《微生物發(fā)酵技術(shù)基礎(chǔ)》本課件將深入探討微生物發(fā)酵技術(shù)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐應(yīng)用，涵蓋微生物的特征、發(fā)酵過(guò)程控制、以及工業(yè)應(yīng)用等方面。從基礎(chǔ)知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用，為您提供全面的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。課程大綱簡(jiǎn)介模塊一：基礎(chǔ)知識(shí)微生物發(fā)酵技術(shù)概述微生物的特點(diǎn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和代謝過(guò)程微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)微生物培養(yǎng)基的配制微生物培養(yǎng)方法模塊二：發(fā)酵過(guò)程好氧和厭氧發(fā)酵連續(xù)發(fā)酵和批次發(fā)酵固體發(fā)酵和液體發(fā)酵發(fā)酵過(guò)程控制發(fā)酵產(chǎn)物的分離和純化微生物發(fā)酵技術(shù)概述微生物發(fā)酵技術(shù)是指利用微生物在人工控制的條件下，將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品的過(guò)程。該技術(shù)應(yīng)用廣泛，涉及食品、醫(yī)藥、能源等多個(gè)領(lǐng)域。微生物的特點(diǎn)體積小微生物個(gè)體微小，但數(shù)量龐大，擁有巨大的表面積，有利于物質(zhì)交換。繁殖快微生物繁殖速度快，代謝活躍，能夠快速積累生物量和代謝產(chǎn)物。種類多微生物種類繁多，具有廣泛的代謝能力，可以利用各種有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵。適應(yīng)性強(qiáng)微生物對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可以在不同的溫度、pH值和氧氣濃度條件下生存。細(xì)胞結(jié)構(gòu)和代謝過(guò)程1細(xì)胞結(jié)構(gòu)2細(xì)胞壁保護(hù)細(xì)胞3細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出4細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行代謝活動(dòng)5核質(zhì)遺傳物質(zhì)微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)1遲滯期適應(yīng)環(huán)境2對(duì)數(shù)期快速繁殖3穩(wěn)定期生長(zhǎng)速率減緩4衰亡期細(xì)胞死亡微生物培養(yǎng)基的配制碳源提供能量氮源合成蛋白質(zhì)無(wú)機(jī)鹽提供必需元素生長(zhǎng)因子促進(jìn)生長(zhǎng)微生物培養(yǎng)方法試管培養(yǎng)小規(guī)模培養(yǎng)三角瓶培養(yǎng)大規(guī)模培養(yǎng)發(fā)酵罐培養(yǎng)工業(yè)化生產(chǎn)平板培養(yǎng)分離純化菌種好氧和厭氧發(fā)酵好氧發(fā)酵需要氧氣厭氧發(fā)酵不需要氧氣連續(xù)發(fā)酵和批次發(fā)酵批次發(fā)酵一次性添加培養(yǎng)基連續(xù)發(fā)酵持續(xù)添加培養(yǎng)基和產(chǎn)物固體發(fā)酵和液體發(fā)酵固體發(fā)酵利用固體基質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵液體發(fā)酵利用液體培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵發(fā)酵過(guò)程控制1溫度影響酶活性2pH值影響酶活性3溶解氧影響呼吸作用4攪拌速度促進(jìn)物質(zhì)交換發(fā)酵產(chǎn)物的分離和純化1過(guò)濾去除固體雜質(zhì)2離心分離細(xì)胞和產(chǎn)物3萃取提取產(chǎn)物4結(jié)晶純化產(chǎn)物微生物發(fā)酵在工業(yè)中的應(yīng)用酒類發(fā)酵啤酒酵母菌發(fā)酵麥芽汁葡萄酒酵母菌發(fā)酵葡萄汁白酒曲霉和酵母菌發(fā)酵糧食黃酒曲霉和酵母菌發(fā)酵糯米食品發(fā)酵面包酵母菌發(fā)酵面團(tuán)酸奶乳酸菌發(fā)酵牛奶泡菜乳酸菌發(fā)酵蔬菜醫(yī)藥發(fā)酵抗生素青霉素、鏈霉素等疫苗預(yù)防疾病維生素補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)酶制劑治療疾病生物能源發(fā)酵1生物能源2生物柴油植物油和醇類3生物乙醇玉米、甘蔗等4生物氫水解產(chǎn)氫5生物甲烷厭氧消化發(fā)酵技術(shù)存在的問(wèn)題污染雜菌污染影響發(fā)酵成本高發(fā)酵過(guò)程需要嚴(yán)格控制效率低產(chǎn)物產(chǎn)量有限環(huán)境污染廢水排放發(fā)酵過(guò)程放大和工藝優(yōu)化1放大實(shí)驗(yàn)室規(guī)模到工業(yè)規(guī)模2工藝優(yōu)化提高產(chǎn)率、降低成本3質(zhì)量控制保證產(chǎn)品質(zhì)量4安全生產(chǎn)確保生產(chǎn)安全發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)合成生物學(xué)設(shè)計(jì)改造微生物自動(dòng)化提高效率綠色發(fā)酵可持續(xù)發(fā)展智能化優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程案例分析：酒精發(fā)酵1原料玉米、小麥等2菌種酵母菌3條件無(wú)氧環(huán)境4產(chǎn)物乙醇案例分析：乳酸發(fā)酵酸奶乳酸菌發(fā)酵牛奶酸菜乳酸菌發(fā)酵白菜泡菜乳酸菌發(fā)酵黃瓜案例分析：氨基酸發(fā)酵谷氨酸味精賴氨酸飼料添加劑苯丙氨酸甜味劑天冬氨酸調(diào)味劑案例分析：酶類發(fā)酵1蛋白酶分解蛋白質(zhì)2淀粉酶分解淀粉3脂肪酶分解脂肪案例分析：生物柴油發(fā)酵原料植物油、動(dòng)物脂肪菌種微藻、酵母菌過(guò)程酯交換反應(yīng)產(chǎn)物生物柴油實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐：微生物培養(yǎng)基配制11.稱量根據(jù)配方稱量各種成分22.溶解將成分溶解在水中33.滅菌高溫高壓滅菌44.冷卻冷卻至室溫實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐：發(fā)酵過(guò)程監(jiān)控溫度監(jiān)控發(fā)酵溫度pH值監(jiān)控發(fā)酵液pH溶解氧監(jiān)控氧氣濃度攪拌速度監(jiān)控?cái)嚢栊蕦?shí)驗(yàn)室實(shí)踐：發(fā)酵產(chǎn)物分離純化1過(guò)濾去除細(xì)胞和固體雜質(zhì)2離心分離細(xì)胞和產(chǎn)物3萃取提取產(chǎn)物4結(jié)晶純化產(chǎn)物總結(jié)與展望