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发酵工艺学 发酵工艺概论 发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料， 生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的 一个极其重要的分支， 成为一个包括了微生物学， 化学工程， 基因工程， 细胞工程， 机械 工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。 现代发酵工程不但生产酒精类饮料， 醋酸和面包， 而且生产各种食品添加剂： 谷氨酸， 柠 檬酸，苹果酸，核苷酸，多糖等；医疗保健药物如胰岛素，干扰素，生长激素，抗生素和 疫苗；农用生产资料：天然杀虫剂，细菌肥料，微生物除草剂；在化学工业上生产 AA， 酶，维生素和单细胞蛋白等。 Use of microorganisms ： 适应性强 消化能力强 繁殖能力强 1857 年，法国化学家，微生物学家巴斯德提出了著名的发酵理论 ?一切发酵工程都是微 生物作用的结果 ?。巴斯德认为：酿酒是发酵，是微生物在起作用。酒变质也是发酵，是 另一类微生物在作祟。 可用加热的方法来杀死有害微生物， 也可将纯种微生物分离出， 获 得所需发酵产品。 一、发酵工程（ fermentation engineering ） 1．直接利用微生物的机能将物料加工以提供产品的过程，又称微生物工程。 在最适发酵条件下，大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。 2 ．发酵工业简介 Fermentation Industry 发酵食品 Fermented Foods 有机酸 Organic Acids 氨基酸 Amino Acids 核酸类物质 Nucleotides 酶制剂 Enzymes 医药工业（抗生素…） Pharmaceutical (Antibiotics …) 饲料工业（单细胞蛋白 ) Feedstuff (eg. SCP) 环境工程（废物处理） Environmental Application (Waste Treatment) 其它 （冶金工业…） Others (eg. Metallurgical industry) 二、微生物 （一）为什么要利用微生物？ 微生物繁殖非常迅速 微生物培养易于控制 微生物本身也容易改造 （二）抗生素、氨基酸、 酶制剂等产品为什么能通过微生物发酵来生产？这与微生物的生 长和代谢特点有什么关系？ 1、某些微生物因争夺生存环境或营养物，会产生抗生素将其他种类的微生物杀死。 2、微生物会产生蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶，将营养物质水解成可吸收的小分子的多肽 或氨基酸、葡萄糖 。 3、微生物细胞会通过合成或分解代谢生产它必需的一些物质，包括氨基酸、核苷酸等。 三、 Fermentation engineering 1．发酵工程组成 从广义上讲，由三部分组成：上游工程、发酵工程、下游工程 上游工程 → FERMENTATION Process Control → 下游工程 UPSTREAM PROCESSES DOWNSTREAM PROCESSES - genetics, cell … - product extraction, purification assay - inoculum development - waste treatment -media formulation -by product recovery -sterilization - inoculation 2 ．获得发酵产品的条件 适宜的微生物 保证或控制微生物进行代谢的各种条件 进行微生物发酵的设备 精制成产品的方法和设备 Use of Microorganisms