第四篇.典型发酵工程(过程篇)

4发酵工程-1wine

2.贮藏时：防止氧化和微生物的活动，根据酒的成分，贮藏环境及成熟中的变化，应保持一定的游离SO2。干红： 20-30mg/L，干白：30-40mg/L。甜型酒需要较高的 SO2，甚至辅助其它的措施防止瓶内发酵。所加入的 SO2有2/3以游离状态存在。
3.装瓶前：为了防止装瓶过程的氧化和促使形成瓶内还原醇香，使用少量SO2 。
工作人员要认真负责，不能偷懒，注意劳动保护
负责人要监督检查，要提供较好的装置，改善工人的工作环境。避免由于SO2添加问题引起不良的影响。
无论是AF前还是贮藏中，添加SO2最好一罐底部的葡萄汁泵送到发酵罐上部。根据在倒罐过程中是否让空气接触基质，分为开放式倒罐和封闭式倒罐。
酒精发酵的管理和控制-2
在AF中检测温度和比重，因为AF对温度有要求，检测以便及时控制；比重测定很方便，且能反映发酵的进程。经常同时测温度和比重。
温度测定：时间间隔、取样的代表性。温度自动化控制时探测到的温度一定要有代表性，要注意控制的范围。 AF中主要的工作是控温－降温。
降温：温度是否升高取决于产热量和释放能力，所以从控制发酵速度和加快热量释放两方面进行控温。
利用天然酵母制备酒母
•A中原料自然进行AF；
•B中的原料用SO2处理300mg/L；
•B中原料的加入不能影响A的正常发酵；
•所有的原料都加入A 中，都进行AF，即可作为酒母。
问：与用天然酵母菌直接进行AF有什么区别？
利用人工选择酵母制备酒母
葡萄汁杀菌试管接种培养小三角瓶培养
葡萄汁 SO2处理大三角瓶玻璃瓶大玻璃瓶酵母桶生产用酒母
抑制微生物活动。
3.温度：高则糖易与SO2结合；影响微生物活性。 4.微生物的含量和活性：原料的破损霉变程度

第四章+发酵工程final-PPT精选文档55页

改变发酵液的物理性质：
温度影响基质和氧的吸收速度影响饱和溶氧浓度
改变菌体代谢产物的合成方向
例：温度小于30℃，合成金霉素的能力强温度等于35℃，只合成四环素
温度
溶解氧
浓度
pH
酶活
温度
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液体深层发酵工艺控制
影响发酵温度变化的因素
发酵热 = 生物热 + 搅拌热 + 蒸发热 - 显热 -
辐射热
生物热：产生菌在生长繁殖过程中，释放的大量热量。搅拌热：由于搅拌器的转动引起液体的摩擦产生的热量。蒸发热：发酵液蒸发水分带走的热量。显热：发酵排气散发带走的热量。辐射热：由于罐内外的温差，辐射带走的热量。
方法：一般都是由保存于冷冻管及砂土管或冰箱中的斜面菌种开始，在正式使用前要先转接到新鲜斜面培养基上活化后，再用于种子扩大培养。
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发酵的一般过程
2.菌种扩大培养
产生孢子的菌种: 先将贮存的菌种进行生长繁殖，以获得良好的孢子，再用所得的孢子制备菌体丝供发酵罐使用.
不产生孢子的菌种:经试管活化, 再经摇瓶后即可作为种子供发酵罐使用.
担子菌
葡萄糖苷酶等抗癌
药物
藻类
螺旋藻，利用藻类将二氧化碳转变为
石油
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培养基的种类
孢子培养基：供制备孢子基质浓度低，麸皮培养基，大米培养基，琼脂斜面培养基。
种子培养基：供孢子和菌体生长繁殖营养成分较为丰富，在以便于菌体生长繁殖。
发酵培养基：供菌体生长繁殖和合成大量代谢产物营养成分组成丰富完整，浓度和黏度适中。
细胞破碎
机械破碎：高压匀浆。化学破碎又称化学渗透，利用化学或生化试剂改
变细胞壁或细胞膜的结构，增大胞内物质的溶解速率；或者完全溶解细胞壁，形成原生质体后，在渗透压作用下使细胞膜破裂而释放胞内物质。生物破碎：渗透压冲击、反复冻融、干燥破碎

发酵工程 ppt课件

4.1 主要发酵类型
微生物菌体发酵
以获得具有某种用途的菌体为目的。例如：①酵母的生产。
②生物防治。鳞翅目、双翅目害虫苏云金杆菌、蜡样芽胞杆菌、侧孢芽孢杆菌松毛虫——白僵菌、绿僵菌
问题草莓
据中国之声《新闻纵横》报道，日前一则关于草莓的报道让不少消费者感到担心 —— 报道说，记者随机在北京新发地农产品批发市场、美廉美超市、昌平采摘园以及路边的草莓摊购买了 8 份草莓样品，送到北京农学院检测，结果都检出了乙草胺成分，它被列为 b － 2 类致癌物。但对于这个结果，很多业内人士都觉得不可思议，理论上，乙草胺不应该出现在草莓里。
利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程。
路易斯· 巴斯德（Louis Pasteur)
近代微生物奠基人巴氏消毒法
每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展。每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展。
传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒
力，病菌可以被改造成防病的疫苗。
连续发酵的优缺点

优点

能维持基质浓度可以提高设备利用率和单位时间的产量便于自动控制菌种发生变异的可能性较大要求严格的无菌条件

缺点

4.3.1.3 补料分批发酵

又称半连续发酵，是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术，是指在微生物分批发酵中，以某种方式向培养系统补加一定物料的培养技术。
进作用，也有可能有抑制作用。
4.3.2.4 CO2 对发酵的影响
CO2对菌体具有抑制作用，当排气中CO2的浓度高于4%时，微生物的糖代谢和呼吸速率下降。例如，发酵液中CO2的浓度达到1.6×10-1mol，就会严重抑制酵母的生长；当进气口CO2的含量占混合气体的80%时，酵母活力与对照相比降低20%。

发酵工程 4 发酵工业无菌技术-80页文档资料

4、杂菌污染对发酵产物提取和产品质量的影响
1）发酵染菌对过滤的影响染菌的发酵液一般发粘，菌体大多数自溶，所以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼，导致过滤困难。
污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异，如污染霉菌时，影响较小，而污染细菌时很难过滤。由于过滤困难，过滤时间拉长，影响发酵液储罐和过滤设备的周转使用，破坏了生产平衡。染菌发酵液还会因过滤困难而大幅度降低过滤收率，直接影响提取总收率。
3、不同发酵时期染菌对发酵的影响
（1）种子培养期染菌由于接种量较小，生产菌生长一开始不占优势，
而且培养基营养丰富，容易污染杂菌。种子染菌对发酵危害极大，应严格控制种子染菌，如在此阶段染菌，应将培养液全部废弃。
（2）发酵前期染菌
发酵前期最易染菌。
原因发酵前期菌量不很多，与杂菌没有竞争优势；且还未合成产物（抗生素）或产生很少，抵御杂菌能力弱。在这个时期要特别警惕以防止染菌的发生。
2）发酵染菌对提取的影响
染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。采用有机溶剂萃取的提炼工艺，则极易发生乳化，很难使水相和溶剂相分离，影响进一步提纯。采用直接用离子交换树脂的提取工艺，如链霉素、庆大霉素，染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面，或被离子交换树脂吸附，大大降低离子交换树脂的交换容量，而且有的杂菌很难用水冲洗干净，洗脱时与产物一起进入洗脱液，影响进一步提纯。
象青霉素发酵染菌那样一无所得，但也会造成
不同程度的危害。如杂菌大量消耗营养干扰生
产菌的正常代谢；改变pH，降低产量。
不灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑
同制霉菌，对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。
产品
对疫苗生产危害很大。现在疫苗多采用深层

发酵工程

发酵工程（西农生技复习）——望海1973整理第一章发酵工程概述发酵的现代概念：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体或其代谢产物的过程统称为发酵。

发酵工程的概念：利用微生物或其他生物细胞，在特定的生物反应器内生产某种特定的产品的工业化生产过程和技术体系。

发酵工程反应过程的特点——与化学工程相比核心过程是生物学过程而非化学过程（系统性、间接控制性、非线性）条件温和、特别注重生产过程的无菌发酵工程：就是化学工程中各有关单元操作结合了微生物特性的一门学科。

与化学工程相比，发酵工程的特点是：1.常温常压反应2.原料无毒，很多发酵行业生产比较粗放3.遵循生物代谢规律4.较易生产复杂的高分子化合物5.发酵液下游提取常需预处理6.注重发酵过程染菌的防止7.育种是提高产量的重要途径发酵罐的分类按微生物生长代谢需要分类：分为好氧和厌氧二类按照发酵罐设备特点分类：分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐按容积分类：实验室用（1～50L）中试用（50～5000L）生产用（5000L 以上）按微生物生长环境分类：悬浮生长发酵罐和支持生长发酵罐机械搅拌通气发酵罐1.通用型机械搅拌通气发酵罐为发酵工厂最常用的发酵罐，特点：由压空系统负责通气，机械搅拌系统机械搅拌。

缺点：能耗较大，机械剪切力较大，容易产生死角。

2.自吸式发酵罐空气靠叶轮带动发酵液高速流动或液体喷射形成的真空自行吸入，无需通风装置。

优点：传质效率高，能耗低；缺点：罐内为负压，机械剪切力大，应用范围有限。

分批发酵又称分批培养，是指将所有的物料（除空气、消沫剂、调节pH值的酸碱物外）一次性加入发酵罐，然后灭菌、接种、培养，最后将整个罐的内容物放出，进行产物回收。

清罐结束后，重新开始新的装料发酵的发酵方式分批发酵的特点：1.半封闭体系，非稳态过程2.发酵周期长，工作重复3.微生物体现典型生长曲线，生产效率没有最大化补料分批发酵补料分批发酵又称半连续培养或半连续发酵，是指在分批发酵过程的中后期，给发酵罐间歇或连续地补加某些成分的发酵方式。

工业发酵的类型与工艺流程

工业发酵的类型与工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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(高考生物)生物工程概论论文之发酵工程

（生物科技行业）生物工程概论论文之发酵工程发酵工程【前言】发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品分离提纯等方面。

【正文】一、发酵工程的内容：发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术①。

人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。

随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。

现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。

例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。

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，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。

从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。

其中上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。

中游工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。

这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。