嘉应学院：《生物工程概论》课程教学资源（PPT课件）第三章 发酵工程

象第三章发酵工程

◆第一节发酵工程概况 第二节微生物工业菌种与培养基 第三节发酵操作方法与工艺控制 八·第四节发酵产物的后处理 ◆第五节发酵工程的应用

w 第一节 发酵工程概况 w 第二节 微生物工业菌种与培养基 w 第三节 发酵操作方法与工艺控制 w 第四节 发酵产物的后处理 w 第五节 发酵工程的应用

第一节发酵工程概况 ◆发酵工程的定义 发酵工程反应过程的特点 ·发酵工程的内容和发展

第一节 发酵工程概况 w 发酵工程的定义 w 发酵工程反应过程的特点 w 发酵工程的内容和发展

1发酵工程的定义 发酵:利用微生物在有氧和无养条件下的生命活动来 制备微生物菌体或其代谢产物的过程 ◆发酵工程: 冷Y·利用生物的生命活动产生的酶,对无机或有 ≤机原料进行酶加工获得产品的工业 是将传统的发酵与现代DNA重组、细胞融合、 分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的 发酵技术。是渗透工程学的微生物学

1.发酵工程的定义 w 发酵：利用微生物在有氧和无养条件下的生命活动来 制备微生物菌体或其代谢产物的过程 w 发酵工程： w 利用生物的生命活动产生的酶，对无机或有 机原料进行酶加工获得产品的工业。 是将传统的发酵与现代DNA重组、细胞融合、 分子修饰和改造等新技术结合并发展起来的 发酵技术。是渗透工程学的微生物学

◆发酵产品:人干扰素、乙肝疫苗、心活 素、红细胞生成素、血凝因子、青霉素 酰化酶、成纤维细胞生长因子等等

w 发酵产品：人干扰素、乙肝疫苗、心活 素、红细胞生成素、血凝因子、青霉素 酰化酶、成纤维细胞生长因子等等

2发酵工程反应过程的特点 ◆a反应条件温和 ◆b.原料来源广泛 ◆c反应以生命体的自动调节方式进行,若干个 反应过程能够像单一反应一样,在单一反应 器内很容易地进行 ◆d.发酵产品多为小分子,但能很容易的生产出 复杂的高分子化合物

2.发酵工程反应过程的特点 w a.反应条件温和 w b.原料来源广泛 w c.反应以生命体的自动调节方式进行，若干个 反应过程能够像单一反应一样，在单一反应 器内很容易地进行 w d.发酵产品多为小分子，但能很容易的生产出 复杂的高分子化合物

◆e.高度选择性的进行复杂化合物在特定 部位的反应 ◆f发酵液一般对生物体无害 ◆g易发生杂菌污染 ÷h通过菌种改良,可以利用原有设备较 大幅度的提高生产水平

w e.高度选择性的进行复杂化合物在特定 部位的反应 w f.发酵液一般对生物体无害 w g.易发生杂菌污染 w h.通过菌种改良，可以利用原有设备较 大幅度的提高生产水平

需注意的一些问题 ◆1副产物的产生,造成提取和精制的困难 ◆2活细胞的反应,细胞容易发生变异,影响反 应物的生成率,不易控制 ◆3准备工作量大,花费高 八·4底物浓度不能过高,要使用较大反应器 ◆5废水具有较高的 BOD/COD(水质生物耗氧量 和化学需氧量),需进行处理

需注意的一些问题 w 1.副产物的产生，造成提取和精制的困难 w 2.活细胞的反应，细胞容易发生变异，影响反 应物的生成率，不易控制 w 3准备工作量大，花费高 w 4.底物浓度不能过高，要使用较大反应器 w 5废水具有较高的BOD/COD(水质生物耗氧量 和化学需氧量）,需进行处理

3发酵工程的研究内容 ◆内容:生产菌种的选育、发酵条件的优 化与控制、反应器的设计及产物的分离、 提取与精致等过程 八◆有价值的发酵产物:微生物菌体本身 菌体代谢产物;菌体或酶系实现生物转 化得到的产物

3.发酵工程的研究内容 w 内容：生产菌种的选育、发酵条件的优 化与控制、反应器的设计及产物的分离、 提取与精致等过程 w 有价值的发酵产物：微生物菌体本身； 菌体代谢产物；菌体或酶系实现生物转 化得到的产物

第二节微生物工业菌种与培 养基 真核生物:细胞含有具体的细胞核,细胞核 有核膜、核仁和染色体,如原生动物、单细 胞藻类、真菌等 八·原核生物:细胞含有不具体的细胞核,细胞 核没有核膜、核仁,遗传物质(①NA)不组成典 型的染色体,如细菌和立克次氏蓝绿藻类 非细胞微生物:病毒如噬菌体

第二节 微生物工业菌种与培 养基 w 真核生物：细胞含有具体的细胞核，细胞核 有核膜、核仁和染色体，如原生动物、单细 胞藻类、真菌等。 w 原核生物：细胞含有不具体的细胞核，细胞 核没有核膜、核仁，遗传物质(DNA)不组成典 型的染色体，如细菌和立克次氏蓝绿藻类。 w 非细胞微生物：病毒如噬菌体