文档介绍：编号本科生选修论文浅谈发酵工程 Introduction to Fermentation Engineering 学生姓名阚海慧专业探测制导与控制技术学号 110222233 指导教师葛淑敏学院光电工程学院二〇一三年十一月 0 浅谈发酵工程摘要: 发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。发酵技术有着悠久的历史,早在几千年前,人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业, 是在 20世纪 40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的,而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上,结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点,日益成为全球经济的重要组成部分。本文主要介绍发酵工程及其发展状况与前景。关键词:历史发展状况前景发酵工程一、发酵工程的发展历史 20世纪 20年代的酒精、甘油和***等发酵工程,属于厌氧发酵。从那时起, 发酵工程又经历了几次重大的转折,在不断地发展和完善。 20世纪 40年代初,随着青霉素的发现,抗生素发酵工业逐渐兴起。 1957 年,日本用微生物生产谷氨酸成功,如今 20种氨基酸都可以用发酵法生产。氨基酸发酵工业的发展,是建立在代谢控制发酵新技术的基础上的。目前, 代谢控制发酵技术已经与核苷酸、有机酸和部分抗生素等的生产中。 20世纪 70年代以后,基因工程、细胞工程等生物工程技术的开发,使发酵工程进入了定向育种的新阶段,新产品层出不穷。 20世纪 80年代以来,微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机技术对发酵过程进行综合研究,使得对发酵过程的控制更为合理。在一些国家,已经能够自动记录和自动控制发酵过程的全部参数,明显提高了生产效率。二、发酵技术的类型及特点(一)微生物菌体发酵这是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。比较传统的菌体发酵工业, 有用于面包制作的酵母发酵及用于人类食品或动物饲料的微生物菌体蛋白发酵两种类型。新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌,如香菇类、依赖虫蛹而生存的冬虫夏草菌、与天麻共生的密环菌、以及从多孔菌科的茯苓菌获得的名贵中药茯苓和担子菌的灵芝等。这些药用真菌可以通过发酵培养的手段来产生与天然产品具有同等疗效的产物。有的微生物菌体还可用作生物防治剂,可制成新型的微生物杀虫剂,并用于农业生产中。因此菌体发酵工业还包括微生物杀虫剂的发酵。(二)微生物酶发酵酶普遍存在于动物、植物和微生物中。目前工业应用的酶大多来自微生物发酵,因为微生物具有种类多、产酶品种多、生产容易和成本低等特点。微生物酶制剂有广泛的用途,多用于食品工业和轻工业中,如微生物生产的淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖,氨基酰化酶用于拆分 D、L-氨基酸等。(三)微生物代谢产物发酵微生物代谢产物的种类很多,已知的有 37个大类。在菌体对数生长期所产生的产物,如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等,是菌体生长繁殖所必需的, 1 这些产物叫做初级代谢产物。在菌体生长静止期,某些菌体能合成一些具有特定功能的产物,如抗生素、生物碱、细菌***、植物生长因子等。这些产物与菌体生长繁殖无明显关系,叫做次级代谢产物。次级代谢产