微生物在发酵工程领域的应用实质是

《微生物发酵工程》

第一章 概述

一、发酵的定义（fermentation) 1、传统发酵 “fervere” ?发泡

酵母菌在无氧条件下作用于果汁或麦芽汁中的糖类物质产生气泡（CO2）的现象。 2、生化意义的发酵（狭义的定义）

指微生物在无氧条件下，降解各种有机物质，同时积累简单的有机物并产生能量的生物氧化过程。

3、工业上的发酵

泛指利用微生物制造或生产有用产品的过程。 酿造产品举例：啤酒、葡萄酒、酸奶、酱油、腐乳等；

发酵产品举例：有机溶剂、抗生素、氨基酸、酶制剂、维生素等。

? 酿造：我国人民对一些特定产品发酵生产的特殊称法， 是未知的混合微生物系参与的

一种自然发酵。

（1）发酵分类

? 按照对氧气的需求分类：

1) 厌氧发酵的生产过程，如酒精，乳酸等。

2) 好氧（通气）发酵的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。 3) 兼性厌氧发酵，如酵母产酒精

? 按照培养基的物理状态分类： ① 液体发酵； ② 固体发酵。 （2） 获得发酵产品的条件

? 优良的微生物

? 保证或控制微生物进行代谢的各种条件 ? 进行微生物发酵的设备 （3） 发酵产品的类型

? 菌体； ? 酶；

? 代谢产物；

醋酸菌应用介绍 一、醋酸菌的发现及种类

人类食用醋已有几千年的历史了，然而发现食醋发酵微生物为醋酸菌却是在140多年前。初始阐明食醋微生物系醋酸菌是在1868年，pasteur(1822-1895)继乳酸发酵及酒精发酵研究之后，才发表了醋酸发酵的研究报告，这也是最早的醋酸菌发酵的研究，并命名醋酸发酵液面上的菌膜(微生物)为Micoderma aceti。

目前醋酸菌在食醋酿造工业上的醋酸发酵及维生素C制造工业上的山梨酸发酵发挥着重要作用。但这两个工业上应用的醋酸菌是两种不同性能的醋酸菌，亦即醋酸菌有两大属，即醋酸杆菌属(Acetobaeter)及葡萄糖酸杆菌属(Gluconobaceter)。二者都可以氧化乙醇生成醋酸，因而统称之为醋酸菌，与其它微生物有明显的区别。但醋酸杆菌属的菌，在醋酸发酵时具有强大的氧化能力;而葡萄糖酸杆菌属的醋酸菌主要用于山梨醇发酵，具有强大的氧化葡萄糖等糖类的能力，因而近来，根据其特性，开始应用于生产含大量葡萄糖酸的饮料。这些成分也是食醋中酸类主要组成成分。然而，醋酸杆菌属从葡萄糖生成其对应葡萄糖酸的力量虽然很弱，但还是具有氧化葡萄糖的性能。氧化酒精能力强的醋酸杆菌多生

第

五

章

微生物在食品发酵 工业中的应用2015/8/17 1

应用于发酵工业的微生物种类，主要有：

细菌，放线菌，酵母菌，霉菌等。

人类对微生物的应用可概括为两大方面： 利用微生物的酶及其代谢产物； 利用微生的菌体及其内含物。

2015/8/17

主要内容 一、微 生 物 的 酶 及 微 生 物 代 谢

产物的应用 二、微 生 物 的 菌 体 及 其 内 含 物 的应用

2015/8/17

第 一 节微生物的酶 及微生物代谢产物 的应用2015/8/17 4

一、微生物酶1.1 概况： 酶(enzyme)是活细胞产生的一种生物催 化剂。 酶是一类具有催化功能的蛋白质，能够使 生物体内发生各种各样的生物化学变化，无论 是动物、植物或微生物本身，它们的生长、发 育、繁衍后代等，新陈代谢时所进行的一切生 化变化，几乎都是在酶的催化下发生的，可以 说没有酶就没有生命。酶的催化作用很早就为 人们的生活所利用。2015/8/17 5

1897 年 Buchner 发现酶的细胞外作用现象，从而 导致了酶的商品化生产。最初的商品酶制剂主要以 动植物为原料提取，如从牛胃中提取凝乳酶、从胰 脏中提取胰酶、从血液中提取凝血酶及从植物材料 中提取淀粉酶等。之后，Takamine利用霉菌

微生物发酵工程的应用与展望

The application of microbial fermentation

engineering and prospect

罗施镇

（12制药工程班 学号：201200605015）

摘 要：文章简述了发酵工程概念、技术原理以及发酵工程在当代生活中的应用和未来发展方向。

关键词：微生物；发酵工程；应用

Abstract: The article has summarized the fermentation engineering concept, technology principle and the application of fermentation engineering in contemporary life and its development direction in future. Key words：microorganisms；fermentation engineering；application

1 前言

生物工程和技术被认为是21世纪的主导技术，作为新技术革命的标

志之一，已受到世界各国的普遍重视。生物工程将为解决人类所面临的环境、资源、人口、粮食等危机和压力

一、名词解释

1、微生物：微生物是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域

2、巴氏消毒法：巴氏灭菌法亦称低温消毒法，冷杀菌法，是一种利用较低的温度既可杀死病菌又能保持物品中营养物质风味不变的消毒法

3、菌落：细菌在固体培养基上生长发育，几天内即可幼苗聚集起来，形成肉眼可见的群体。通常称之为菌落。由一个或几个细胞分裂繁殖成千上万个细胞。 4、科赫法则：①在每一病例中都出现这种微生物；②要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中培养出来；③用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；④从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来 5、完全培养基：指培养细胞时，具备可使其最大限度地生长和繁殖的条件，而含有满足各种营养缺陷突变型要求的培养基

6、芽孢：是指细胞生长发育后期，细胞内出现一个圆形或椭圆形的壁厚、含水量极低、抗逆性极强的休眠体结构。

7、荚膜：荚膜是某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质，一般由糖和多肽组成

8、变态反应：在有些动物的个体发育中，其形态

微生物发酵蛋白饲料在奶牛饲养中的应用研究

摘 要: 本研究利用黑曲霉和米曲霉组合发酵豆粕、棉粕和菜粕等农副产品生产发酵蛋白饲料. 在四川、陕西、新疆三省(区)6 个规范化奶牛场, 共选择339 头的中后期泌乳奶牛, 进行对比饲养试验. 结果表明: (1)降低原奶中体细胞达88～175 万个/ml, 说明该发酵蛋白饲料对提高奶牛抗病力、防治乳房炎具有显著效果; (2)提高产奶量, 试验组奶牛比照组平均多产奶1.08kg/头/天; (3)对乳蛋白、乳脂肪、乳蛋白和乳中固体物有均提高趋势, 但多数差异不显著; (4)饲料成本降低,经济效益提高, 试验组奶牛比对照组奶牛每头每天多收益6.50 元. 关键词: 奶牛; 微生物发酵;营养酵素； 乳房炎; 产奶性能 近年来, 我国奶牛饲养头数保持持续快速增长, 2006 年奶牛存栏数1216 万头, 比1998 年增长789 万头, 年平均递增率达16%. 但是奶牛业在快速发展中还存在单产水平低、原奶质量参差不齐、细菌总数超标、体细胞数过高、乳脂肪和乳蛋白达不到标准等问题, 奶牛饲料生产技术与奶牛饲料产量与我国快速发展的奶牛业不相适应, 与发达国家相比, 不仅产量低, 新技术利用率和科技贡献率均存在

微生物和酶学技术在烟草发酵中的应用及展望

ＣｈｉｎｅｓｅＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＢｕｌｌｅｔｉｎＶｏｌ．２３Ｎｏ．１２００７Ｊａｎｕａｒｙ

３１４

ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｓｂ．ｏｒｇ．ｃｎ

微生物和酶学技术在烟草发酵中的应用及展望

赵铭钦，李芳芳

（河南农业大学农学院，郑州４５０００２）

摘要：综述了微生物和酶学技术在烟草发酵中的应用及其研究进展，重点阐述了陈化烟叶表面微生物区系与优势菌种的筛选、分离和鉴定；外源有益微生物协调与改善陈化烟叶化学组分，提高烟叶香气蛋白质、纤维素等大分子物质等方量，缩短烟叶陈化周期；以及添加外源生物活性酶降解烟叶中淀粉、

面的研究现状，分析了目前该领域研究中存在的问题，认为将现代分子生物学技术与传统的方法相结合来深入研究烟叶发酵机理及其增香技术仍是今后研究的关键。关键词：烟草；微生物；酶；发酵中图分类号：ＴＳ４１４

文献标识码：Ａ

ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＭｉｃｒｏｂｅａｎｄ

ＥｎｚｙｍｅｄｕｒｉｎｇＴｏｂａｃｃｏＬｅａｆＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ

ＺｈａｏＭｉｎｇｑｉｎ，ＬｉＦａｎｇｆａｎｇ

（ＡｇｒｏｎｏｍｙＣｏｌｌｅｇｅｏｆＨｅｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒ

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一

一、单项选择题：在每小题的备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的代码填在题干上的括号内。（每小题1分，本大题共10分）

1．一类单细胞有分枝的丝状微生物，以孢子繁殖，分布广泛大多是腐生菌，少数是动植物寄生菌，是抗生素的主要产生菌，2/3以上抗生素由该类菌产生。这类微生物是：

A．细菌 C．放线菌 的温度。

A．-180 0C C．-160 C A．好气性发酵 C．兼性发酵

积累产物。这些是（ ）的一般特点。

A．选择培养基 C．种子培养基

B．保藏培养基 D．发酵培养基

0

B．霉菌 D．酵母菌

3． 用液氮长期保藏菌种是因为液氮温度可达（ ），远远低于微生物新陈代谢作用停止

B．-170 0C D．-196 C B．厌气性发酵 D．好厌间歇发酵

0

4．在微生物发酵工程中利用乳酸杆菌生产乳酸的发酵属于（ ）。

5．配料较粗，营养丰富，完全，C/N合适，原料来源充足，质优价廉，成本低，有利于大量

6．( ) 是一类微生物维持正常生长不可缺少的，但自身不能合成的微量有机化合物。

A．生长因素 B．碳源

C．氮源

D．微量元素

7．生物反应器间歇操作, 在发酵过程中,不断进行通

第一篇 微生物工业菌种与培养基

一、选择题

2．实验室常用的培养细菌的培养基是（A）

A 牛肉膏蛋白胨培养基 B 马铃薯培养基 C 高氏一号培养基 D 麦芽汁培养基 3．在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种（ D ）培养基 A 基础培养基 B 加富培养基 C 选择培养基 D 鉴别培养基 7．实验室常用的培养放线菌的培养基是（ C ）

A 牛肉膏蛋白胨培养基 B 马铃薯培养基 C 高氏一号培养基 D 麦芽汁培养基 8．酵母菌适宜的生长pH值为（ A ） 4.5-5

A 5.0-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.5 9．细菌适宜的生长pH值为（ D ）

A 5.0-6.0 B 3.0-4.0 C 8.0-9.0 D 7.0-7.5

10.培养下列哪种微生物可以得到淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多肽类抗生素、氨基酸、维生素及丁二

醇等产品。( A )A 枯草芽孢杆菌 B 醋酸杆菌 C 链霉素 D 假丝酵母 二、是非题

1.根据透明圈的大小可以初步判断菌株利用底物的能力( X )

2.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制性基质。（ X ）

3.在最适生长温度下，微生物生长繁殖速度最快

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一

一、单项选择题：在每小题的备选答案中选出一个正确答案，并将正确答案的代码填在题干上的括号内。（每小题1分，本大题共10分）

1．一类单细胞有分枝的丝状微生物，以孢子繁殖，分布广泛大多是腐生菌，少数是动植物寄生菌，是抗生素的主要产生菌，2/3以上抗生素由该类菌产生。这类微生物是：

A．细菌 C．放线菌 的温度。

A．-180 0C C．-160 C A．好气性发酵 C．兼性发酵

积累产物。这些是（ ）的一般特点。

A．选择培养基 C．种子培养基

B．保藏培养基 D．发酵培养基

0

B．霉菌 D．酵母菌

3． 用液氮长期保藏菌种是因为液氮温度可达（ ），远远低于微生物新陈代谢作用停止

B．-170 0C D．-196 C B．厌气性发酵 D．好厌间歇发酵

0

4．在微生物发酵工程中利用乳酸杆菌生产乳酸的发酵属于（ ）。

5．配料较粗，营养丰富，完全，C/N合适，原料来源充足，质优价廉，成本低，有利于大量

6．( ) 是一类微生物维持正常生长不可缺少的，但自身不能合成的微量有机化合物。

A．生长因素 B．碳源

C．氮源

D．微量元素

7．生物反应器间歇操作, 在发酵过程中,不断进行通