides：低聚果糖，香菇多糖，云芝多糖，葡聚糖，黄原胶等。 5．核苷酸发酵工业Nucleotides ：肌苷酸（IMP），鸟苷酸（GMP），黄苷酸（XMP）。 四、 发酵工业的范围 6．药物发酵工业Pharmaceutical ： 抗生素:青霉素，头孢菌素，链霉素，红霉素，四环素，制霉菌素，丝裂霉素等。 基因工程制药工业：促红细胞生成素（EPO），集落刺激因子（CSF），表皮生长因子（EGF），人生长激素，干扰素，白介素，各种疫苗，单克隆抗体等。 药理活性物质发酵工业：免疫抑制剂，免疫激活剂，糖苷酶抑制剂，脂酶抑制剂，类固醇激素等 四、 发酵工业的范围 7．维生素发酵工业vitamin：维生素C，维生素B2，维生素B12等。 8．酶制剂发酵工业Enzymes ：淀粉酶、蛋白酶、脂酶、青霉素酰化酶、葡萄糖氧化酶、海因酶等。 9.发酵饲料工业Feedstuff ：干酵母、单细胞蛋白、酵素菌、益生菌、青贮饲料、抗生素和维生素饲料添加剂等。 四、 发酵工业的范围 10 生物肥料与农药工业： biofertilizer and biological pesticide 细菌肥料、赤霉素、除草菌素、苏云金杆菌、白僵菌、绿僵菌、杀稻瘟菌素、有效霉素、春日霉素等。 11. 溶剂发酵工业：Solvent 酒精、甘油、乙醇、丙酮、丁醇溶剂等。 12..水的生物处理工业及环保： Environmental Application (Waste Treatment) 活性污泥、沼气发酵、有毒物质降解等。 * * 离子交换的应用 蒸发和结晶技术的应用 过滤膜技术 色层分离技术应用 SOLID-STATE FERMENTATION PRODUCTION *