《發(fā)酵工程下》ppt課件目錄CATALOGUE發(fā)酵工程概述發(fā)酵工程的基本原理發(fā)酵工程的主要技術(shù)發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例發(fā)酵工程的未來(lái)發(fā)展發(fā)酵工程概述CATALOGUE01123發(fā)酵工程：利用微生物的代謝活動(dòng)，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)手段，生產(chǎn)出人類(lèi)所需產(chǎn)品的過(guò)程。發(fā)酵工程是生物工程的一個(gè)重要分支，涉及到微生物的分離、培養(yǎng)、選育、發(fā)酵以及產(chǎn)品的提取、精制等環(huán)節(jié)。發(fā)酵工程具有高效、環(huán)保、可持續(xù)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、能源等領(lǐng)域。發(fā)酵工程定義醫(yī)藥領(lǐng)域食品工業(yè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域能源領(lǐng)域發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域01020304抗生素、維生素、激素等生物藥物的生產(chǎn)，以及疫苗、抗體等生物制品的研發(fā)。酸奶、面包、酒類(lèi)等傳統(tǒng)食品的生產(chǎn)，以及新型食品的開(kāi)發(fā)。生物農(nóng)藥、生物肥料的生產(chǎn)，以及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研發(fā)。生物燃料的研發(fā)與生產(chǎn)，如乙醇、生物柴油等。發(fā)酵工程的發(fā)展歷程酵母菌用于酒精發(fā)酵的工業(yè)化生產(chǎn)?？股氐陌l(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，推動(dòng)了抗生素工業(yè)的發(fā)展?；蚬こ痰呐d起，為發(fā)酵工程提供了新的技術(shù)支持。隨著環(huán)保意識(shí)的提高，生物能源成為發(fā)酵工程新的應(yīng)用領(lǐng)域。19世紀(jì)末20世紀(jì)初20世紀(jì)中葉21世紀(jì)初發(fā)酵工程的基本原理CATALOGUE0203微生物的分解代謝微生物通過(guò)分解代謝，將復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單有機(jī)物或無(wú)機(jī)物，釋放能量。01微生物的能量代謝微生物通過(guò)氧化還原反應(yīng)將有機(jī)物或無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為能量，用于自身的生長(zhǎng)和繁殖。02微生物的合成代謝微生物通過(guò)合成代謝，將簡(jiǎn)單的有機(jī)物合成為自身細(xì)胞成分或儲(chǔ)存物質(zhì)。微生物的代謝描述微生物生長(zhǎng)速率與生長(zhǎng)階段的關(guān)系，包括延滯期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期、穩(wěn)定期和衰亡期。微生物的生長(zhǎng)曲線微生物的繁殖方式微生物的培養(yǎng)基介紹微生物的無(wú)性繁殖和有性繁殖方式，以及繁殖過(guò)程中遺傳物質(zhì)的傳遞。介紹培養(yǎng)基的組成和制備方法，以及培養(yǎng)基對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響。030201微生物的生長(zhǎng)與繁殖發(fā)酵類(lèi)型與過(guò)程介紹不同發(fā)酵類(lèi)型的原理、工藝流程和產(chǎn)物，如酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等。發(fā)酵產(chǎn)物與分離提取介紹發(fā)酵產(chǎn)物的分離提取方法，如離心、過(guò)濾、萃取等，以及產(chǎn)物純化和精制的過(guò)程。酶的分類(lèi)與性質(zhì)介紹酶的分類(lèi)、催化機(jī)制和影響因素，以及酶在發(fā)酵工程中的應(yīng)用。微生物的酶與發(fā)酵發(fā)酵工程的主要技術(shù)CATALOGUE03通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基和培養(yǎng)條件，將目標(biāo)微生物從混合樣品中分離出來(lái)。微生物的分離通過(guò)反復(fù)劃線培養(yǎng)或稀釋接種法，獲得純培養(yǎng)物，排除其他雜菌的干擾。微生物的純化微生物的分離與純化根據(jù)微生物的生長(zhǎng)需求，提供適宜的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、溫度、濕度、pH等條件，促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)繁殖。在培養(yǎng)過(guò)程中，通過(guò)控制發(fā)酵條件和添加前體物質(zhì)等手段，使微生物產(chǎn)生所需的代謝產(chǎn)物。微生物的培養(yǎng)與發(fā)酵微生物發(fā)酵微生物培養(yǎng)采用物理或化學(xué)方法，將目標(biāo)代謝產(chǎn)物從發(fā)酵液中分離出來(lái)。發(fā)酵產(chǎn)物提取通過(guò)進(jìn)一步的處理和純化，提高目標(biāo)代謝產(chǎn)物的純度和結(jié)晶收率。發(fā)酵產(chǎn)物精制發(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制發(fā)酵工程的應(yīng)用實(shí)例CATALOGUE04

酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵簡(jiǎn)介酒精發(fā)酵是一種通過(guò)酵母菌將糖類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳的過(guò)程，廣泛應(yīng)用于酒精飲料和燃料生產(chǎn)。酒精發(fā)酵工藝流程包括原料選擇、糖化、發(fā)酵、蒸餾和提純等步驟，其中發(fā)酵是核心環(huán)節(jié)。酒精發(fā)酵的應(yīng)用除了用于生產(chǎn)酒精飲料外，酒精發(fā)酵還用于生產(chǎn)燃料乙醇、生物柴油等可再生能源。乳酸發(fā)酵簡(jiǎn)介乳酸發(fā)酵是一種通過(guò)乳酸菌將糖類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乳酸的過(guò)程，廣泛應(yīng)用于食品、飲料和制藥行業(yè)。乳酸發(fā)酵工藝流程包括原料選擇、糖化、乳酸菌接種、發(fā)酵和后處理等步驟。乳酸發(fā)酵的應(yīng)用乳酸發(fā)酵主要用于生產(chǎn)酸奶、乳酪等乳制品，還可用于生產(chǎn)泡菜、酸菜等蔬菜制品，以及藥物和化妝品等。乳酸發(fā)酵酶是一種具有生物催化功能的蛋白質(zhì)，酶制劑則是經(jīng)過(guò)加工制成的酶產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域。酶制劑簡(jiǎn)介包括酶的提取、純化、結(jié)晶和干燥等步驟，其中提取和純化是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。酶制劑的生產(chǎn)工藝酶制劑在紡織、造紙、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，如用于紡織品的退漿、漂白和染色，紙張的制造和加工等。酶制劑的應(yīng)用酶制劑的生產(chǎn)發(fā)酵工程的未來(lái)發(fā)展CATALOGUE05人工智能與大數(shù)據(jù)通過(guò)人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、優(yōu)化和控制，提高發(fā)酵效率。生物信息學(xué)利用生物信息學(xué)技術(shù)，對(duì)微生物基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組進(jìn)行深入研究，挖掘新的發(fā)酵菌種和代謝途徑?；蚓庉嫾夹g(shù)利用CRISPR-Cas9等基因編輯工具，對(duì)微生物進(jìn)行精確的基因改造，提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和品質(zhì)。新技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料，如乙醇、生物柴油等，替代化石燃料。生物燃料通過(guò)光合微生物或厭氧發(fā)酵微生物生產(chǎn)氫氣，作為清潔能源。生物氫氣將廢棄物通過(guò)微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化為能源或化學(xué)品，實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化利用。廢棄物資源化利用生物能源的開(kāi)發(fā)與利用微生物合成高分子材料01利用微生物發(fā)酵合成高分子材料，如聚酯、聚氨基酸等，替代傳統(tǒng)石化材料。生物基材料02通