《微生物发酵技术基础》课件

《微生物发酵技术基础》本课件将深入探讨微生物发酵技术的理论基础和实践应用，涵盖微生物的特征、发酵过程控制、以及工业应用等方面。从基础知识到实际应用，为您提供全面的学习体验。课程大纲简介模块一：基础知识微生物发酵技术概述微生物的特点细胞结构和代谢过程微生物生长动力学微生物培养基的配制微生物培养方法模块二：发酵过程好氧和厌氧发酵连续发酵和批次发酵固体发酵和液体发酵发酵过程控制发酵产物的分离和纯化微生物发酵技术概述微生物发酵技术是指利用微生物在人工控制的条件下，将有机物质转化为有用产品的过程。该技术应用广泛，涉及食品、医药、能源等多个领域。微生物的特点体积小微生物个体微小，但数量庞大，拥有巨大的表面积，有利于物质交换。繁殖快微生物繁殖速度快，代谢活跃，能够快速积累生物量和代谢产物。种类多微生物种类繁多，具有广泛的代谢能力，可以利用各种有机物质进行发酵。适应性强微生物对环境适应性强，可以在不同的温度、pH值和氧气浓度条件下生存。细胞结构和代谢过程1细胞结构2细胞壁保护细胞3细胞膜控制物质进出4细胞质进行代谢活动5核质遗传物质微生物生长动力学1迟滞期适应环境2对数期快速繁殖3稳定期生长速率减缓4衰亡期细胞死亡微生物培养基的配制碳源提供能量氮源合成蛋白质无机盐提供必需元素生长因子促进生长微生物培养方法试管培养小规模培养三角瓶培养大规模培养发酵罐培养工业化生产平板培养分离纯化菌种好氧和厌氧发酵好氧发酵需要氧气厌氧发酵不需要氧气连续发酵和批次发酵批次发酵一次性添加培养基连续发酵持续添加培养基和产物固体发酵和液体发酵固体发酵利用固体基质进行发酵液体发酵利用液体培养基进行发酵发酵过程控制1温度影响酶活性2pH值影响酶活性3溶解氧影响呼吸作用4搅拌速度促进物质交换发酵产物的分离和纯化1过滤去除固体杂质2离心分离细胞和产物3萃取提取产物4结晶纯化产物微生物发酵在工业中的应用酒类发酵啤酒酵母菌发酵麦芽汁葡萄酒酵母菌发酵葡萄汁白酒曲霉和酵母菌发酵粮食黄酒曲霉和酵母菌发酵糯米食品发酵面包酵母菌发酵面团酸奶乳酸菌发酵牛奶泡菜乳酸菌发酵蔬菜医药发酵抗生素青霉素、链霉素等疫苗预防疾病维生素补充营养酶制剂治疗疾病生物能源发酵1生物能源2生物柴油植物油和醇类3生物乙醇玉米、甘蔗等4生物氢水解产氢5生物甲烷厌氧消化发酵技术存在的问题污染杂菌污染影响发酵成本高发酵过程需要严格控制效率低产物产量有限环境污染废水排放发酵过程放大和工艺优化1放大实验室规模到工业规模2工艺优化提高产率、降低成本3质量控制保证产品质量4安全生产确保生产安全发酵产业的未来发展趋势合成生物学设计改造微生物自动化提高效率绿色发酵可持续发展智能化优化发酵过程案例分析：酒精发酵1原料玉米、小麦等2菌种酵母菌3条件无氧环境4产物乙醇案例分析：乳酸发酵酸奶乳酸菌发酵牛奶酸菜乳酸菌发酵白菜泡菜乳酸菌发酵黄瓜案例分析：氨基酸发酵谷氨酸味精赖氨酸饲料添加剂苯丙氨酸甜味剂天冬氨酸调味剂案例分析：酶类发酵1蛋白酶分解蛋白质2淀粉酶分解淀粉3脂肪酶分解脂肪案例分析：生物柴油发酵原料植物油、动物脂肪菌种微藻、酵母菌过程酯交换反应产物生物柴油实验室实践：微生物培养基配制11.称量根据配方称量各种成分22.溶解将成分溶解在水中33.灭菌高温高压灭菌44.冷却冷却至室温实验室实践：发酵过程监控温度监控发酵温度pH值监控发酵液pH溶解氧监控氧气浓度搅拌速度监控搅拌效率实验室实践：发酵产物分离纯化1过滤去除细胞和固体杂质2离心分离细胞和产物3萃取提取产物4结晶纯化产物总结与展望