发酵工程研究进展
现代发酵工程技术在食品领域的应用研究进展

现代发酵工程技术在食品领域的应用研究进展摘要:随着科学技术的不断进步,人们对生活的需求也逐渐增加。
目前,生物技术的发展已成为人们关注的话题。
生物工程主要由细胞工程、基因工程、酶工程和发酵工程等组成,在现实生活中得到广泛应用。
发酵工程是基因工程和细胞工程的产物。
实际应用在食品工业、工业发展、医药研发等方面具有不可替代的作用。
论述了发酵工程在我国食品工业中的应用和发展。
关键词:发酵工程;食品领域;应用研究前言:现代生物技术是利用微生物生长和相应的代谢活动在生产各种有用材料的一种工程,发酵工程在整个生物工程技术中占有重要地位,主要包括培育优良的菌种和发酵生产。
谢产品,微生物的生产,天然物质的转化,等等。
发酵工程微生物有效地应用于高新技术的工业生产过程中,现代生物技术的影响非常广泛,如新食品、饮料配料、稳定剂、制造或相关领域的衍生物等。
1发酵工程的发展阶段1.1农产手加工因为在过去,社会经济不发达,人们主要是农业生产,然后发酵工程只在家里或作坊里发酵,发酵生产也就是我们所说的自然手工加工。
当时,因为科技不发达,人们只能通过存在于微生物的性质,进行了处理,但这种方法只用于生产,因为微生物纯自然的许多问题,如萃取效率高,存活率低,甚至可能是生病了,等等。
这也极大地制约了食品领域发酵工程的发展。
1.2近代发酵工程20世纪20年代,由于技术的兴起,工业、食品和医药的需求,传统的生产方式并不满足。
因此,人们使用化学和化学工程技术从农业化学和化学工程中学习来规范发酵过程。
采用机械生产和化学训练,代替传统的手工操作,不仅提高了生产效率,还使发酵工程在发酵生产中取得了第一个历史性的进步。
1.3现代发酵工程通过发酵工程的不断发展,人们逐渐意识到化学工程的模式处理发酵工业生产的问题,玩很难达到预期的效果,化学可能生产的微生物对人体有害的化学物质,严重影响了人们的健康。
因此,它很快被生物工程所取代。
这种生物工程技术是利用微生物的基因,有效地改造它,达到人们想要的效果,满足人们生活的需要。
发酵工程研究进展

发酵工程研究进展1.发酵工程技术的发展趋势与方向发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。
它包括厌氧发酵的生产过程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧发酵的生产过程(如氨基酸、柠檬酸、抗生素等)。
发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一,产品也很多,以传统食品来说,东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等,西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。
这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验,在没有亲眼看到微生物的情况下,巧妙地利用微生物生产的产品。
1.1发酵工程技术的发展发酵技术的发展经历了如下几个阶段:(1)自然发酵阶段:这个阶段为从史前到19世纪末,主要特征为人类利用自然接种的方法进行传统酿造食品的生产。
(2)纯培养厌氧发酵技术的建立:这个阶段始于19世纪末,20世纪初,主要特征为人类在显微镜的帮助下,把单一的微生物进行纯培养,在密闭容器中进行厌氧发酵生产酒精等工业产品。
(3)通气搅拌发酵技术的建立:这个阶段始于20世纪40年代,其技术特征为,成功地建立起深层通气进行微生物发酵的一整套技术,有效地控制了微生物有氧发酵的通气量、温度、pH和营养物质的供给,使得抗生素、柠檬酸、酶制剂等好氧发酵产品的生产成为可能,是现代发酵工业的开端。
(4)代谢调控发酵技术的建立:这个阶段始于20世纪60年代,其技术特征为,以生物化学和遗传学为基础,研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节机制,选择巧妙的技术路线,人为地控制目的代谢产物的大量合成,从而得到所需产品。
(5)现代发酵工程技术的建立:这个阶段始于20世纪70年代,其主要技术特征表现在如下几个方面:①原生质体融合技术、基因工程技术的发展和在微生物菌种选育方面的应用,为发酵工程技术带来了方法上、手段上的重大变化和革命。
②计算机控制发酵技术,固定化细胞技术,发酵工程优化控制技术,先进的提取、分离、纯化技术以及现代化的发酵与提取设备的应用,使发酵工业得到了迅速的发展,并展现了广阔的前景。
生物发酵工程的研究进展

生物发酵工程的研究进展生物发酵工程已经成为当今世界生物技术领域的重要分支之一,不断推动着人类的发展和进步。
随着科技的不断革新和创新,生物发酵工程也在不断的研究和探索,取得了许多重要的进展。
一、生物发酵工程的概念和分类生物发酵工程是指利用微生物、生物体细胞或其代谢产物作为催化剂进行化学反应的工程技术。
根据发酵生产的物质而分为发酵制酸、发酵制碱、发酵制酒、发酵制醋、发酵制酪、发酵制酵母和发酵制药等几个方面。
二、生物发酵工程的技术特点生物发酵工程具有广泛的适应性和高效的生物转化功能,具有很多传统工业无法比拟的优势。
接下来将从几个方面探讨生物发酵工程的技术特点。
(一)高效性生物发酵工程使用微生物菌株进行催化,能够在操作简单的情况下获得高质量、高产率的产品,并且使用的成本相对较低。
(二)环保性生物发酵工程与传统工业相比,在各种环保指标上都有极大的优势,例如,可通过深度处理提高水质小模索度的开发,降低废气排放量等。
(三)可控性生物发酵工程能够通过调节菌落生长条件,如温度、pH值、浓度等因素,能够对反应过程进行管控,从而达到适宜反应的水平,并且,在该过程中会保持非常高的能量利用率。
(四)生物多样性将生物体作为催化剂进行反应,具有非常强的学科交叉性,在不同的学科和领域上有着很高的应用价值。
三、生物发酵工程的应用生物发酵工程在生产中有着广泛的应用,包括生产食品、饮料、药品、生物燃料以及化学品等。
(一)食品和饮料以发酵工艺生产的食品和饮料有很高的口感和营养价值,如酸奶、面包、啤酒、葡萄酒、酱油、醋、陈皮酒、的士高等。
(二)药品生物发酵工程在生物制药和分子生物学等领域中广泛应用,已发展成为一门高质量医药的主导技术,大量的生体反应在生物制药工程中得到体现。
(三)化学品生物发酵工程在化学工业中也有着特殊的应用价值。
可根据该学科的特性生产纤维素、纤维素的生物质制品和产生高附加值化的废弃物等。
四、生物发酵工程的未来生物发酵工程在未来几年将会得到进一步的拓展和发展。
生物发酵工程与酶工程的研究进展

生物发酵工程与酶工程的研究进展生物发酵工程和酶工程是生物技术领域中的两个重要分支,它们在工业生产、医药研发、环境治理等方面发挥着重要作用。
本文将分析近年来这两个领域的研究进展。
一、生物发酵工程的研究进展生物发酵工程是指将微生物、细胞或其代谢产物应用于工业、农业、环保等领域的生产过程。
其主要研究内容包括发酵微生物的筛选、培养和代谢调控等方面。
近年来,生物发酵工程在产业升级、绿色化生产等方面取得了许多进展。
1. 发酵菌株的筛选和基因改造发酵菌株的选择是发酵工程成功的关键之一。
近年来,基于高通量筛选技术的发酵菌株选择方法得到了广泛应用。
同时,通过基因工程技术对微生物代谢通路进行调控,提高产物水平,同时减少废物排放,实现了绿色化生产。
例如,人工合成新酶、构建复合菌群等技术手段已经成为生物发酵工程研究的新热点。
2. 发酵条件的优化和控制发酵条件的优化和控制是提高发酵产物水平和改善发酵过程稳定性的关键措施。
近年来,基于机器学习、人工智能的优化算法得到了广泛应用。
同时,利用传感器和自动控制技术,可以实现对发酵过程的实时监测和控制,提高发酵的产出率和产品质量。
3. 应用范围的拓展生物发酵工程在食品、饮料、医药等领域的应用已经非常广泛,但这些领域的发酵产物不可避免会涉及到一些争议,如转基因食品的安全性等。
因此,近年来研究人员还在考虑如何将发酵工艺应用于化妆品、纺织品和生物燃料等领域,以拓展其应用范围。
二、酶工程的研究进展酶工程是指利用酶催化剂的特异性和高效性进行生物反应,以解决工业、医药等领域中的问题。
酶催化反应本身是非常简单高效的,近年来,研究人员通过基因工程和生物化学手段进一步提高了酶的活性、特异性和稳定性。
1. 酶催化反应的优化酶催化反应通常是以环境温和、反应速度快、副反应少等优势著称的。
近年来,研究人员通过基因工程和蛋白工程技术,对酶的催化活性和特异性进行了进一步提高。
同时,通过对酶结构的解析和模拟,也能够更好地预测反应产物的结构和性质。
发酵工程研究的新进展

发酵工程研究的新进展前言:近些年,在有关技术领域中微生物的发酵技术已得到了非常广泛的应用,特别在医药行业内应用十分普遍,人们不断深入的研究微生物的发酵工艺意义重大。
为此,本文对发酵工程的发展进程及发酵工艺进一步优化的方法进行了讨论,为发酵工程的发展提供参考。
关键词:发酵;方法;发展1.发酵工程的发展发酵工程作为最早从事微生物学的研究领域,在过去的几百年来为人类的生活、生存和社会的发展作出了重大的贡献。
发酵技术的发展经历了自然发酵阶段、纯培养厌氧发酵技术的建立、通气搅拌发酵技术的建立、代谢调控发酵技术的建立、现代发酵工程技术的建立几个阶段。
发酵工程是个传统领域,与现在的生物工程(基因工程)相比处于劣势,普遍认为,通过一些操作过程的控制和菌种的筛选难以达到基因工程那样迅捷的效果。
但近些年,发酵工程不断地通过整合其它学科及领域的优点来发展自己,发展较为迅速。
1.1发酵工程上游方面发酵的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。
在菌种选育方面与基因工程相结合,通过将供体微生物的基因提取出来或者人工合成基因,按照人们的愿望,进行严密的设计,经过体外加工重组,使受体细胞获得新的遗传性状,最终大量的获得基因药物、酶制剂、氨基酸等产品,在产品的特异性上更具选择性,比如,食用真菌富硒产品的开发等应用实例。
1.2发酵工程过程控制方面在过程控制中,与微生物学、微生物生理学、计算机工程、控制工程、化工工程等学科相结合,将过程操作变量与微生物代谢活动结合起来。
基于微生物反应原理的培养基组成优化、基于微生物代谢特性的分阶段培养、基于代谢通量分析的发酵优化等策略的利用,促进了发酵过程的控制。
华东理工大学的多角度控制策略就是将化工领域的策略运用到微生物学领域的典型范例,并在制药领域取得很大的成就。
1.3发酵工程下游方面:目前,很多产品都能通过发酵生产出来,将其从发酵液中高效的分离出来成为技术应用的关键,这也是发酵工程最需要解决和优化的问题。
生物发酵工程的最新研究成果

生物发酵工程的最新研究成果生物发酵工程是一种利用微生物、酶等生物催化原理进行生产的工程技术。
随着科技不断进步,生物发酵工程也在不断发展壮大。
下面,让我们来看一下生物发酵工程的最新研究成果。
一、新型菌种的发掘在生物发酵工程中,一种好的菌种是至关重要的。
近年来,科学家们通过高通量筛选技术,发掘出了一系列潜在的生物发酵菌种。
其中,一些新型或改良的微生物,如Lactobacillus reuteri等,具有较大的潜力。
Lactobacillus reuteri是一种含有多种多糖水解酶和蛋白酶的乳酸杆菌。
它可以生长在多种环境中,具有耐酸性和抗性,因此广泛应用于多种生物发酵工程中,如发酵牛奶、豆奶、啤酒等。
此外,最新研究表明,Lactobacillus reuteri还可以用于预防哺乳期儿童的胃肠道疾病。
二、新型生物反应器的开发目前,传统的生物反应器(如罐式反应器)已经无法满足大规模生产需求。
因此,研究人员致力于寻找新型生物反应器。
其中,一种最有潜力的是现代自组装技术制备的自组装反应器。
其优点是不需要繁琐的机械工作,具有生物兼容性和模块化的特点。
由于自组装反应器具有可扩展性和可重复性,它能够显著提高生产效率和质量。
三、基于系统生物学的生产优化生产过程中,影响产品质量和产量的因素很多。
传统方法常常是单一地解决问题,而不能综合考虑整个生产过程。
目前,利用系统生物学理论和方法,可以建立整个生产过程的生物数学模型,并进行生产流程优化。
例如,通过研究细胞的膜通透性和物质吞噬能力,可以优化这些特性,进一步提高生产效率。
此外,系统生物学还可以利用基因编辑技术,优化微生物株系,进一步提高产量。
四、基于人工智能的生产流程优化近年来,人工智能也进入了生物发酵工程领域。
利用机器学习和深度学习等技术,可以对生产过程的数据进行分析和处理。
通过对历史数据和实时数据进行计算,可以调整生产流程,从而实现更好的生产效率和质量。
此外,还可以利用人工智能技术进行生产排程和产品加工,进一步提升生产效率。
发酵工艺的新研究与新成果

发酵工艺的新研究与新成果随着生活水平的不断提高,人们的饮食需求也在不断的变化。
有些人喜欢吃酸味食品,比如酸奶、泡菜、酸豆等等。
这些食品之所以酸味十足,是因为它们都经过了发酵。
发酵工艺是一项古老而神秘的技术,它在人类历史上占有着十分重要的地位。
近年来,随着科技的发展,发酵工艺也得到了进一步的发展,已经成为了一门独立的学科。
本文将从新研究和新成果两方面,谈谈发酵工艺的最新进展。
新研究随着科学技术的发展,人们对发酵过程的理解也越来越深入。
发酵的基本原理是通过微生物代谢作用,对原料中的有机物质进行分解和转化,产生新的化合物和气体。
传统的发酵技术主要是依靠自然界中存在的微生物进行发酵。
但是,这种方法不便于控制发酵的速度和品质。
近年来,微生物学、生物化学等领域的进步,为发酵工艺带来了更多的可能性。
近年来,随着基因工程、代谢组学等新技术的发展,人们对发酵工艺的研究也有了突破性的进展。
科学家们通过对微生物的基因组和代谢组的深入研究,已经能够准确地预测微生物在发酵过程中的反应途径和产物。
这种基于计算机模拟的前瞻性研究,为发酵工艺的优化和改进带来了极大的方便。
除了基于基因组和代谢组的研究,还有一些对微生物发酵机理的深入探究。
比如,科学家们发现,有一种叫做quorum sensing 的现象,可以调控微生物在发酵过程中的协作行为。
这种现象可以帮助微生物共同对抗环境压力和外界的威胁,从而提高发酵效率和产品质量。
新成果随着科学技术的不断提高,发酵工艺也在不断创新。
在发酵技术上,科学家们通过对微生物特性的深入研究,已经能够有效控制发酵过程中的多个环节,从而获得更高的产量和品质。
在酸奶生产方面,科学家们通过研究不同种类的乳酸菌和不同的发酵条件,获得了各具特色的酸奶产品。
比如,某些乳酸菌可以产生丰富的口感和香气,而另一些乳酸菌则可以产生更多的营养成分。
另外,在酸奶的制作过程中,科学家们还研究出了一些新型的发酵剂和发酵工艺,从而使得酸奶的制作更加高效、健康和安全。
发酵工程的研究状况和进展

选育自身不能合成维生素的酵母(维生素缺陷型) 控制培养基中维生素浓度
Li Y ,Chen J , Lun S. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001, 55:680-685, 57:471-479. Li Y, Chen J, Liang D, Lun S-Y. J. Biotechnol. 2000, 81:27-34
生物质原料
3
发酵工程
m / h-1
0.8 0.6 0.4 1 2 3
D
-1
0.2
0
微生物生长
发酵:生物 反应过程
上游 加工过程 原料 具有 应用价值 的生物 传统诱变、 分子生物 学、组学 成本经济学 目的产物 下游 加工过程 大规模 工艺开发
2.0 1.6 qs / h-1 1.2 0.8 0.4 3 2 1 底物消耗 E
维生素c两步发酵工艺小菌单独培养生长产酸困难大菌本身不产酸促进小菌生长和产酸团队承担的国家863重点项目和国家支撑项目与南开大学功能基因组学中心国内最大vc生产企业合作实现组学技术解决发酵工业长期问题的典型31基因组测序步骤鸟枪法测序衔接子连接单链dna与磁珠结合pcr反应序列拼接测序反应填补缺口基因组注释代谢途径分析小菌测序大菌测序代谢途径分析代谢途径分析从代谢途径角度解析32缺失编码琥珀酸盐脱氢酶的基因柠檬酸循环不完全无编码磷酸烯醇式丙酮酸合成酶不能通过糖异生生产c6goxydans基因组含编码氧化戊糖磷酸途径和d途径的全部酶基因缺失编码磷酸果糖激酶的基因糖酵解途径不完全33蛋白质组学小菌单独发酵时胞内蛋白表达胞内蛋白表达功能蛋白确定研究大菌影megaterium34发酵优化明确大菌调控小菌的作用方式明确大菌调控小菌的作用方式阐释大小菌之间的功能关系阐释大小菌之间的功能关系发展调控小菌生理功能的策略发展调控小菌生理功能的策略提高糖酸转化率提高vc产量提高生产强度基因测序功能蛋白产物解析3磷酸甘油醛丙酮酸葡萄糖tca循环大菌特定的代谢途径l山梨酮2酮基l古龙l山梨糖2酮基l古龙酸生产途径vc目标1
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发酵工程研究进展姓名:黄永杰学号:201107002129 班级:生物工程1101班1.发酵工程技术的发展趋势与方向发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。
它包括厌氧发酵的生产过程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧发酵的生产过程(如氨基酸、柠檬酸、抗生素等)。
发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一,产品也很多,以传统食品来说,东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等,西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。
这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验,在没有亲眼看到微生物的情况下,巧妙地利用微生物生产的产品。
1.1发酵工程技术的发展发酵技术的发展经历了如下几个阶段:(1)自然发酵阶段:这个阶段为从史前到19世纪末,主要特征为人类利用自然接种的方法进行传统酿造食品的生产。
(2)纯培养厌氧发酵技术的建立:这个阶段始于19世纪末,20世纪初,主要特征为人类在显微镜的帮助下,把单一的微生物进行纯培养,在密闭容器中进行厌氧发酵生产酒精等工业产品。
(3)通气搅拌发酵技术的建立:这个阶段始于20世纪40年代,其技术特征为,成功地建立起深层通气进行微生物发酵的一整套技术,有效地控制了微生物有氧发酵的通气量、温度、pH和营养物质的供给,使得抗生素、柠檬酸、酶制剂等好氧发酵产品的生产成为可能,是现代发酵工业的开端。
(4)代谢调控发酵技术的建立:这个阶段始于20世纪60年代,其技术特征为,以生物化学和遗传学为基础,研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节机制,选择巧妙的技术路线,人为地控制目的代谢产物的大量合成,从而得到所需产品。
(5)现代发酵工程技术的建立:这个阶段始于20世纪70年代,其主要技术特征表现在如下几个方面:①原生质体融合技术、基因工程技术的发展和在微生物菌种选育方面的应用,为发酵工程技术带来了方法上、手段上的重大变化和革命。
②计算机控制发酵技术,固定化细胞技术,发酵工程优化控制技术,先进的提取、分离、纯化技术以及现代化的发酵与提取设备的应用,使发酵工业得到了迅速的发展,并展现了广阔的前景。
1.2发酵工程的应用领域(1)轻工业轻工业是发酵工程技术应用最早和最多的领域,这个领域的特点是大量利用农副产品(产要是淀粉类产品)进行深加工,其生产的产品种类有:①酒和溶剂类:如啤酒、白酒、果酒、酒精、丙酮、丁醇等;②有机酸类:如柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸等;③氨基酸类:如谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸等;④酶制剂类:如食品工业用酶、纺织工业用酶、饲料工业用酶等;⑤功能性蛋白质、功能性脂类、功能性糖类。
(2)生物医药工业通过发酵工程技术,可以生产多种抗生素、疫苗、以及一些基因工程药物(如干扰素、白细胞介素系列等)。
(3)农牧业通过发酵工程技术,可以生产生物农药、生物肥料、植物生长调节剂、饲料蛋白、饲料工业用酶等。
(4)环境保护发酵工程技术,可用于污水处理,有毒物质的降解、固体垃圾处理、土壤污染的修复。
(5)能源开发通过发酵工程技术可利用可再生原料生产燃料酒精,生产沼气,进行微生物冶金等。
1.3现代发酵工程技术的发展方向展望由于发酵工业生产具有反应条件温和,生产原料来源广泛,价格低廉,以及与其它工业相比投资少、见效快,经济与社会效益显著等诸多优点。
而且,通过发酵工程技术生产的产品种类多、应用面广。
因此,发酵工程具有广阔的发展应用前景。
近年来,生物技术的迅速发展有力地推动了发酵工程技术的发展。
而发酵工程技术的应用,则是直接将生物技术转化为生产力,用于生产人类所需的各种产品,以及为社会服务的重要手段。
因此,基因工程、细胞工程、酶工程技术的最终实施,主要是依靠发酵工程技术来完成的。
所以现代发酵工程是生物技术的重要内容之一,是生物技术实现产业化的必由之路,是未来经济社会发展过程中富有生机和活力的一个重要产业群体。
目前发酵工程技术的研究主要集中在如下几个方面:(1)采用基因工程、细胞工程技术与常规微生物育种方法相结合,辅之以激光、离子束、γ-射线等物理诱变方法,致力于选育发酵工业所需的各种优良生产菌种。
(2)开发研制社会需要、附加值高的新型发酵产品。
(3)采用发酵工程技术取代部分传统化工产品的生产,降低原材料消耗和能源消耗,减少污染物的排放。
(4)研究开发发酵和提取新技术、新工艺、新设备,提高产品收率、节能降耗。
(5)大规模工业化发酵生产技术。
2.河南省科学院生物研究所在发酵工程学科领域的人才、技术、条件、学术及科研情况河南省科学院生物研究所是以生物学和生物技术研究与开发为主的自然科学研究机构。
1958年建所,1978年恢复重建。
自1978年恢复重建的27年来,本所在历届领导班子的带领下,不断强化自我,开拓创新,逐步形成了学科门类齐全,优势突出,结构合理的人才队伍。
1985年以来,随着科技体制改革的不断深入,我所紧密围绕社会主义经济建设之所需,逐步转向了以生物技术开发应用为主的发展方向,并在研发工作中不断调整研究方向,加强人才集成,在自我发展中逐步形成了本所特有的学科优势与研发特点。
2.1人材情况考虑到河南省为农业大省,农副产品的精深加工和转化升值需要发酵工程技术强有力的技术支撑,同时,考虑到发酵工程具有广阔的应用前景,在经济建设和社会发展中发挥着重要作用,因此,近20多年来,我所一直把发酵工程学科作为我所优先发展的重点学科领域。
目前,我所有30多名人员从事发酵工程技术研发工作,这批科研人员中间有政府津贴享受者和省管专家5名,研究员5名,副研究员11名。
2001年我所与河南师范大学共建了应用微生物硕士点,拥有硕士授予权,主要是培养发酵工程方面的硕士研究生,迄今该硕士点已培养了硕士研究生10余名,其中由我所亲自培养的硕士研究生2名。
目前,河南大学已与我所合作申报发酵工程硕士点,申报工作正在进行之中。
此外,我所刘仲敏研究员还被河南农业大学生物工程学院和河南莲花味精集团技术中心(国家级工程技术中心)聘为硕士生导师。
就我所发酵工程学科人材状况来讲,经过二十多年来的发展,我所在发酵工程领域已形成了一支研发实力强、人材结构合理的研发队伍。
这个队伍在国内具有一定影响,在省内具有较大影响和知名度。
2.2科研开发情况在发酵工程、酶工程研究与开发应用方面,近20年来,我所承担了多项国家及省科技攻关项目,研究内容涉及到有机酸、酶制剂、氨基酸、抗生素、酒精、果酒、黄原胶、微生物多糖、生物农药、生物肥料等发酵产品新菌种的选育,新工艺、新技术的应用和新产品的开发研制。
在有机酸发酵方面,我所何伯安研究员率领的课题组开创了用玉米、薯干等原料工业化生产食用乳酸和乳酸系列产品,并将该技术向河南、东北、四川等地的多家企业转让。
其中河南郸城乳酸厂已发展成为亚洲第一大乳酸厂,年产精制乳酸、乳酸钙等产品四万余吨,年销售收入二亿多元,为我国乳酸工业的建立与发展做出了突出贡献。
在柠檬酸生产方面,郭守令副研究员历时七年,从自然界采集的817个样品中,筛选出3458株柠檬酸野生菌株,最终经人工诱导选育出高产柠檬酸新菌种129B-6。
在谷氨酸发酵方面,我所与河南省莲花味精集团有限公司合作,共同承担了2000年省重大科技攻关项目“FM00-187谷氨酸高产酸菌种的选育”。
刘仲敏研究员与河南省莲花味精集团技术中心的科技人员经过三年的不懈努力和刻苦攻关,选育出FM00-187谷氨酸高产酸菌株,其工业化大生产发酵产酸率平均为14.3g/100ml,较国内最高产酸率10.5 g/100ml有了大幅度提高,其主要生产技术指标达到国际先进水平,稳居国内领先水平,年创经济效益2.5亿元。
在新技术、新工艺开发方面,我所刘仲敏研究员开发了“载体固定化增殖酵母用于淀粉质原料酒精生产新技术”,并成功地在北方广大地区的酒精生产企业推广应用,有力地促进了酒精行业的科技进步,节约了大量的粮食,大幅度降低了水、电、汽等资源和能源的消耗,取得了十分显著的经济效益和社会效益。
在果酒生产上,我所曹友声研究员、刘仲敏研究员采用现代生物技术选育了优良香槟酒酵母生产菌株,并成功地在烟台张裕公司的起泡酒生产中应用,取得了显著的经济效益。
在调味品发酵新技术开发方面,我所王子光副研究员多年来一直致力于酱油、食醋等调味品发酵新技术的开发,取得了多项科技成果,促进了调味品行业的技术进步。
在酶工程技术研究方面,我所刘仲敏研究员先后主持了高转化率糖化酶、耐高温α-淀粉酶、真菌α-淀粉酶等酶制剂产品的菌种选育和产品的开发研制工作。
刘德海副研究员近年来一直致力于饲料工业用酶的研究开发,先后开发了畜禽专用复合酶、纤维素复合酶等饲料工业用酶,取得了良好的应用效果。
此外,我所在微生物肥料、微生物多糖、麦白霉素、林肯霉素、红霉素等发酵产品的研究与开发方面均开展了相关研究工作,取得了一定建树。
近十余年来,在发酵工程领域由我所主持完成并获得省科技进步二等奖的项目如下:(1)载体固定化增殖酵母应用于淀粉质原料酒精生产的研究;(2)香槟酒酵母C1、C3、C4发酵性能试验研究与高档香槟酒的研制;(3)高温季节食醋稳产高产新技术研究与应用;(4)纤维素复合酶生产新工艺和开发应用研究;(5)《现代工业微生物学》;(6)畜、禽、水产专用酶制剂的开发与应用研究。
2.3学术研究情况近20年来,我所科研人员在开展科研和开发的同时,还积极从事发酵工程方面的学术研究工作,认真撰写论文和学术专著。
据不完全统计,我所科技人员在《微生物学通报》、《食品与发酵工业》、《食品工业科技》、《中国酿造》、《中国调味品》、《酿酒科技》、《食品工业》、《河南科学》等学术刊物上发表的论文有100余篇。
并在近些年来出版了4部颇有影响的学术专著。
这些著作为:(1)《现代应用生物技术》刘仲敏、林兴兵主编,化学工业出版社2004年10月出版,100.6万字。
(2)《现代工业微生物学》曹友声、刘仲敏主编,湖南科学技术出版社1998年3月出版,71.8万字。
(3)《生物农药》赵永贵、刘仲敏主编,中国科学技术出版社1995年10月出版,56万字。
(4)《酱油食醋酿造技术与分析》王子光、杨玉华主编,中国农业科技出版社1998年12月出版,26万字。
2.4研发条件在发酵工程技术的研发条件建设方面,我所拥有小型自控发酵罐,超净工作台,无菌室、恒温摇床、荧光显微镜、高压灭菌锅、冷冻离心机、氨基酸分析仪、高效液相色谱系统、紫外分光光度计等常规仪器设备200余台套,还有一个微生物发酵中试和生产基地,具备了从事研究、开发与生产的良好基础条件,为我所发酵工程学科的发展奠定了良好的基础。