❶ 微生物发酵工程工作流程
微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。 根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。(1)好氧性发酵 在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。(2)厌氧性发酵 在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。(3)兼性发酵 酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。 按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。 一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。 液体深层发酵是在青霉素等抗生素的生产中发展起来的技术。同其他发酵方法相比,它具有很多优点:①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。②在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。③液体输送方便,易于机械化操作。④厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。 发酵的一般过程 生物发酵工艺多种多样,但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。 发酵是微生物合成大量产物的过程,是整个发酵工程的中心环节。它是在无菌状态下进行纯种培养的过程。因此,所用的培养基和培养设备都必须经过灭菌,通人的空气或中途的补料都是无菌的,转移种子也要采用无菌接种技术。通常利用饱和蒸汽对培养基进行灭菌,灭菌条件是在120℃(约0.IMPa表压)维持20~30min。空气除菌则采用介质过滤的方法,可用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气中所含的微生物,从而制得无菌空气。发酵罐内部的代谢变化(菌丝形态、菌浓、糖、氮含量、pH值,溶氧浓度和产物浓度等)是比较复杂的,特别是次级代谢产物发酵就更为复杂,它受许多因素控制。 发酵结束后,要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精制,将发酵产物制成合乎要求的成品
❷ 微生物发酵工程工作流程
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“它应用微生物野生菌或工程菌为工业、农业、医药、环保等大规模生产服务的一门工程技术,它是直接建立在微生物工业基础上的,伴随着微生物工业的飞速发展而急速发展壮大起来的一门学科。由于微生物工业与化学工程的紧密结合使微生物工程又不断的得到了新的发展。微生物工程已经涉及到了诸多领域,包括:生物化工原料的清洁生产、食品与饮料、医药产品、生物燃料、微生物采油、生物材料、磁性材料等
❸ 微生物的发酵方法有哪些
利用微生物的发酵工程在食品和饮料工业占据着重要的位置。目前使用微生物生产柠檬酸可以满足全世界的需要。在欧洲与美洲,乳制品及谷物的发酵是重要的食品发酵过程,在牛乳中可发生6种主要的发酵反应。现代牛乳发酵需要接种专用的微生物。谷物制品的发酵中最重要的是面包和焙烤食品的生产。用于面包制作的酵母,通常采用菌种在糖蜜中发酵而获得。酿造工业在欧美主要生产啤酒与葡萄酒、苹果酒等,在中国主要生产白酒、酱制品、醋等。中国在蔬菜腌制中也广泛采用发酵方法。
❹ 酵母菌如何发酵
酵母菌发酵其实就是酵母菌的呼吸作用。 酵母菌属于兼性厌氧型微生物。在有氧的条件下,进行有氧呼吸,将糖类物质分解成二氧化碳和水,释放大量能量。在无氧的条件下,进行无氧呼吸(酒精发酵),将糖类物质分解成二氧化碳和酒精,释放少量能量。 由于有氧呼吸比无氧呼吸(酒精发酵)产能多,因此酵母菌利用等量能源物质,在有氧环境中生长繁殖得到的菌体数目明显比缺氧时高得多。而酒精发酵则需要在缺氧的环境下才能进行。因此利用酵母菌制造啤酒时必须先向发酵罐中通入空气,使酵母菌快速繁殖,达到一定数量后,再密封,让其进行发酵,以获得较多的酒精
❺ 说明微生物发酵培养的一般步骤
就举个列子培养乳酸菌吧。
第一、菌株的活化培养。如果是液体保存的话就吸取一定量的菌液加到MRS培养基中,如果是斜面固体保存的话,就用接种针挑取一点菌落上的菌体,然后液体培养。
第二、扩大培养。将活化好的菌株富集培养。
第三、接种发酵。
❻ 简述微生物发酵的操作方式及特点
微生物发酵的主要方式有固体发酵和液体发酵.工业上的大规模生产主要采用液体发酵.影响发酵的因素有发酵培养基,溶氧、PH、温度、泡沫.主要控制有:溶氧的影响及控制(控制搅拌的速度),温度的影响及控制(温控设置),pH值的影响及控制(流加氨水和尿素),消沫控制(消泡剂),中间补料控制.
❼ 如何微生物发酵呢与自然发酵有何不同
微生物发酵:利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。自然发酵,是利用自然环境中的微生物进行发酵的过程。谷类靠天然野菌种自然发酵,发酵过的面食松软并且容易消化,
❽ 微生物发酵过程中的培养条件主要有哪些及注意事项
微生物发酵过程中的培养:
微生物发酵过程根据发酵条件要求分为好氧发酵和厌氧发酵。好氧发酵法有液体表面培养发酵、在多孔或颗粒状固体培养基表面上发酵和通氧深层发酵几种方法。厌氧发酵采用不通氧的深层发酵。因此,无论好氧与厌氧发酵都可以通过深层培养来实现,这种培养均在具有一定径高比的圆柱形发酵罐内完成,就其操作方法可分为以下几种。
分批式操作:底物一次装入罐内,在适宜条件下接种进行反应,经过一定时间后,将全部反应物取出。
半分批式操作:也称流加式操作。是指先将一定量底物装入罐内,在适宜条件下接种使反应开始。反应过程中,将特定的限制性底物送入反应器,以控制罐内限制性底物浓度在一定范围,反应终止将全部反应物取出。
反复分批式操作:分批操作完成后取出部分反应系,剩余部分重新加入底物,再按分批式操作进行。
反复半分批式操作:流加操作完成后,取出部分反应系,剩余部分重新加入一定量底物,再按流加式操作进行。
连续式操作:反应开始后,一方面把底物连续地供给到反应器中,同时又把反应液连续不断地取出,使反应过程处于稳定状态,反应条件不随时间变化。
❾ 如何利用微生物发酵生产粮食
在日常生活中,发酵现象是司空见惯的。然而,你知道微生物发酵吗?微生物能通过自己的新陈代谢,对一些物质进行分解或合成,产生另外一些物质。利用微生物的这种本领,生产人们需要的各种原料和产品,这就是微生物发酵。
微生物的发酵作用是在神奇的“魔术师”——酵的作用下进行的,只要是常温、常压就可以了。由于微生物种类繁多,因而能在不同的环境中形成不同的发酵产物。这些产物几乎都与我们日常生活密切相关,如,醋、甘油、味精、酒精、抗生素、维生素和微生物杀虫剂。
能不能利用微生物发酵来生产粮食呢?不久前,微生物学家发现可以利用微生物发酵生产粮食。这里说的粮食不是指淀粉,而是蛋白质。微生物发酵生产蛋白质的速度比植物快500倍,比动物快2000倍。一个细菌一昼夜发酵生产的蛋白质,大约等于它自身重量的30~40倍。一个农民每年要种0.67公顷的土地,才能收获1000多千克的大豆,得到400千克的植物蛋白;而一个工人在工厂里利用微生物发酵生产粮食,一年竟能生产10万千克蛋白质。
微生物发酵对人类作出了巨大的贡献。随着科学技术的发展,它的应用前景将越来越广阔。
❿ 微生物发酵的操作与特点
微生物发酵需要五个条件:菌种、空气、水分、适宜的温度和营养。比如做糯米酒就是一例,糯米是养分,酒曲是酵母菌(即微生物)种,糯米蒸熟后要用冷开水(或冷水)冲凉,使温度达25-30度之间,拌入酒曲,有一定水分(水分是微生物发酵的必要条件),水不能太多,太多了没有了空隙便没有了空气。这五个条件都具备了,很快便会发酵。其他如做糖化饲料也是如此。但少数嫌气性的细菌,在没有空气的情况下也能发酵,如沼气池里的桔杆树叶。