微生物发酵技术

微生物发酵技术

微生物发酵技术是利用微生物代谢过程中产生的化学反应,在特定条件下使其大量繁殖和代谢,从而生产出所需的化合物或者产物的技术。这种技术在食品、医药、化妆品、环保等领域都有广泛应用。

微生物发酵技术的基本步骤包括:选材、培养、发酵和提取。选材阶段是从已知微生物菌株中选择最合适的菌株进行研究;培养阶段是通过优化培养基成分等条件,使微生物在不同的生长阶段表现最佳;发酵阶段是在特定的条件下,如温度、pH值、氧气和营养物质等方面控制,让微生物进行代谢并产生所需产物;提取阶段则是将产物从培养液中分离出来,通常采用物理、化学、生物学等手段进行。

微生物发酵技术的优点在于产物多样性、高效性和可控性,使得其应用范围广泛。同时,它也存在着一些挑战,如微生物菌株的选取和优化培养条件的掌握等。因此,未来的研究方向将会着重于如何提高微生物发酵技术的产能、降低成本、优化工艺、控制环境等。

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为什么微生物发酵技术越来越受重视?

微生物发酵技术是利用对微生物进行代谢控制,以获得我们所需要的产品。

与一般的化学技术相比,微生物发酵生产具有原料来源广泛、生产条件温和、生产控制简单方便、生产安全性高、环境污染相对较小,能够生产出用化学合成方法无法生产的生物活性物质和药品等优点,使其应用范围越来越广,产品越来越多,也越来越受到各国各领域的重视。

什么是微生物发酵技术

微生物发酵技术,是以现代发酵技术为核心,利用微生物的代谢活动过程,经生物转化而大规模地制造各种工业发酵产

  品。微生物发酵技术已经形成了一个品种繁多、门类齐全的工业体系,在国民经济中占有重要地位。微生物发酵生

  产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。

微生物发酵技术可用于开发新型能源吗?

微生物发酵技术可用于开发新型能源,应该是未来能源和原材料的主要来源。

植物和微生物通过光合作用制造了大量的有机物。经过计算,地球上的植物和微生物每年通过光合作用产生5000亿吨有机物质。其中,供人类利用的有淀粉、蛋白质、维生素、有机酸等,还有橡胶、植物酸和各种药材。但是,大部分光合作用产物转化为纤维素,使纤维素成为地球上数量最大的一种有机物质。目前人类生产的粮食,仅是光合作用制造的有机物 的3%。

因此通过研究微生物发酵技术,将植物制造的大量有机物转化为酒精,乳酸等可供人类使用的能源以及原料,如果能够成功,人类将不再依赖化石类能源,具有非常重大的意义。

发酵工程原理与技术

发酵工程原理与技术如下:

微生物受热死亡的原因,主要是因高温使微生物体内的一些重要的蛋白质,如酶等发生凝固、变性,从而导致微生物无法生存而死亡。微生物受热丧失活力,但是其物理性质不变。

在一定温度下,微生物的受热死亡遵照分子反应通率理涂。在灭菌过程中,活菌数逐渐减少其减少量随残留活菌数的减少而递减,即微生物的死亡速率与征一魔时残存的活菌数成正比,此无亡规律称为对数死亡定律。

发酵过程也叫微生物工程。微生物其实是一些我们肉眼看不到,但是真实存在的一些微小的生命体,包括我们经常能听到的像细菌、病毒、真菌以及原生生物等等,正是这些微生物采用工程技术手段可以把活性的离体酶当中的某些功能加以利用,为人类生产有用的生物产品。

发酵工程利于抗生素的合成。近些年来随着科技的迅速发展,抗生素的相关研究有了迅猛的发展,并且在临床当中利用发酵的方法大量生产并进行了广泛的应用。例如青霉素、土霉素、四环素、新霉素、红霉素等等,往往运用到肿瘤、抗病毒、抗真菌等相关的方向,对治疗老年痴呆、糖尿病,以及一些患有肥胖症的人群都有着明显的效果。

发酵过程的注意的事项:

发酵温度的控制。由于微生物在生产和发酵过程中,对温度有不同的要求。在生产上,为获取较高的生产率,针对所用菌种的特性,在发酵周期的各阶段需要控制温度,提供该阶段生物活动最适合温度。在发酵前期,菌量少,取稍高的温度,促使菌的呼吸与代谢,使菌迅速生长。

在中期菌量已达到合成产物的最适量,发酵需要延长中期,从而提高产量,因此中期温度要稍低一些,可以推迟衰老;发酵后期,产物合成能力降低,没有必要延长发酵周期,就又提高温度,刺激产物合成。

发酵技术是啥?

很久以前,人们发现果酒暴露在空气中会变酸,水果放久了就会有酒味,并把这种现象叫发酵。但直到近代人们才弄清楚发酵现象是微生物引起的。

发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术,称为发酵技术。

人们常常利用发酵技术生产各种产品。

发酵技术与日常生活

近百年来,随着科学技术的进步,发酵技术发生了划时代的变革,已经从利用自然界中原有的微生物进行发酵生产的阶段,进入到,按照人的意愿创造出具有特殊性能的微生物以生产人类所需要的发酵产品的新阶段。目前,仅通过发酵技术生产的抗生素就有200多种。发酵技术和我们的生活息息相关。

参考资料:http://www.shge.com

什么是发酵技术?

中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2。

发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术,称为发酵技术。发酵技术是生物技术中最早发展和应用的食品加工技术之一。

许多传统的发酵食品,如酒,豆豉,甜酱,豆瓣酱,酸乳,面包,火腿,腌菜,腐乳以及干酪等。随着分子生物学和细胞生物学的快速发展,现代发酵技术应运而生。传统发酵技术与DNA重组技术,细胞融合技术结合,已成为现代发酵技术及工程的主要特征。

发酵是利用微生物的代谢活动,通过生物催化剂将有机物质转化成产品的过程。狭义的说在有氧条件下,糖类或近似糖类物质的分解。例如乳酸链球菌是在缺氧的条件下将乳糖转化成乳酸,醋酸杆菌则在有氧条件将酒精转化成醋酸。发酵技术是利用发酵来获得产品的技术。

伴随着微生物分解食品中大分子(如蛋白质,多糖)的同时,由于微生物的新陈代谢也会产生一些代谢产物,这些代谢产物有许多是营养性的物质,如氨基酸,有机酸等。种籽和谷物中含有人体不易消化的纤维素。

发酵食品的特色和作用:

1、抑制菌和一般病原菌的生长。

2、发酵食品能提高原有的未发酵食品的营养价值。

3、在食品发酵后,其原来的色泽,形状,风味都会有所改变,而且是按着人们的意愿去改变的。

微生物发酵床养猪技术要点,养猪知识

发酵床养殖是以发酵床为载体,利用全新的自然农业理念和微生物发酵技术,对有益菌落进行筛选、培养和扩繁,是一种无污染、低排放的新型环保养猪技术。

下面我们了解一下发酵床养猪技术要点:垫料与功能菌群的筛选。

发酵床养猪垫料的组成

发酵床是填入垫料池中垫料的总称,是微生物发酵床养猪法中的核心技术之一。

好的垫料应该价廉易得,能使动物安乐、舒适,吸水、吸氨气性能强,粉尘少,有毒有害物质少,粪尿不易使其。

随着应用面积的扩大,垫料资源需求不断增加,出现了多元化的垫料配方。

一是用65%的棉秆、椰子壳粉等代替锯末、稻壳制作发酵床,在30℃条件下,发酵效果较为稳定,降解猪粪的效果也较好。

二是以粉碎玉米秸秆为主的发酵床、以花生壳为主的发酵床和以锯末为主的发酵床饲养生猪均能够提高猪的生长性能及免疫效果,且利用玉米秸秆和花生壳作为发酵床垫料能够明显提高猪的增重率和饲料利用率。

微生物发酵床功能菌群的筛选

微生物群落是发酵床养猪技术的核心部分,猪排泄物降解效率和发酵床使用年限均与菌种质量有最直接的关系,良好的垫料管理、性状稳定且分解能力良好的微生物菌种是发酵床养猪技术的关键因子。

市售用于发酵床养猪的微生物菌种普遍具有价格高、性状不稳定等缺陷。

加入良好的微生物菌剂可有效抑制有害微生物的生长繁殖,提高发酵床养猪的安全性。

因此,筛选出适合的优良菌种是目前发酵床养猪体系中急需解决的关键问题。

发酵床功能菌群的粪便分解能力首先取决于发酵菌种的组成和活性,如果菌群的发酵温度不能在50℃以上维持一段时间,则粪便中的病原菌不能被有效杀灭;但是如果菌群发酵持续发热,则会使发酵床垫料过快分解。

若菌群的发酵方式均为有氧发酵,则氧气浓度较低的深层垫料中的有机物质不能有效分解;若均为厌氧发酵,则垫料表层的大量粪便无法分解消除。

微生物发酵详细资料大全

微生物发酵即是指利用微生物,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。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。

发酵工程的套用范围医药工业,食品工业,能源工业,化学工业,农业:改造植物基因;生物固氮;工程杀虫菌生物农药;微生物养料。环境保护等方面。

基本介绍

中文名 :微生物发酵 外文名 :Microbial fermentation 定义 :生物体对于有机物的某种分解过程 套用 :食品工业、生物和化学工业 原料 :微生物 发酵水平 :取决于菌种本身和培养条件 发酵方法,套用领域范围,相关概念,初级代谢产物,次级代谢,湿热灭菌法,连续灭菌,诱变育种,菌种初筛,菌种复筛,自然选育,种子扩大培养,巴斯德消毒法,辐射灭菌法,微生物转化,质粒,抗生素,连续发酵,菌种活化,消沫剂,空气分布器,杂交育种,基因工程育种,富集培养,原生质体融合,生物处理法,分批补料发酵,细胞融合技术,单细胞蛋白,工程菌,

发酵方法

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,将特定的性底物送入反应器,以控制罐内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。 分批发酵法(batch fermentation) 分批发酵又称分批培养,发酵工业中常见的分批发酵方法是采用单罐深层分批发酵法。每一个分批发酵过程都经历接种、生长繁殖、菌体衰老进而结束发酵,最终提取出产物。这一过程在某些培养液的条件支配下,微生物经历著由生到死的一系列变化阶段,在各个变化的进程中都受到菌体本身特性的制约,也受周围环境的影响。只有正确认识和掌握这一系列变化过程,才有利于控制发酵生产。 分批发酵的 特点 是:微生物所处的环境是不断变化的,可进行少量多品种的发酵生产,发生杂菌污染能够很容易终止操作,当运转条件发生变化或需要生产新产品时,易改变发酵对策,对原料组成要求较粗放等。 分批培养过程微生物生长可分为:停滞(或调整)期、对数(生长)期、稳定期和衰亡期四个阶段。研究细胞的代谢和遗传宜采用生长最旺盛的对数期细胞。在发酵工业生产中,使用的种子应处于对数期,把它们接种到发酵罐新鲜培养基时,几乎不出现停滞期,这样可在短时间内获得大量生长旺盛的菌体,有利于缩短生产周期。在研究和生产中,常需延长细胞对数生长阶段。 补料分批发酵法(fed-batch fermentation) 补料分批发酵又称半连续发酵或半连续培养,是指在分批发酵过程中,间歇或连续地补加新鲜培养基的培养方法。与传统分批发酵相比,其优点在于使发酵系统中维持很低的基质浓度。低基质浓度的优点为:①可以除去快速利用碳源的阻遏效应,并维持适当的菌体浓度,使不致加剧供氧的矛盾;②避免培养基积累有毒代谢物。 补料分批发酵广泛套用于抗生素、胺基酸、酶制剂、核苷酸、有机酸及高聚物等的生产。 连续发酵法(continuous fermentation) 连续发酵又称连续培养,连续发酵过程是当微生物培养到对数期时,在发酵罐中一方面以一定速度连续不断地流加新鲜液体培养基,另一方面又以同样的速度连续不断地将发酵液排出,使发酵罐中微生物的生长和代谢活动始终保持旺盛的稳定状态,而pH值、温度、营养成分的浓度、溶解氧等都保持一定,并从系统外部予以调整,使菌体维持在恒定生长速度下进行连续生长和发酵,这样就**提高了发酵的生长效率和设备利用率。 开放式连续发酵 在开放式连续发酵系统中,培养系统中的微生物细胞随着发酵液的流出而一起流出,细胞流出速度等于新细胞生成速度。因此在这种情况下,可使细胞浓度处于某种稳定状态。另外,最后流出的发酵液如部分返回(反馈)发酵罐进行重复使用,则该装置叫做循环系统,发酵液不重复使用的装置叫做不循环系统。 封闭式连续发酵 在封闭式连续发酵系统中,运用某种方法使细胞一直保持在生物反应器内,并使其数量不断增加。这种条件下,某些因素在生物反应器中发生变化,最后大部分细胞死亡。因此在这种系统中,不可能维持稳定状态。封闭式连续发酵可以用开放式连续发酵设备加以改装,只要使用部分菌体重新循环。另一种方法是采用间隔物或填充物置于设备内,使菌体在上面生长,发酵液流出时不带细胞或所带细胞极少。 透析膜连续发酵是一个新方法,它是采用一种具有微孔的有机膜将发酵设备分隔,这种膜只能通过发酵产物,而不能通过菌体细胞。这样,将培养液连续流加到发酵设备的具有菌体的间隔中,微生物的代谢产物就通过透析膜连续不断地从另一间隔流出。在一些发酵过程中,当发酵液中代谢产物积累到一定程度时就会抑制它的继续积累,而采用透析膜发酵的方法可使代谢产物不断透析出去,发酵液中留下不多,因而可以提高产物得率。

套用领域范围

微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。发酵工程的套用范围有: 医药工业,食品工业,能源工业,化学工业,农业:改造植物基因;生物固氮;工程杀虫菌生物农药;微生物饲料。环境保护等方面。 酒类 包括果酒、啤酒、白酒及其他酒均是利用酿酒酵母,在厌氧条件下进行发酵,将葡萄糖转化为酒精生产的。白酒经过蒸馏,因此酒的主要成分是水和酒精,以及一些加热后易挥发物质,如各种酯类、其他醇类和少量低碳醛酮类化合物。果酒和啤酒是非蒸馏酒,发酵时酵母将果汁中或发酵液中的葡萄糖,转化为酒精,而其他营养成分会部分被酵母利用,产生一些代谢产物,如胺基酸、维生素等,也会进入发酵的酒液中。因此,果酒和啤酒营养价值较高。 醋 食品店或超市出售的醋中,除了白醋是由化学合成的食品级醋酸勾兑的外,其他的则是由醋酸菌在好氧条件下发酵,将固体发酵产生的酒精转化为醋酸生产的。由于使用的微生物菌种或曲种的差异,在葡萄糖发酵过程中会产生乳酸或其他有机酸,因而使醋有不同的风味。 酱油 酱油生产以大豆为主要原料,其他有麦麸、小麦、玉米等,将上述原料经粉碎制成固体培养基,在好氧条件下,利用产生蛋白酶的霉菌,如黑曲霉进行发酵。微生物在生长过程中会产生大量的蛋白酶,将培养基中的蛋白质水解成小分子的肽和胺基酸,然后淋洗、调制成酱油产品。酱油富含胺基酸和肽,具有特殊香味。 优酪乳 牛奶在厌氧条件下,由乳酸菌发酵,将乳糖分解,并进一步发酵产生乳酸和其他有机酸,以及一些芳香物质和维生素等;同时蛋白质也部分水解。因此,优酪乳是营养丰富、易消化,少含乳糖,是适合于有乳糖不适应症者的优良食品。 醪糟 又称酒酿,是大米经蒸煮后,接种根霉,在好氧条件下,发酵生产的含低浓度酒精和不同糖分的食品。根霉在生长时会产生大量的淀粉酶,将大米中的淀粉水解成葡萄糖,同时利用部分葡萄糖发酵产生酒精。由于使用的根霉菌种不同,可以生产不同酒精度、不同甜度和不同香味的醪糟。 面包 面包均是利用活性干酵母(面包酵母)经活化后,与面粉混合发酵,再加入各种添加剂,经烤制生产的。面粉发酵后淀粉结构发生改变,变得易于消化、营养易于吸收。 糖果 、饼干、果冻等添加了红曲色素,以调节色泽; 果汁 、饼干、面包、点心、速食面等添加了黄原胶,起悬浮、稳定、增稠、改善口感、防止粘牙、延长储存期等作用; 各类罐头,包括蔬菜、水果、蘑菇、鱼类、肉类、蛋类罐头,香肠,包装奶等添加了乳链杆菌肽,以保鲜、防腐,保存营养和改善口感等; 各种果汁、啤酒和饮料中均需使用柠檬酸或乳酸作为酸味剂调节口味、口感; 饭店、食堂和家庭制作的菜肴中常加味素或肌苷,以增加鲜味。

相关概念

初级代谢产物

微生物通过初级代谢途径,产生微生物自身生长繁殖所必需的代谢产物。

次级代谢

是微生物在一定的生理阶段出现的一种特殊代谢类型,是某些微生物为了避免在代谢过程中某些代谢产物的积累造成的不利作用,而产生的一类利于生存的代谢类型,次级代谢产物通常是在生产后期合成。

湿热灭菌法

按被灭菌物品的性质不同,选择不同温度的湿热蒸汽进行灭菌,此法在同一温度下比干热杀菌效力大。

连续灭菌

培养基在发酵罐外经过一套灭菌设备连续的加热灭菌,冷却后送入已灭菌的发酵罐内的灭菌工艺过程,又称连消。

诱变育种

利用各种诱变剂处理微生物细胞,提高基因的随机突变频率,扩大变异幅度,通过一定的筛选方法,获取所需要优良菌株的过程。

菌种初筛

是从分离得到的大量菌种中将合成目的产物的菌种筛选出来的过程。初筛可分为平板筛选和摇瓶发酵筛选。

菌种复筛

对初筛出来的菌种进行复筛,通常采用摇瓶培养法,一般一个菌株至少要重复3~5个瓶,培养后的发酵液必须采用精确分析方法测定。

自然选育

在生产过程中,不经过人工诱变处理,利用菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程。

种子扩大培养

是指将保存在沙土管、冷冻干燥管、斜面试管等中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和高质量的纯种的过程。

巴斯德消毒法

将待消毒的物品在60~62℃加热30min或在70℃加热15min,以杀死其中的病原菌和一部分微生物的营养体。

辐射灭菌法

利用高能量的电磁辐射和微粒辐射来杀死微生物。

微生物转化

是指利用微生物代谢过程中的某些酶或酶系将一种化合物转化成含有特殊功能基团产物的生物化学反应。

质粒

是一种能够复制的染色体外遗传因子。

抗生素

是青霉素、链霉素、红霉素和四环素等一类化学物质的总称,是生物在其生命过程中产生的能在低浓度下有选择性地抑制或杀死其他微生物或肿瘤细胞的有机物质。

连续发酵

是指以一定的速度向发酵罐内连续添加新鲜培养基,同时以相同的速度流出培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定,微生物在稳定状态下生长或生产。

菌种活化

保藏在沙土管、冷冻干燥管或斜面中的菌种经无菌操作接入适合于孢子发芽或营养体生长的斜面培养基中,经培养成熟后挑选菌落正常的孢子或营养体再一次接入试管斜面,反复培养几次 。

消沫剂

工业发酵中用于消除发酵中产生的泡沫,防止逃液和染菌,保证生产的正常运转。

空气分布器

是把无菌空气引入发酵罐中并分布均匀的装置,有单孔管、多孔环管及多孔分支环管等几种。

杂交育种

一般指两个基因型不同的菌株通过结合或原生质体融合使遗传物质重新组合,再从中分离和筛选出具有新性状的菌株。

基因工程育种

是套用基因工程手段进行的,基因工程师一种DNA体外重组技术,是在分子水平上,根据需要,用人工方法取得供体DNA上的基因,在体外重组于载体DNA上,再转移入受体细胞,使其复制、转录和翻译,表达出供体基因原有的遗传性状。

富集培养

由于采集样品中各种微生物数量有很大差异,若估计到要分离的菌种数量不多时,就要人为增加分离的机率,增加该菌种的数量。

原生质体融合

用酶法将细胞膜外侧的细胞壁除掉,制备成无细胞壁的球状细胞体即原生质体,将两种来源于微生物细胞A和B的原生质体,在融合诱导剂的存在下等量混合起来,可使原生质体表面形成电极性,相互之间容易吸引、脱水黏合而形成聚合物,进而使原生质体收缩变形,紧密接触处的膜先形成原生质桥,逐渐增大而实现融合。融合的原生质体在适当条件下可再生出细胞壁而形成一个新细胞。(用脱壁酶处理将微生物细胞壁除去,制成原生质体,再用聚乙二醇促使原生质体发生融合,从而获得异核体或重组合子。)

生物处理法

就是在发酵工业废渣水中利用各类微生物的新陈代谢功能进行物质转化的过程,使废水中呈溶解和胶状的有机物被降解并转化成为无害的物质,废渣水中的有机物和一些有毒物质(如酚等)不断被转化分解或吸附沉淀,从而达到净化污水、消除公害的目的。

分批补料发酵

又称 半连续发酵 ,是指在微生物发酵过程中,间歇式或连续式补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养技术。

细胞融合技术

是把两个亲本的细胞经酶法除去细胞壁得到两个球状原生质体或原生质体球,然后置于高渗溶液中,通过生物法、化学法或物理法等诱导融合法,促使两者互相凝集并发生细胞之间的融合,进而导致基因重组,获得新的重组子(菌株)。这种融合又称为原生质体融合。

单细胞蛋白

是指通过培养单细胞蛋白生物而获得的菌体蛋白质。

工程菌

通过基因工程改造后的菌株称为“工程菌”。

什么是微生物发酵工程?

作为现代科学意义上的微生物发酵工程,是指将传统发酵技术与现代生物学的DNA重组、体细胞融合等新技术结合并发展起来的现代微生物发酵技术。目前在医学和农业生产领域中通用的20多种抗生素中,绝大部分都是利用微生物的特定功能制成的发酵产品。

在生物工程的各类技术系统中,最基本的核心系统就是基因工程。也就是说,只有通过对基因进行剪裁、拼接等改造和加工,才能按照人们预先设计的蓝图制造出特定的生物性状、物种和制品。毋庸置疑,生物工程的发展必将导致传统工业结构的调整与改革,并会在解决人类面临的难题中发挥自己的巨大潜力,成为推动当前新技术的强大动力。

生物工程的影响涉及到农业、医药、食品、能源、环境保护等国民经济的众多领域。作为一种生产力,它对科学和社会发展的影响和作用,将会随着这个新兴产业的不断开拓而越来越大,并将引起传统工业模式的变革。因而,它所产生的经济效益也将是难以估量的。从某种意义上说,生物工程所产生的重大影响将远远超过20世纪70年代的微电子学、60年代的计算机以及50年代的晶体管半导体的发明。而且它所产生的影响将会在21世纪得到更加充分的显现。

不过,现代生物工程技术的迅速发展,如同现代遗传科学一样,也给人们带来了许多困惑:当人们能够任凭自己的想像“制造”出任何有生命的物种来的时候,那时,这个世界将会变成一个什么样的世界呢?

微生物发酵工程工作流程?

1、发酵生产流程三个阶段:

上游、中游和下游。

(1)先进行高性能生产菌株的选育;

(2)然后在人工或计算机控制的生化反应器中进行大规模培养,生产目的代谢产物;

(3)最后收集目的产物并进行分离纯化,最终获得所需要的产品。

2、现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。发酵工程经历了“农产手工加工——近代发酵工程——现代发酵工程”三个发展阶段。

1、手工加工

发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作(农产手工加工),后来借鉴于化学工程实现了工业化生产(近代发酵工程),最后返璞归真以微生物生命活动为中心研究、设计和指导工业发酵生产(现代发酵工程),跨入生物工程的行列。

2、近代发酵

原始的手工作坊式的发酵制作凭借祖先传下来的技巧和经验生产发酵产品,体力劳动繁重,生产规模受到,难以实现工业化的生产。

于是,发酵界的前人首先求教于化学和化学工程,向农业化学和化学工程学习,对发酵生产工艺进行了规范,用泵和管道等输送方式替代了肩挑手提的人力搬运,以机器生产代替了手工操作,把作坊式的发酵生产成功地推上了工业化生产的水平。发酵生产与化学和化学工程的结合促成了发酵生产的第一次飞跃。

3、现代发酵

通过发酵工业化生产的几十年实践,人们逐步认识到发酵工业过程是一个随着时间变化的(时变的)、非线性的、多变量输入和输出的动态的生物学过程,按照化学工程的模式来处理发酵工业生产(特别是大规模生产)的问题,往往难以收到预期的效果。

从化学工程的角度来看,发酵罐也就是生产原料发酵的反应器,发酵罐中培养的微生物细胞只是一种催化剂,按化学工程的正统思维,微生物当然难以发挥其生命特有的生产潜力。于是,追溯到作坊式的发酵生产技术的生物学内核(微生物),返璞归真而对发酵工程的属性有了新的认识。发酵工程的生物学属性的认定,使发酵工程的发展有了明确的方向,发酵工程进入了生物工程的范畴。

扩展资料:

发酵工程与传统相比的特点:

1、主要以可再生资源为原料;

2、反应条件温和;

3、环境污染较少;

4、能生产目前不能生产或通过化学方法生产困难的性能优异的产品;

5、投资较少。

参考资料来源:百度百科 - 发酵工程