工业微生物发酵技术汇总
微生物发酵技术在工业中的应用
微生物发酵技术在工业中的应用微生物发酵技术是利用微生物在适宜条件下生长繁殖并产生有用代谢产物的过程。
这种技术已经在工业生产中得到广泛应用，为各行各业带来了巨大的经济效益和社会效益。
本文将就微生物发酵技术在工业中的应用进行探讨。
一、食品工业中的应用微生物发酵技术在食品工业中有着广泛的应用。
比如，酵母菌发酵面团可以使面包蓬松可口；乳酸菌发酵牛奶可以制成酸奶，不仅增加了产品的口感和营养，还有益于人体健康；大豆发酵可以制成豆豉、豆酱等调味品，丰富了人们的餐桌。
此外，酿酒、酿醋、酿酱油等传统工艺也是利用了微生物发酵技术。
可以说，食品工业离不开微生物发酵技术的支持。
二、医药工业中的应用微生物发酵技术在医药工业中也有着重要的应用。
许多药物的生产都是通过微生物发酵来实现的，比如青霉素、链霉素等抗生素的生产就是利用了微生物发酵技术。
此外，一些生物制剂、酶制剂等也是通过微生物发酵技术来生产的。
微生物发酵技术不仅提高了药物的生产效率，还降低了生产成本，为医药工业的发展做出了重要贡献。
三、化工工业中的应用在化工工业中，微生物发酵技术也有着广泛的应用。
比如，利用微生物发酵生产乙醇、丙酮、乳酸等化工产品，不仅可以替代传统的化工生产方法，减少对化石能源的依赖，还可以减少环境污染，实现绿色生产。
此外，利用微生物发酵技术生产生物柴油、生物乙醇等生物燃料，也是当前绿色能源发展的重要方向。
四、环保工业中的应用微生物发酵技术在环保工业中也有着重要的应用。
比如，利用微生物发酵技术处理工业废水、废气，可以将有害物质转化为无害物质，达到净化环境的目的。
此外，利用微生物发酵技术处理有机固体废弃物，可以实现资源化利用，减少对自然资源的消耗，保护生态环境。
五、其他领域中的应用除了食品工业、医药工业、化工工业和环保工业，微生物发酵技术还在其他领域有着广泛的应用。
比如，利用微生物发酵技术生产生物肥料、生物农药，可以提高农业生产效率，减少化肥、农药的使用，保护农田生态环境。
发酵技术实践知识点总结
发酵技术实践知识点总结一、微生物的培养微生物的培养是发酵过程中的第一步，而培养基的选择对微生物的生长和发酵过程至关重要。
在实践中，我们需要考虑以下几个知识点：1. 培养基的选择：培养基的选择应考虑到微生物菌株的特性和所需的生长条件。
一般来说，培养基的组成包括碳源、氮源、微量元素和水。
对于酵母菌来说，葡萄糖、蔗糖等碳源是常用的选择，而硝酸盐、氨态氮等是常用的氮源。
2. pH值的调节：微生物的生长和代谢受到pH值的影响。
在培养过程中，我们需要根据具体的微生物菌株和发酵条件来调节培养基的pH值，保证微生物菌株能够在最适宜的pH值下进行生长和代谢。
3. 温度的控制：微生物的生长和代谢受到温度的影响。
在实践中，我们需要根据微生物菌株的生长特性和所需的生长温度来控制培养基的温度，保证微生物菌株能够在最适宜的温度下进行生长和代谢。
二、发酵过程中的参数控制发酵过程中，需要控制一些重要的参数，以保证微生物菌株能够在最适宜的条件下进行生长和代谢。
在实践中，我们需要考虑以下几个知识点：1. 搅拌速度和氧气供应：在发酵过程中，需要通过搅拌和氧气供应来保证培养基中的氧气充足。
这对于呼吸型微生物菌株来说尤为重要。
在实践中，我们需要根据微生物菌株的生长特性和发酵过程中的需氧状况来控制搅拌速度和氧气供应。
2. 温度的控制：发酵过程中，微生物菌株的生长和代谢受到温度的影响。
我们需要根据微生物菌株的生长特性和所需的生长温度来控制发酵过程中的温度，保证微生物菌株能够在最适宜的温度下进行生长和代谢。
3. pH值的调节：发酵过程中，需要根据微生物菌株的生长特性和代谢产物的特性来调节培养基的pH值，保证微生物菌株能够在最适宜的pH值下进行生长和代谢。
4. 预防污染：发酵过程中，需要注意预防外源微生物的污染。
我们需要通过严格的操作流程和消毒措施来保护发酵系统，保证发酵过程中微生物菌株的纯度和发酵产物的纯度。
三、发酵过程中常见问题的处理在发酵过程中，可能会出现一些常见问题，比如发酵速率下降、产物质量不稳定等。
工业微生物的发酵及其产物应用
工业微生物的发酵及其产物应用工业微生物发酵技术是一种广泛应用于食品、饮料、医药、生物制品等众多领域中的技术，在当今的社会中具有重要地位和作用。
经过多年的科学研究和实践应用，发酵技术得到了长足的发展和提高，不仅推进了工业化进程，还为人们的健康和生活带来了极大的福利。
本文将从生物发酵的基本概念、发酵产物的应用以及现阶段发酵技术存在的问题三个方面来介绍工业微生物的发酵及其产物应用。
一、生物发酵的基本概念微生物发酵技术是以微生物为主要发酵体系，利用其对营养物质进行代谢所产生的酶类和代谢产物等可用价值物质的生产工艺。
生物发酵技术主要包括发酵材料的挑选、微生物的筛选和培养、发酵工艺流程的设计和控制、工艺操作的规范化以及产品的提纯等环节。
随着微生物培养技术和发酵工艺的不断完善，发酵技术不断地得到应用和推广，成为化学工业、食品工业等诸多领域中不可或缺的技术手段。
二、发酵产物的应用1. 食品工业应用食品工业应用是微生物发酵技术应用领域中最广泛的一类，涉及到酿造、熟化、酱料、饮料等产物。
常用的饮料发酵工艺包括酸奶、酵母饮料、发酵豆浆等。
酱料发酵产物包括面霉制酱油、麦芽汁酱油、醋等。
2. 医药工业应用医药工业应用是微生物发酵技术中的另一大类产物应用。
医药工业发酵产物主要包括生物抗生素、维生素、酶、生物胺、生物酸、激素以及肽类等。
经过发酵的生物大分子物质，具有蛋白质质量高、利用价值大等优点，已广泛应用于医药领域。
3. 环保领域应用在二氧化碳排放严重的背景下，生物发酵技术的应用已经成为环保领域的热点问题。
微生物发酵产物包括生物能源、生物塑料、生物肥料等，具有无污染、可再生、代价低等特点，得到了环保领域科学家的广泛关注。
三、现阶段发酵技术存在的问题目前，虽然微生物发酵技术已经被广泛应用于化学工业、医药食品等领域，但是其也存在着一些问题。
例如：发酵材料的品种、质量、数量的问题；微生物筛选及培养的方法、生长速度的影响因子；发酵条件的控制、工艺流程的设计和改进；发酵产物的提纯和精制等。
第二章发酵工业微生物菌种制备原理和技术-PPT
筛选一些具有特殊性质得微生物时,需根据该微生物独特 得生理特性到相应得地点采样(极端环境)。如:
高温酶产生菌:温度较高得南方,或温泉、火山爆发处 及北方得堆肥中采集样品;
低温酶产生菌:寒冷得地方,如南北极地区、冰窖、深 海中采样;
耐压菌:海洋底部采样。 耐高渗透压酵母菌:通常到甜果、蜜饯或甘蔗渣堆积处
菌种纯化就是指在特定环境中只让1种来自同一祖先得微生物 群体生存得技术。
菌株分离、筛选虽为两个环节,但却不能绝然分开,因为分离中 得一些措施本身就具有筛选作用。工业微生物产生菌得筛选 一般包括两大部分:一就是从自然界分离所需要得菌株,二就是 把分离到得野生型菌株进一步纯化并进行代谢产物鉴别。
3、分离思路
从自然界筛选
B、采样季节:以温度适中,雨量不多得秋初为好。
C、采土方式:在选好适当地点后,用小铲子除去表土,取 离地面5-15cm处得土约10g,盛入清洁得牛皮纸袋或塑 料袋中,扎好,标记,记录采样时间、地点、环境条件等, 以备查考。为了使土样中微生物得数量与类型尽少变 化,宜将样品逐步分批寄回,以便及时分离。
别出来。
抗生素筛选
6、生产性能得测定
由于纯种分离后,得到得菌株数量非常大,如果对每 一菌株都作全面或精确得性能测定,工作量十分巨大, 而且就是不必要得。一般采用两步法,即初筛与复筛, 经过多次重复筛选,直到获得1～3株较好得菌株,供 发酵条件得摸索与生产试验,进而作为育种得出发菌 株。这种直接从自然界分离得到得菌株称为野生型 菌株,以区别于用人工育种方法得到得变异菌株(亦 称突变株)。
采样。如有人曾在花蜜中分离到一株能耐30%高糖得耐 高渗透压得酵母菌。
(3)含微生物样品得富集培养(优化得过程) ----施加选择性压力分离法
生物加工中的微生物发酵技术
生物加工中的微生物发酵技术生物加工，就是利用生物体的代谢，制造出各种生物产品的过程。
这些生物产品包括了食品、药品、化妆品、生物能源、生物材料等，而发酵技术则是生物加工中的重要方法之一。
在发酵过程中，微生物会利用各类营养物质来生长繁殖，同时通过代谢产物，制造出我们需要的物质。
一、微生物的分类微生物是一类非常庞大的生物，存在于自然界的各个角落中。
根据其形态、代谢方式、生活习性等特征，微生物被划分为细菌、真菌和酵母菌三大类。
其中，细菌是单细胞生物，无真正细胞核和线粒体，代谢活跃可以利用各种底物；真菌则是多细胞生物，有明显的细胞核和线粒体，常以吞噬方式进行营养吸收；酵母菌则是单细胞真菌，可以利用微量营养物质进行发酵代谢。
二、微生物发酵技术的应用微生物繁殖和代谢的特点使其在工业中有着广泛的应用。
微生物发酵技术是利用微生物进行发酵生产的技术，主要指采用细菌、真菌、酵母等微生物的发酵代谢能力，制备所需产品的过程。
1. 食品加工以酵母菌、乳酸菌、酪酸菌、曲霉菌等为主体，发酵出面包、酱油、酵母包、咸菜、味觉增强剂、调味品、发酵奶制品、发酵饮料等。
2. 药品制备利用真菌菌丝、发酵酵母、细菌等进行培养和代谢，制备抗生素、激素、维生素、青霉素类制剂等药品。
3. 生物能源生产酵母菌、蓝藻、细菌等用于生物过程发酵制备乙醇、甲烷、氢气等燃料。
4. 生物材料与化妆品制备发酵合成聚合物、天然色素、酮体、α-羟基酸等高分子材料，以及制备香料、药用蜂胶等。
三、发酵流程通常情况下，微生物发酵可以分为以下几个步骤：1. 选择合适的微生物根据不同的产品要求，选择合适的微生物菌种。
如产酸的发酵通常选择乳酸杆菌、酪酸杆菌，酿酒酵母、曲霉菌等。
2. 培养将所需微生物种类的菌种进行无菌培养、扩大，以达到发酵所需的菌量。
3. 半固态培养根据不同产品的需要，将合适的培养基添加至发酵器中，进行半固态培养。
4. 发酵将培养好的微生物放入发酵器中，在特定的环境条件下，进行微生物生长和代谢，产生所需代谢产物。
工业发酵主要类型及主要控制参数
工业发酵主要类型及主要控制参数工业发酵是利用微生物在适宜条件下生长和代谢产物的过程。
它是一种常见的生物技术方法，广泛应用于食品、药品、饲料和化妆品等行业。
工业发酵可以分为多种类型，每种类型都有其特定的控制参数。
1.醇类发酵：醇类发酵是指利用微生物将可溶性糖转化为醇类化合物的过程。
常见的醇类发酵包括乙醇发酵和丙酮发酵。
乙醇发酵主要利用酵母菌将葡萄糖转化为乙醇，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
丙酮发酵主要利用丙酮菌将二糖转化为丙酮，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
2.酸类发酵：酸类发酵是指利用微生物将可溶性糖转化为有机酸的过程。
常见的酸类发酵包括乳酸发酵、醋酸发酵和柠檬酸发酵。
乳酸发酵主要利用乳酸菌将葡萄糖转化为乳酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
醋酸发酵主要利用醋酸菌将酒精转化为醋酸，主要控制参数包括温度、氧供给和培养基成分。
柠檬酸发酵主要利用柠檬酸菌将糖转化为柠檬酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
3.氨基酸发酵：氨基酸发酵是指利用微生物将有机物质转化为氨基酸的过程。
常见的氨基酸发酵包括谷氨酸发酵、赖氨酸发酵和组氨酸发酵。
谷氨酸发酵主要利用谷氨酸菌将有机物质转化为谷氨酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
赖氨酸发酵主要利用赖氨酸菌将有机物质转化为赖氨酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
组氨酸发酵主要利用组氨酸菌将有机物质转化为组氨酸，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
4.抗生素发酵：抗生素发酵是指利用微生物产生抗生素的过程。
常见的抗生素发酵包括青霉素发酵、链霉素发酵和红霉素发酵。
青霉素发酵主要利用青霉菌将有机物质转化为青霉素，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
链霉素发酵主要利用链霉菌将有机物质转化为链霉素，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
红霉素发酵主要利用红霉菌将有机物质转化为红霉素，主要控制参数包括温度、pH值、氧供给和培养基成分。
微生物发酵类型及工业应用
微生物发酵类型及工业应用微生物发酵是指微生物在适当的温度、湿度、氧气和营养物质条件下，利用有机物质产生代谢产物的过程。
微生物发酵广泛应用于食品、医药、化工、环保等领域。
根据微生物的分类以及发酵条件的不同，微生物发酵可以分为多种类型，包括传统发酵和工程发酵。
传统发酵主要指的是利用自然界中存在的微生物来进行发酵过程，如酵母、乳酸菌、醋酸菌等。
这种发酵方式通常在较为简单的条件下进行，例如酿酒、酿酱、制醋、酿酸奶等。
传统发酵产物多为食品，如啤酒、酱油、味精等。
工程发酵是通过工业化生产设备，控制发酵过程的温度、pH值、通气量等参数，利用重组酶或者基因工程菌株进行发酵。
工程发酵在工业生产中有着广泛的应用，主要包括医药、化学和环保行业等。
比如利用大肠杆菌生产丙酮、利用链球菌生产青霉素等。
微生物发酵在食品行业有着广泛的应用。
例如，酵母发酵产生的二氧化碳和醇类物质是面包膨胀和香味产生的关键。
此外，醋酸菌发酵产生的醋酸使得醋成为食品中常用的调味品。
另外，利用乳酸菌发酵乳制品，可以产生乳酸，起到防腐和酸化作用，同时还会产生丰富的香气和风味。
在医药行业，微生物发酵也有着重要的应用。
很多生物制药品都是通过微生物发酵生产的，比如青霉素、红霉素等。
青霉素是由青霉属真菌产生的一种β-内酰胺类抗生素，是用途广泛的制药原料。
此外，近年来基因工程技术的进步，使得大肠杆菌等微生物成为了重要的生物制药工具。
另外，在化学工业方面，微生物发酵也有着重要的应用。
例如利用酵母进行酒精发酵产生的乙醇，是目前工业上生产酒精和生物燃料的主要原料之一。
此外，在有机酸、氨基酸、酶等产品的生产中也广泛应用到微生物发酵技术。
在环保方面，微生物发酵也有着独特的应用优势。
比如利用微生物发酵的特性来处理生活污水，将有机废物转化为有用的产品，不仅能够实现废物利用，还可以降低生活垃圾对环境的污染。
另外，利用微生物发酵技术生产生物柴油和生物乙醇，能够减少化石能源的使用，减少温室气体的排放。
微生物的生长与控制--工业上常见微生物发酵方式
四、工业上常见微生物发酵方式
３
工业生产中微生物的发酵
➢ 发酵概述：发酵是微生物活动的结果，微生物在特定条件下将原料转化为产物的过程； ➢ 工业上对发酵的理解：✔利用好氧或厌氧微生物生产人类所需要的某种产品的过程；
✔利用微生物在一定条件下将原料转变为产物的过程； ✔产物多样：抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、有机酸、饲料 添加剂、微生态制剂、生物农药、生物肥料等；
四、工业上常见微生物发酵方式
４ 微生物的发酵（按投料方式）－分批发酵法 ➢ 分批发酵法：又称分批培养，将微生物置于一定容积的、定量的培养基中培养，培养基 一次性加入，不再补充和更换，最后一次性收获；
➢ 特点：✔菌体、各种代谢产物的数目与营养物的数目呈负相关性。当微生物生长及基质 变化达到一定时，菌体生长则会停止；
微生物学基础
单元七 微生物的生长与控制
项目一 微生物生长曲线的测定
四、工业上常见微生物发酵方式
１ 微生物的培养（发酵）方式 ➢ 根据微生物种类、培养目的和要求、规模和资金投入的不同可以有不同形式的培养方式：
四、工业上常见微生物发酵方式
２
微生物的培养（发酵）方式－好氧培养
➢ 好氧培养：以空气为氧的来源； ➢ 固体培养方法： ✔实验室：用平皿培养和斜面培养； ✔工业生产：用自然对流和机械通风法来供氧； ➢ 液体培养时微生物利用培养液中的溶解氧： ✔实验室：包括试管液体培养、三角瓶浅层液体培养、摇瓶培养（利用 摇床机达到供氧的目的）、台式发酵罐培养； ✔工业生产：包括发酵罐深层液体通气培养（通入无菌压缩空气达到供 氧目的）、浅盘培养、好氧菌曲法培养。
➢ 连续发酵缺点：✔菌种易退化； ✔易污染杂菌； ✔营养物的利用率一般低于单批增大；
➢ 连续培养器分类：
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莫西菌素
Moxidectin
尼莫克汀的发酵周期240-280小时，发酵单位2000-2500ug/ml,总收率30-35%，同时提供从尼莫克汀到莫西菌素的合成工艺，产业化
30
恩拉霉素
Enramycin premixes
发酵周期200小时，发酵单位6000-8000ug/ml（MAX10000u/ml）,提取收率92%
19
埃博霉素
Epothilone
发酵周期：10-11天 埃博B单位：100-200mg/L,收率：50-75%
20
链霉素
Streptomycin
发酵单位：26000-30000U/ml 发酵时间：200-230小时提取收率：70-75%
21
β-胡萝卜素
β-carotene
发酵浓度：3.0-3.5g/L 发酵时间：96±12小时 收率：粗油85%，药品级75% （纯度>98.5%）
9
L-缬氨酸
Valine
发酵产酸：60±5克/L，发酵周期： 60±5小时 ，提取收率：65%（医药级）
10
L-异亮氨酸
Isoleucine
发酵产酸： 25-30克/升，发酵周期: 60-72小时，提取收率：80%
11
L-色氨酸
Tryptophan
发酵单位:35±3g/L，发酵时间:33-35小时，产品得率:饲料级≥85%，药品级≥70%，产品质量:>98.0%(纯度)，糖转化率：18%
6
雄烯二酮
Androstenedione
发酵时间96 ± 24 hrs，每3-3.3公斤植物甾醇可获得1公斤雄烯二酮。
7
利福霉素
Rifamycin
发酵周期220小时，发酵单位大于20g/L ，收率65%
8
6-羟基烟酸
6-Hydroxynicotinic Acid
纯度： ≥98%，用途说明：用于合成维生素A
39
春雷霉素
Kasugamycin
发酵周期180小时，发酵单位12000-15000u/ml（HPLC），提取收率80%
12
糖化酶
Glucoamylase
发酵周期：6～7天，酶活：8万-10万U
13
耐高温淀粉酶
Amylase
发酵周期：140h，酶活：17万单位
14
纤维素酶
Cellulase
发酵周期：6～7天，酶活：80-100IU
15
超级泰乐菌素
Super tylosin
发酵单位：14000-16000U/ml发酵时间：130-150小时提取收率：70-75%
16
谷胱甘肽
Glutathione
发酵单位5.5±0.5g/L，发酵时间65±5小时，提取收率：60%
17
庆大霉素
Gentamicin
发酵单位1400-1600mg/L，发酵时间60小时，提取收率：30-40%
18
金霉素
Chlortetracycline
发酵单位：2400-2700U/ml， 发酵时间：110 hrs提取得率：94 % 饲料级（15%，20%）
37
氨基
葡萄糖
Glucosamine
以葡萄糖为底物,经60小时发酵,可产N-乙酰氨基葡萄糖80-100g/L。葡萄糖质量转化率40%，收率70%，纯度99%，N-乙酰氨基葡萄糖可通过酸解，得到氨基葡萄糖。
38
唾液酸（N-乙酰神经氨酸）
Sialic acid
发酵产物40-50g/L，发酵时间84小时，底物甘油达到国际先进水平，通过离子交换法提取唾液酸,产品纯度达到95%以上,收率达75%
22
透明质酸
Hyaluronic acid
发酵周期：20-24h，发酵单位：6.5g/L，收率90%化妆品级
23
万古霉素
Vancomycin
发酵周期：150小时 发酵单位：7.5-9g/L收率：70%
24
土霉素
Oxytetracycline
发酵周期：160小时，发酵效价：38000±2000 U/B
Colistin B
最终效价:2g/L，发酵时间:40hrs，收率:>35 %,EP/USP标准
35
辅酶Q10
Coenzyme Q10
最终效价:2.5-3g/L， 发酵时间80-90 hrs， 收率: > 75%
36
维生素V B12
Vitamin B12
效价: 180-220 mg/L发酵时间:210hrs收率: > 70% 医药级，80% 饲料级
31
利普斯他汀
Mud mooring statins
最终效价:13g/L，发酵时间:180hrs，收率: 75%.
32
D-丝氨酸
D-serine
130g/L，甘氨酸转化率大于90%。纯化后，纯度大于99%，ee值大于99%
33
L-赖氨酸
Lysine
产酸: 240-280g/L，发酵时间:40-48 hrs，酸糖转换率70 %，谷棒杆菌
25
林可霉素
Lincomycin
发酵周期：192±24小时，发酵单位：9-10g/L，收率：医药级80%，饲料级90%
26
赤霉素
Gibberellin
发酵周期：180小时，发酵单位：2-3g/L提取收率：85%
27
青蒿酸
Artemisinin
发酵水平(青蒿酸，Artemisic acid): 17g/L带补料 发酵时间: 100hrs提取得率: 75%
3
乳酸链球菌素
Nisin
发酵水平: 12-15g /L，发酵时间：16-20小时，收率:65%以上。
4
霉酚酸
mycophenolate mofetil, MMF
发酵单位：12g/L以上，发酵时间：160小时，提取得率：75%
5
去甲金霉素
DMCT,Demethylchlortetracycline
发酵单位：10±2g/L，发酵时间：200小时，产品收率：75％
28
7-ACA
糖代油一步酶法
7-ACALiquid sugar instead of soybean oil,Step enzymatic
CPC发酵液到7-ACA成品质量收率为48% ，发酵原料成本：60-65元/十亿 ，7-ACA成本：380-400元/Kg ，技术优势：液糖代替豆油，板框过滤，7-ACA裂解由两步酶法改为一步酶法，DOCPC小于0.2%
发酵技术指标
沃蒙特发酵技术服务平台
NO
项目
名称
英文
名称
技术
指标
1
他克莫司
Tacrolimus
发酵单位：大于1.0g/L,发酵周期：240小时,提取收率：60-70%
2
西罗莫司
Sirolimus\Rapamycin
发酵单位：1000±200 mg/L，发酵周期：192hrs，收率：35-40%
产品含量：≥98%