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1、微生物发酵及其应用微生物微生物 原核生物界原核生物界 原生生物界原生生物界真菌界真菌界病毒界病毒界(细菌、放线菌、蓝藻细菌、放线菌、蓝藻)(酵母菌霉菌大型真菌酵母菌霉菌大型真菌)(草履虫变形虫衣藻草履虫变形虫衣藻)(噬菌体、艾滋病毒噬菌体、艾滋病毒)种类种类:特点：结构都相当特点：结构都相当简单简单, ,个体多数十分个体多数十分微小微小. .通常要用通常要用光学光学显微镜或电子显微镜显微镜或电子显微镜才能看到，有的甚至没有细胞结构才能看到，有的甚至没有细胞结构. .且体内且体内一般不含有叶绿素一般不含有叶绿素. .不能进行光合作用不能进行光合作用. .病毒的形态病毒的形态细菌的种类细菌的种类球
2、菌球菌杆菌杆菌螺旋菌螺旋菌细菌细菌气气生生菌菌丝丝孢孢子子丝丝孢子孢子基内菌丝基内菌丝培养基培养基谷氨酸是鲜味剂味精的主要成分，以前用植物(如大豆)蛋白质水解法生产。1957年，日本率先用微生物发酵法生产成功。常用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌等。培养基通常用豆饼(或马铃薯等)的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等配制而成，呈液体状态，因此也称培养液。其中的生物素是生长因子。培养液配制完成以后，投放到发酵罐中，通98kPa的蒸汽进行灭菌，冷却后，在无菌条件下加入菌种，即为接种。资料分析资料分析谷氨酸棒状杆菌是好氧菌，因此，发酵过程要不断地通入无菌空气，并通过搅
3、拌，使空气形成细小的气泡，迅速溶解在培养液中(称溶氧)；同时，也能使菌种与培养液充分接触，提高它们对原料的利用率。在温度为3037、pH为78.0的条件下，经2832h，培养液中就会生成大量的谷氨酸。最后，将谷氨酸从培养液中分离提取出来，通常每升培养液中能得到谷氨酸50100g。提取出来的谷氨酸用适量的Na2CO3溶液中和后，再经过过滤、浓缩、离心分离等步骤，便制成了味精。发酵工程发酵工程（fermentationengineering）就是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化工程技术和设备来生产有用物质或将微生物直接用于工业化生产获得目的产物的技术体系。包括发酵和提纯两个工序。发展史分传统
4、阶段、现代工业发酵阶段、生物技术产业阶段。一、发酵一、发酵 将微生物接种到合适的培养基中，通过控制其生长和代谢环境，来使微生物发挥起独特功能的过程。 菌种的选育，种子的扩大培养，培养基的配制与灭菌，接种及发酵控制等。基本过程基本过程 :主要内容主要内容:PH、温度种子培养罐温度、温度、PH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等通过计算机系统检测和控制泡沫和营养等通过计算机系统检测和控制随时检测培养液中微生物数量、产物浓度随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等以了解发酵进程。及时添加必需的营养等以了解发酵进程。及时添加必需的营养组分，以满足菌种的营养需求。组分，以
5、满足菌种的营养需求。要严格控制温度、要严格控制温度、PH、溶氧等发酵条件。、溶氧等发酵条件。发酵类型发酵类型根据是否需要氧气：根据是否需要氧气：厌氧发酵（静置发酵）和好氧发酵（通气发酵）；根据发酵培养基的性质：根据发酵培养基的性质：固态发酵和液态发酵；根据发酵方式的不同：分批发酵、补料分批发酵及连续发酵等。根据产物的不同根据产物的不同1.乳酸发酵：糖+乳酸菌乳酸2.酒精发酵：糖+酵母酒精+CO23.醋酸发酵：酒精+醋酸菌+O2醋酸+H2O4.丁酸发酵：乳酸或糖+酪酸梭状芽孢杆菌丁酸+副产物产气发酵：糖+大肠杆菌等CO2+H2图7-12单罐连续发酵示意图发酵工程在食品工业上的应用主要包括以下三方面。第一、第一、生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食醋等，使产品的产量和质量得到明显的提高。第二、第二、生产各种各样的食品添加剂,改善了食品的品质及色、香、味。第三、第三、随着人口的增长，粮食短缺已成为困扰人们的社会问题之一，而发酵工程的发展将为解决这一问题开辟新的途径。用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”供人们直接食用。
