发酵学-第1章-绪论.ppt

;何为发酵？;是利用微生物或其他生物细胞〔动、植物细胞〕的培养，产生和积累人们所需产品的过程。;发酵工程是生物技术的重要组成局部，是生物技术产业化的重要技术根底。;;UPSTREAMPROCESSES

-genetics,cell…

-inoculumdevelopment

mediaformulation

sterilization

-inoculation;DOWNSTREAMPROCESSES

-productextraction,purificationassay

-wastetreatment

byproductrecovery;课程介绍;教学内容

;;;

;本章主要内容;一、发酵工业的开展史;产品

西方：啤酒、葡萄酒、面包、干酪

东方：酱油、清酒、醋

中东：乳酸

特点

1.手工作坊或家庭式生产

2.非纯种培养

3.产品质量不稳定

4.凭经验传授技术

5.一般为嫌气发酵;;法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人

微生物学之父

提出了著名的发酵理论：“一切发酵过程都是微生物作用的结果。”

巴斯德认为，酿酒是发酵，是微生物在起作用；酒变质也是发酵，是另一类微生物在作祟；随着科学技术的开展，可以用加热处理等方法来杀死有害的微生物，防止酒发生质变。

同时，也可以把发酵的微生物别离出来，通过人工培养，根据不同的要求去诱发各种类型的发酵，获得所需的发酵产品。

创造了巴氏灭菌法;德国人，发现了炭疽杆菌、结核杆菌、霍乱弧菌，于1905年获得诺贝尔生理学及医学奖

被视为细菌学之父。

世界上第一次创造了蒸汽杀菌法

设计了细菌培养用的肉汁胨培养液和营养琼脂培养基；

创立了固体培养基划线别离纯种法。

建立了细菌涂片染色的根本方法。;2.纯培养技术的建立〔1905-1940年〕;俄国-英国-以色列化学家

1911年，Weizmann利用微生物发酵生产丙酮。

1932年担任耶路撒冷的希伯来大学校长。

1948年担任以色列第一任总统;1928年Flemming爵士发现了青霉素

1939年弗洛里和钱恩精制别离出青霉素

1941年美国进行了青霉素工业化生产

1945年，三人分获诺贝尔奖;初期，在培养瓶中进行外表培养，浓度仅能到达每毫升8～12单位。几百个瓶子生产的青霉素只够一个病人使用。

1943年，在发酵罐中采用通气搅拌的深层培养法生产青霉素。

目前，生产青霉素的发酵罐体积已扩大到百吨以上，发酵液浓度已达每毫升80000单位左右。产品主要有抗生素、赤霉素、氨基酸、酶和甾体的转化;青霉素发酵技术

成功地建立起深层通气培养法和一套培养技术〔包括通无菌空气，搅拌，培养基灭菌和无菌接种等〕

使微生物在培养过程中的温度、pH、通气量、营养物的供给都受到了严格的控制，

厌氧—→好氧，导致一大批新产品的开发

这些都为以后的发酵工业提供了新的概念和模型，成为当代发酵工业兴旺兴旺的开端;发酵车间的空气过滤器;大型发酵罐搅拌装置;特点

机械搅拌发酵罐的容积已经从第三阶段时的80M3扩大到150M3。

以烃为碳源生产微生物细胞作为饲料蛋白质的来源。;标志：基因工程产品的生产。

1972，博耶和科恩建立了基因工程的根本方法。

1976年，斯旺森投资，与博耶共同成立Genentech公司，生产重组胰岛素

1980年，公司上市，市值到达38.5million美元。;根本方法

定向的改变生物性状和功能，生产原来微生物不能生产的产物。;发酵产品增多，应用范围广泛。

哺乳动物的活性蛋白基因在微生物细胞中得到克隆和表达

发酵工业已经扩展到动物和植物细胞培养领域，使过去只能在动植物中提取的一些产品，现在也能成为发酵产品

目前，世界上已经批准上市的基因工程药物就有几十种，如：胰岛素、人生长激素、?,?-干扰素、乙型肝炎疫苗等等。

生产效率高

10L工程菌=50万只羊脑—→5mg激素释放抑制因子

2000L基因工程菌=720kg猪胰—→100g胰岛素

自动控制技术应用更普遍;二、发酵工业的特点;1、具有易变异性，导致代谢途径多样化;2.原料简单粗放，来源广泛，价格低廉

3.反响条件温和，生产过程平安

4.效率高、效益高;1.微生物菌体细胞

2.微生物代谢产物

3.酶制剂

4.微生物转化发酵

5.微生物废水处理和其他;;新的菌体发酵产品---药用功能菌体

茯苓菌→茯苓

担子真菌→灵芝、香菇类

虫草头孢菌;2.微生物代谢产物发酵;酒;3.酶制剂;广泛用于医药工业、食品和轻工业、石油化工

酶试剂盒：医用诊断试剂盒、工业分析试剂盒等

药用酶制剂：胆固醇氧化酶，葡萄糖氧化酶等

食品工业用酶制剂：果胶酶，淀粉酶等

基因重组技术用酶制剂：核酸酶〔nuclease〕，包括

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