學(xué)習(xí)單元5 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用-發(fā)酵工程概述課件

1、學(xué)習(xí)單元5 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用河南工業(yè)貿(mào)易學(xué)院學(xué)習(xí)單元5 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)酵工程概述發(fā)酵工業(yè)常用菌種及制備發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基及其制備無(wú)菌空氣的制備微生物發(fā)酵機(jī)理發(fā)酵設(shè)備與反應(yīng)器發(fā)酵過(guò)程工藝控制發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例一、發(fā)酵工程概述1、發(fā)酵工程的定義fermentation利用微生物的特定性狀和功能，通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)來(lái)生產(chǎn)有用物質(zhì)，或?qū)⑽⑸镏苯佑糜诠I(yè)化生產(chǎn)的一種技術(shù)體系又名微生物工程，是生物技術(shù)的主要終端。ferver “發(fā)泡、沸騰”思考：為什么會(huì)冒泡？一、發(fā)酵工程概述2、發(fā)酵工程的歷史發(fā)展 天然發(fā)酵階段 微生物純種培養(yǎng)技術(shù) 微生物液體深層發(fā)酵技術(shù) 微生物代

2、謝調(diào)控發(fā)酵技術(shù) 微生物發(fā)酵原料的轉(zhuǎn)變 微生物基因工程育種固體培養(yǎng)基，平板劃線等搖瓶培養(yǎng)，纖維過(guò)濾空氣谷氨酸石油烴類，生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白激素藥物、胰島素等一、發(fā)酵工程概述3、發(fā)酵工程的成績(jī)?yōu)槭称饭I(yè)增輝 佐餐用醬油、醋、味精，各種酒類，各式酸奶、奶酪， 昂立一號(hào)、腦白金、雙歧桿菌制劑等保健食品， 新型甜味劑、色素、功能性糖漿等各類食品添加劑為醫(yī)藥工業(yè)添光彩 數(shù)百種抗生素，胰島素，維生素等新能源開(kāi)發(fā)等 濕法冶金，環(huán)境治理一、發(fā)酵工程概述4、發(fā)酵工程的組成 分離和純化產(chǎn)品。包括固液分離技術(shù)、細(xì)胞破壁技術(shù)、產(chǎn)物純化技術(shù)，以及產(chǎn)品檢驗(yàn)和包裝技術(shù)等 下游技術(shù)發(fā)酵過(guò)程控制，主要包括發(fā)酵條件的調(diào)控，無(wú)菌環(huán)境的控制

3、，過(guò)程分析和控制等 中游技術(shù) 優(yōu)良種株的選育和保藏（包括菌種篩選、改造，菌種代謝路徑改造等），上游技術(shù)一、發(fā)酵工程概述5、發(fā)酵工程主要產(chǎn)品的類型 以菌體為產(chǎn)品 面包酵母；單細(xì)胞蛋白；益生菌；藥用真菌；微生物殺蟲劑 以酶為產(chǎn)品 各種酶制劑；曲類 以微生物代謝物為產(chǎn)品 初級(jí)代謝產(chǎn)物：氨基酸、核苷酸、蛋白質(zhì)等； 次級(jí)代謝產(chǎn)物：抗生素、色素、激素等 利用 微生物發(fā)酵來(lái)轉(zhuǎn)化或改造化合物結(jié)構(gòu) 藻類單細(xì)胞蛋白 面包酵母酵母粉，酵母片螺旋藻等藻 類雨生紅球藻生產(chǎn)蝦紅素蟲草頭孢菌發(fā)酵生產(chǎn)蟲草 茯苓菌茯苓擔(dān)子真菌靈芝、香菇類藥用真菌 蕈菌/擔(dān)子菌地衣一、發(fā)酵工程概述6、工業(yè)發(fā)酵的類型 按微生物對(duì)氧的需求厭氧發(fā)酵需

4、氧發(fā)酵兼性厭氧發(fā)酵乳酸桿菌的乳酸發(fā)酵；丙酮-丁醇發(fā)酵棒狀桿菌的谷氨酸發(fā)酵；黑曲霉的檸檬酸發(fā)酵； 黃單胞菌的多糖發(fā)酵酵母的有氧繁殖與厭氧發(fā)酵產(chǎn)酒一、發(fā)酵工程概述6、工業(yè)發(fā)酵的類型 固體發(fā)酵按培養(yǎng)基的物理性狀淺盤固體發(fā)酵深層固體發(fā)酵（機(jī)械通風(fēng)制曲）液體發(fā)酵（包括液體深層發(fā)酵）一、發(fā)酵工程概述6、工業(yè)發(fā)酵的類型按菌的種類單菌種發(fā)酵多菌種混合發(fā)酵（混合菌發(fā)酵）谷氨酸，啤酒，葡萄酒，糖化酶生產(chǎn)等酸奶、醬油、醋、豆醬、泡菜等一、發(fā)酵工程概述6、工業(yè)發(fā)酵的類型按發(fā)酵工藝流程分批發(fā)酵補(bǔ)料分批發(fā)酵連續(xù)發(fā)酵單級(jí)恒化器連續(xù)發(fā)酵多級(jí)恒化器連續(xù)發(fā)酵帶有細(xì)胞再循環(huán)的單級(jí)恒化器連續(xù)發(fā)酵 過(guò)量運(yùn)動(dòng)后肌肉會(huì)有酸痛感，就是因?yàn)榧?/p>

5、體在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行糖酵解產(chǎn)生了乳酸等本單元主要內(nèi)容發(fā)酵工程概述發(fā)酵工業(yè)常用菌種及制備發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基及其制備無(wú)菌空氣的制備微生物發(fā)酵機(jī)理發(fā)酵設(shè)備與反應(yīng)器發(fā)酵過(guò)程工藝控制發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例（1）細(xì)菌分布：分布廣，數(shù)量多，體型微小?？蓮耐寥馈⑺?、發(fā)酸食品中進(jìn)行分離液化酶生產(chǎn)Bacillus subtilis枯草桿菌產(chǎn)品：中溫液化酶地衣芽孢桿菌產(chǎn)品：高溫液化酶，蛋白酶等益生菌是指改善宿主微生態(tài)平衡而發(fā)揮有益作用，達(dá)到提高宿主健康水平和健康狀態(tài)的活菌制劑及其代謝產(chǎn)物。 防治腹瀉；緩解不耐乳糖癥狀；預(yù)防陰道感染；增強(qiáng)人體免疫力；緩解過(guò)敏作用；降低血清膽固醇；預(yù)防癌癥和抑制腫瘤生長(zhǎng)益生元丹尼斯克

6、，10年8月 常見(jiàn)益生菌 包括乳酸菌 雙歧桿菌、乳桿菌、鏈球菌應(yīng)用較多酪酸菌（有芽孢） 可用于臨床治療腸道失衡納豆芽孢桿菌 抗菌、溶血栓（納豆激酶）、產(chǎn)分解酶、抗癌等（2）酵母分布：酵母菌主要分布在含糖質(zhì)較高的偏酸性環(huán)境，諸如果品、蔬菜、花蜜和植物葉子上，特別是葡萄園和果園的土壤中，因而稱為糖菌。啤酒、葡萄酒、面包發(fā)酵菌種酵母釀造啤酒、酒精、飲料酒，發(fā)酵面包提取核酸、麥角醇、細(xì)胞色素C、輔酶A等啤酒酵母卡爾斯伯酵母啤酒釀造中的典型下面酵母可食用、藥用、飼料用啤酒酵母變種由葡萄果皮分離而來(lái)，用于葡萄酒釀造產(chǎn)香漢遜氏酵母能產(chǎn)乙酸乙酯，用于食品增香但卻是酒精發(fā)酵工業(yè)的有害菌酒精工業(yè)有害菌畢赤酵母能產(chǎn)

7、麥角固醇、蘋果酸等烴類做能源假絲酵母很多都有酒精發(fā)酵能力某些可利用農(nóng)副產(chǎn)品或烴類生產(chǎn)蛋白質(zhì)（食用或飼用）產(chǎn)脂肪紅酵母無(wú)酒精發(fā)酵能力有產(chǎn)脂肪的能力，可由菌體提取大量脂肪紅發(fā)夫酵母可產(chǎn)蝦青素啤酒酵母紅酵母1.釀酒酵母2.產(chǎn)骯假絲酵母3.出芽短梗霉4.多孢絲抱酵母5.莢復(fù)膜孢酵母6.解脂復(fù)膜孢酵母7.季也蒙有孢漢遜酵母8.碎囊漢遜酵母9.卡氏酵母10.魯氏酵母11.深紅酵母12.玫紅法佛酵母13.大型羅倫隱球酵母14.美極梅奇酵母15.淺紅酵母（3）霉菌/絲狀真菌傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶等不利方面：食品發(fā)霉變質(zhì)，引起病害廣泛分布于土壤、空氣、水等潮濕和偏酸性的環(huán)境中絨毛狀，網(wǎng)狀、絮狀

8、菌絲體根霉屬：生產(chǎn)脂肪酶、淀粉酶、乳酸、淄體激素等毛霉屬：產(chǎn)蛋白酶、凝乳酶、草酸、甾體激素等木霉屬：產(chǎn)纖維素酶青霉屬：產(chǎn)脂肪酶、葡萄糖氧化酶、維生素、核苷酸等曲霉屬：產(chǎn)檸檬酸，Vc、各種水解酶等工業(yè)上常用的霉菌部分霉菌菌落形態(tài)1.產(chǎn)黃青霉2.紫紅曲3.點(diǎn)青霉4.黑曲霉5.米曲霉乳酸菌酵母和醋酸菌泡菜發(fā)酵中的有益菌乳酸菌發(fā)酵劑 乳桿菌、乳球菌、鏈球菌、明串珠菌、雙歧桿菌酵母發(fā)酵劑 乳糖發(fā)酵型酵母（開(kāi)菲兒酸奶）霉菌發(fā)酵劑 白地霉、青霉等酸奶、奶酪的乳酸發(fā)酵劑豆豉和納豆的發(fā)酵菌種豆豉：米曲霉（同豆醬）納豆：米曲霉、細(xì)菌（納豆芽孢桿菌）腐乳的發(fā)酵菌種主要是毛霉另有根霉、米曲霉、紅曲菌、酵母等釀造醬油的發(fā)酵菌種米曲霉和醬油曲霉決定醬油的發(fā)酵速度、成品顏色及味道 米曲霉（蛋白酶、谷氨酰胺酶、淀粉酶、果膠酶、半纖維素酶等）酵母菌和乳酸菌有助醬油產(chǎn)香（乳酸乙酯）釀造食醋的發(fā)酵菌種黑曲霉（糖化）酵母（產(chǎn)酒精）醋酸菌注意：黃曲霉毒素，特別是花生、大米等易生成，具有強(qiáng)致癌性。另：黃酒廠的曲中無(wú)此毒素 重點(diǎn)回顧發(fā)酵工程的別稱？流程分段？發(fā)酵工程發(fā)展歷史