发酵原理第一章精选PPT.ppt
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1、发酵原理第一章第1页,此课件共59页哦发酵过程控制发酵过程控制发酵罐放大与设计发酵罐放大与设计基因工程菌发酵基因工程菌发酵发酵产物的提取与精制发酵产物的提取与精制发酵工业清洁生产技术发酵工业清洁生产技术发酵经济学发酵经济学发酵产品生产原理与技术应用发酵产品生产原理与技术应用发酵工程在现代生物化工中的应用发酵工程在现代生物化工中的应用第2页,此课件共59页哦第一章 绪论发酵工程的概念以及与相关学科的关系发酵工程的概念以及与相关学科的关系发酵工程的发展发酵工程的发展发酵工业的特点和研究范畴发酵工业的特点和研究范畴工业发酵的类型和工艺流程工业发酵的类型和工艺流程发酵工程的应用发酵工程的应用发酵工业的
2、发展前景发酵工业的发展前景 第3页,此课件共59页哦生物技术生物技术以以生命科学生命科学为基础为基础结合先进的结合先进的工程技术手段工程技术手段和和其他自然科学原理其他自然科学原理按照预先按照预先的设计改造生物体的设计改造生物体利用微利用微生物、植物或动物体生物、植物或动物体对原料进行加工对原料进行加工生产出人类所需要的生产出人类所需要的产品或达到某种目的产品或达到某种目的的技术的技术第4页,此课件共59页哦 一一一一 发酵工程的概念以及与相关学科的关系发酵工程的概念以及与相关学科的关系发酵工程的概念发酵工程的概念 发酵发酵沸腾沸腾生物化学家生物化学家工业微生物学家工业微生物学家第5页,此课件
3、共59页哦 发酵发酵:通过微生物的生长繁殖和代谢活动,产生和积累人们所需产品的生物反应过程 发酵工程发酵工程:利用微生物的生长繁殖和代谢活动来生产人们所需产品的理论和工程技术体系。包括菌种的选育和保藏、菌种的扩大生产、微生物代谢产物的发酵生产和分离纯化、微生物生理功能的工业化应用第6页,此课件共59页哦现代发酵工程:利用微生现代发酵工程:利用微生物工业菌种,特别是经物工业菌种,特别是经DNA重组技术构建的微生重组技术构建的微生物基因工程菌生产商业产物基因工程菌生产商业产品品微生物学:菌种分离鉴微生物学:菌种分离鉴定改造以及基因工程菌定改造以及基因工程菌生化工程技术:创造最生化工程技术:创造最适
4、发酵条件,获得最大适发酵条件,获得最大生产效率生产效率第7页,此课件共59页哦第8页,此课件共59页哦发酵生产流程图发酵生产流程图 从从外外界界分分离离菌菌种种细胞工程细胞工程基因工程基因工程诱变育种诱变育种生生产产菌菌种种发酵罐灭菌的灭菌的培养基培养基分离、提纯分离、提纯菌体菌体代谢物代谢物第9页,此课件共59页哦第10页,此课件共59页哦发酵工程与相关学科的关系发酵工程与相关学科的关系基因工程和细胞工程(上游生物技术)源头上改变遗传特性来获得具有优良加工和转化能力的新品种 发酵工程 生物的优良遗传性状通过微生物生长繁殖得以表达,生产目的产物 酶工程第11页,此课件共59页哦基因工程基因工程
5、是指在体外将目的基基因工程是指在体外将目的基因插入载体的遗传物质中,并因插入载体的遗传物质中,并将其导入原来没有此基因的受将其导入原来没有此基因的受体细胞内,使目的基因在受体体细胞内,使目的基因在受体细胞内得以表达,进而得到人细胞内得以表达,进而得到人类需要的基因产物。类需要的基因产物。第12页,此课件共59页哦细胞工程细胞工程细胞工程是采用类似工程设计细胞工程是采用类似工程设计的方法,运用细胞学技术、有的方法,运用细胞学技术、有计划的改造细胞遗传特性,从计划的改造细胞遗传特性,从而培养出人们所需要的动植物而培养出人们所需要的动植物品种或有具有某些新性状的细品种或有具有某些新性状的细胞群体胞群
6、体。第13页,此课件共59页哦酶工程酶工程酶工程是研究酶的生产和应用的酶工程是研究酶的生产和应用的技术学科,包括酶制剂的制备、技术学科,包括酶制剂的制备、酶的固定化、酶的修饰和改造以酶的固定化、酶的修饰和改造以及酶反应器等内容及酶反应器等内容。第14页,此课件共59页哦生化工程生化工程 生化工程生化工程是实验室成果实是实验室成果实现产业化的技术支撑。包现产业化的技术支撑。包括生物反应和分离纯化过括生物反应和分离纯化过程的放大技术及其装备。程的放大技术及其装备。中中下下游游生生物物技技术术生化工程生化工程发酵工程发酵工程第15页,此课件共59页哦二二 发酵工程的发展发酵工程的发展发酵的本质发酵的
7、本质 酿酒、制醋、生产酱油酿酒、制醋、生产酱油 1680年,荷兰的列文虎克制成显微镜年,荷兰的列文虎克制成显微镜 1897年,德国毕希纳提出酶催化理论年,德国毕希纳提出酶催化理论第16页,此课件共59页哦 自然发生说自然发生说酶学理论酶学理论亚里士多德尼亚里士多德尼达姆达姆生命是生命是 自然自然发生的发生的弗郎希斯科弗郎希斯科施罗德施罗德PasteurBuchner发酵的本质发酵的本质第17页,此课件共59页哦 路易斯路易斯巴斯德(巴斯德(LouisPasteur),),法国法国微生物微生物学家、化学家,开辟了微生物领域,近代微生物学学家、化学家,开辟了微生物领域,近代微生物学的奠基人。的奠基
8、人。巴斯德证明了三个科学问题:巴斯德证明了三个科学问题:(1)每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展。)每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展。“巴巴氏杀菌法氏杀菌法”便应用在各种食物和饮料上。便应用在各种食物和饮料上。(2)每一传染病都是一种微菌在生物体内的发展。)每一传染病都是一种微菌在生物体内的发展。(3)传染病的微菌,在特殊的培养之下可以减轻毒)传染病的微菌,在特殊的培养之下可以减轻毒力,使他们从病菌变成防病的药苗。力,使他们从病菌变成防病的药苗。第18页,此课件共59页哦 巴氏灭菌法又称低温灭菌法,先将要求灭菌巴氏灭菌法又称低温灭菌法,先将要求灭菌的物质加热到的物质加热到6530分钟或分
9、钟或7215分钟,随分钟,随后迅速冷却到后迅速冷却到10以下。既不破坏营养成分,以下。既不破坏营养成分,又能杀死细菌的营养体,巴斯德发明的这种又能杀死细菌的营养体,巴斯德发明的这种方法解决了酒质变酸的问题,拯救了法国酿方法解决了酒质变酸的问题,拯救了法国酿酒业。酒业。第19页,此课件共59页哦发酵工程的发展发酵工程的发展1900年前,自然发酵阶段。年前,自然发酵阶段。1900-1940年,纯培养技术的建立年,纯培养技术的建立第一转折点第一转折点1940年后,年后,深层液体通气搅拌纯种培养深层液体通气搅拌纯种培养第二转折点第二转折点代谢控制发酵工程技术的建立代谢控制发酵工程技术的建立第三转折点第
10、三转折点开拓发酵原料开拓发酵原料,发展发酵放大技术发展发酵放大技术采用基因工程菌生产新产物采用基因工程菌生产新产物第20页,此课件共59页哦20世纪世纪60年代,粮食紧张和饲年代,粮食紧张和饲料需求的增加料需求的增加 开发微生物细胞为饲料蛋白开发微生物细胞为饲料蛋白 石油产品作为发酵原料石油产品作为发酵原料 推动了发酵生产的连续化和自动推动了发酵生产的连续化和自动化发展化发展第21页,此课件共59页哦开始人为控制微生物的发酵进开始人为控制微生物的发酵进程,发酵效率逐步提高;生产程,发酵效率逐步提高;生产规模扩大,产量提高,对发酵规模扩大,产量提高,对发酵工业起了巨大的推动作用。工业起了巨大的推
11、动作用。主要产物:甘油、柠檬酸、乳酸、主要产物:甘油、柠檬酸、乳酸、丁醇和丙酮等丁醇和丙酮等第22页,此课件共59页哦青霉素是指从青霉菌培养液中提取的,能破青霉素是指从青霉菌培养液中提取的,能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素,是第一种能够治疗人菌作用的一类抗生素,是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是-内酰胺内酰胺类中一大类抗生素的总称。主要对革兰氏阳类中一大类抗生素的总称。主要对革兰氏阳性菌有效,过敏反应强。性菌有效,过敏反应强。第23页,此课件共59页哦基因工程可以在基因工程可以在不
12、相关不相关的生物间转移基因,的生物间转移基因,还可精确的对一个还可精确的对一个基因组基因组进行交换,进行交换,定向定向改改变生物性状与功能,创造新物种。大大丰富变生物性状与功能,创造新物种。大大丰富了发酵工业的内容,使发酵工业发生了发酵工业的内容,使发酵工业发生革命性革命性的变化的变化第24页,此课件共59页哦三三 发酵工业的特点和研究范畴发酵工业的特点和研究范畴 发酵工业:利用微生物具发酵工业:利用微生物具有的加工和生物转化能力,有的加工和生物转化能力,将廉价的发酵原料转化为将廉价的发酵原料转化为高附加值产物的产业高附加值产物的产业第25页,此课件共59页哦廉价原料生产高廉价原料生产高价值产
13、品价值产品专一性强专一性强常温、常压、常温、常压、反应条件温和反应条件温和生物转化修饰生物转化修饰不受自然不受自然条件的限制条件的限制发酵工业的特点发酵工业的特点第26页,此课件共59页哦发酵工业的研究范畴发酵工业的研究范畴微生物菌体微生物菌体生物转化生物转化酶制剂酶制剂代谢产物代谢产物第27页,此课件共59页哦微生物菌体微生物菌体酵母酵母SCPSCP、药用真菌(冬虫夏、药用真菌(冬虫夏草、茯苓等)草、茯苓等)生物防治制剂(如苏云金杆菌)生物防治制剂(如苏云金杆菌)活性乳制剂活性乳制剂第28页,此课件共59页哦酶制剂:酶制剂:糖化酶、氨基酰化酶(糖化酶、氨基酰化酶(DL氨基酸光学拆分)、蛋氨基
14、酸光学拆分)、蛋白酶、脂肪酶等白酶、脂肪酶等 酶可用于淀粉糖、酒类、果蔬、奶制品和肉类酶可用于淀粉糖、酒类、果蔬、奶制品和肉类制品等的加工生产;酶作为添加剂应用于洗涤剂、制品等的加工生产;酶作为添加剂应用于洗涤剂、饲料、纺织和皮革等行业中;酶用于疾病诊断和治饲料、纺织和皮革等行业中;酶用于疾病诊断和治疗、药物生产等医学领域中;用于可再生能源的生疗、药物生产等医学领域中;用于可再生能源的生产以及环境污染的治理等领域产以及环境污染的治理等领域第29页,此课件共59页哦代谢产物代谢产物 初级代谢产物:对数生长期产生的代谢产物,初级代谢产物:对数生长期产生的代谢产物,是细胞生长和繁殖所必需的物质。具有
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- 发酵 原理 第一章 精选 PPT
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