南京工业大学生命工程与技术概论限选课发酵工程.pptVIP

①发酵培养基是人工配制的适合于微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。培养基中的营养成分应包含碳源、氮源、无机盐微量元素、生长因子。 ②发酵是在无菌状态下对微生物进行纯种培养，因此所用的培养基和培养设备需经过灭菌，通入的空气也必须为无菌，转移菌种也必须采用无菌接种技术。 ③发酵过程中微生物出现典型的生长周期：延滞期、对数生长期、静止期、衰亡期。 ④发酵工艺的控制包括：温度、pH、溶解氧浓度的控制及染菌的防治 本文档共54页；当前第30页；编辑于星期三\22点2分 （四）微生物发酵工程的应用 1、发酵工程在食品工业中的应用 食品加工—蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、酿酒与含酒精饮料 发酵乳制品—酸奶、乳酪、奶酒 调味品与发酵食品—味精、肌苷酸、鸟苷酸、酱油、醋、酱、豆腐乳、泡菜、酱菜、发酵肉类 食品添加剂—面包酵母、有机酸、色素、维生素、多糖、乳酸菌肽、甜味剂 本文档共54页；当前第31页；编辑于星期三\22点2分 2、发酵工程在医药工业中的应用 抗生素—最大一类治疗药物。到目前为止，抗生素总数不少于9000种，产品100多种，年产值数百亿美元。 氨基酸—20多种，是重要的医药原料 维生素—重要的医药原料 甾体激素—重要的医药原料，大部分为化学合成-微生物转化 疫苗、核酸类药物、药用酶、蛋白质类药物 天然药物—通过细胞培养或微生物转化 本文档共54页；当前第32页；编辑于星期三\22点2分 3、发酵工程在轻工业中的应用 生产工业酶、糖酶、脂肪酶、果胶酶 蛋白酶——主要是洗涤剂。 4、发酵工程在化工产品中的应用 生产各种醇及有机溶剂，如乙醇、甘油、丙酮 生产有机酸：醋酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸 利用藻类生产油脂，如DHA、EPA 5、发酵工程在新能源中的应用 生产甲烷、乙醇、氢气 本文档共54页；当前第33页；编辑于星期三\22点2分 6、发酵工程在农业中的应用 生物农药 ——微生物杀虫剂：细菌、真菌、原生动物杀虫剂 防治动植物病害：农用抗生素 生物除草剂 ——杂草病原微生物 生产食用及药用真菌 ——蘑菇、草菇、木耳、香菇、灵芝等上百种 本文档共54页；当前第34页；编辑于星期三\22点2分 7、发酵工程在环境保护中的应用 厌氧发酵、好气发酵处理废水废渣 8、发酵工程在冶金选矿中的应用 利用氧化亚铁硫杆菌等自养微生物将含硫金属矿石中的金属形成金属盐释放出来，如金、银、铜、铀、铅、锌 本文档共54页；当前第35页；编辑于星期三\22点2分 三.发酵工程举例 本文档共54页；当前第36页；编辑于星期三\22点2分 （一）啤酒生产 一. 概述 啤酒：以大麦经发芽制成的大麦芽为主要原料，经糖化和发酵制成。 特点： （1）含CO2、低酒精浓度、起泡的酿造酒。 （2）啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料酒，且营养丰富。 （3）啤酒历史悠久。 啤酒是世界产量最大的饮料酒，已达11300万吨，人均年占有量23L。 本文档共54页；当前第37页；编辑于星期三\22点2分 本文档共54页；当前第38页；编辑于星期三\22点2分 制 麦 (发芽) 本文档共54页；当前第39页；编辑于星期三\22点2分 糖化车间 本文档共54页；当前第40页；编辑于星期三\22点2分 生产原料: 1、主要原料 ——大麦 ①可产生大量的水解酶类 ②大麦种植遍及全球 ③大麦的化学成份适合酿造啤酒 ④大麦是非人类主食 2、辅助原料 小麦、玉米、大米、高梁等谷类，玉米淀 粉、木薯等淀粉，蔗糖、淀粉糖浆等. 目的:①降低成本； ②降低麦汁总氮，提高啤酒稳定性 本文档共54页；当前第41页；编辑于星期三\22点2分 3、啤酒花和酒花制品 酒花是啤酒的通用香料，能赋于啤酒柔和优美的芳香和爽口的微苦味，能加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝，能提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能增加麦汁和啤酒的生物稳定性。 主要成分： a 苦味物质，如α-酸、β-酸及一系列氧化聚合产物， b 酒花精油，是啤酒中幽雅香气的主要成份。 c 多酚物质，含量很少（4%-8%）在啤酒中可形成色泽。 本文档共54页；当前第42页；编辑于星期三\22点2分 4、水 啤酒酿造水的性质，主要取决于水中溶解盐类的科类和含量、水的生物学纯净度及气味。 ①对啤酒酿造全过程产生很大的影响。如：糖化时水解酶的活性和稳定性，酶促反应的速度、麦花和酒花在不同含盐水中溶解度的差别、盐和蛋白质的聚凝沉淀、酵母的痕量生长营养和毒物、发酵风味物质的形成等。 ② 啤酒某些风味和典型性形成和酿造水的特性有密切联系。