发酵工程的工艺过程

Question

如题所述

Answer 1

1、菌种制备    菌种是发酵工业之母，没有菌种，就谈不上微生物发酵。菌种一般分保藏菌种、摇瓶（茄子瓶等）菌种和种子罐菌种。保藏菌种是发酵生产的备用菌种，一般放在低温干燥状态下保存。保藏菌种进入生产接种之前，首先接入斜面进行活化，使菌种从休眠状态转为正常代谢状态。用于活化的培养基一般营养丰富、易于吸收，有利于菌种的生长繁殖。活化后的菌种再进行扩大，将其接人摇瓶（茄子瓶等）中进行培养，此时所用的培养基 比保藏菌种用培养基更粗放，更经济。摇瓶种子进一步扩大，接人种子罐进行培养。种子罐培养基比较接近发酵罐所用培养基成分，目的是让菌种进一步适应发酵培养基的环境。种子罐种子培养好以后可适时进行大罐（通风 曲室）接种。 2、原料处理    发酵原料来源丰富，成分粗放，状态不一，通常不能直接为微生物所利用，因而要进行预处理，才能作为微生物发酵用的培养基的成分。发酵原料一般要经过筛选、粉碎、蒸煮或水解后，再加上其他有关物质配制成发酵培养基。 3、接种培养    发酵培养基配制好以后，进行灭菌。待其冷却后，适时进行接种。接种要保证在无菌条件下进行，以防污染。无菌接种是发酵成败的关键。 4、发酵控制    菌种接好后，提供必要的生长条件，菌体开始生长繁殖，进行新陈代谢，发酵累积代谢产物。必要的生产条件包括培养温度、氧气需求、pH指标、营养成分补充和泡沫消除等。所有这些条件要经常观察、记录、分析、改进，以保证发酵生产正常进行。在发酵过程中，还要经常观察菌体的形态变化，测定代谢产物的积累情况，以决定放罐的最佳时间，进行收获。5、产品提取    发酵过程一旦完成，及时进行产品提取。根据不同的产品，采取不同的方法进行分离纯化，以求获得最高的产量和最好的质量。提取的方法一般有物理法（如过滤、离心、干燥等）、化学法（吸附、蒸馏、层析、离子交换等）和生物法等。 
 

Answer 2

发酵工业在国民经济中的地位日趋重要，无论是谷氨酸、抗生素、维生素、柠檬酸还是蛋白酶，从酒精到酱醋，淀粉酶或是葡萄糖酸等，它涉及医药、食品、化工、环境治理、石油开采、饲料等多种工业部门，我国的技术水平正在全力向领跑者迈进。
对于工艺发酵过程中，菌种斜面培养、种子扩大培养、发酵和产物提取制备等步骤是必不可少的，微生物菌体大量生长与适宜的环境密切相关
1、发酵原料预处理
淀粉质原料目前已应用于工业化大规模生产的酒精发酵、柠檬酸发酵以及谷氨酸发酵
碳氢化合物作为碳源常提到的是石油脱蜡发酵，指在一定馏分的石油经冷却而获得凝固点的油，加入适量无机盐进行接种发酵，而用甲烷甲醇作为碳源则无需预先处理，在接种后按比例加入即可发酵
2、种子扩大培养
扩大培养的方法采用固体培养或液体培养，种子扩大培养的阶段由发酵规模决定，在发酵罐内深层发酵时，已由分批发酵发展到连续发酵
影响发酵的因素有很多，比如，温度、PH、DO、通风、搅拌、罐压等，必须控制发酵条件掌握发酵动态，而北京佳德全自动发酵罐培养基浓度准确，不仅可以自动补料、控温、消泡、调节酸碱度等，可实现曲线设定实时记录，JD-CCK新型远程监控系统，可连接手机端，实现远程监测和控制发酵罐各相应参数。更有一键报警功能，大大节约劳动力降低人工成本。

Answer 3

1.自然发酵阶段，在这一阶段人们对微生物的性质尚未认知，只是利用自然接种方法进行发酵制品的生产。此阶段的技术特点是多数产品属嫌气发酵，且非纯种培养，凭经验传授技术和产品的质量不稳定的特点。
2.转折阶段，这一阶段又可分为三个阶段。第一个阶段以纯种培养和无菌操作技术为转折点，这一阶段的技术特点发酵过程避免了杂菌污染，发酵效率逐步提高，生产规模逐渐扩大，产品质量稳定提高。第二个转折点是深层液体通气搅拌纯种培养的采用，这一阶段的技术特点是深层液体通气搅拌纯种培养技术解决了大量培养基和生产设备的灭菌以及大量无菌扛起的制备问题，，且在提取精制中采用离心萃取机，冷冻干燥器等新型高效化工设备，是生产规模，产品质量和收效稳步提高。第三个转折点是利用代谢调控进行微生物菌种选育和发酵条件的控制，技术特点是采用遗传育种方法进行微生物人工右边，选育出某种营养缺陷株或者抗代谢类似物菌株，在控制营养条件的情况下发酵生产大量积累所预期的氨基酸。
3.发酵放大技术的进一步发展阶段，技术特点是发酵罐的容积发展到前所未有的规模，发酵时氧耗大，对发酵设备提出了新的要求，并逐步运用计算机以及自动化控制技术进行灭菌和发酵过程的PH，溶解氧等发酵参数的控制，使发酵生产向连续化，自动化前进了一大步。
4.以基因工程为中心的时代。技术特点是定向的改变生物性状与功能，创造新物种的目的，赋予微生物细胞具有生产较高等生物细胞所产生的和化合物的能里。扩大了微生物的范围，大大丰富了发酵产业的内容，使发酵工业发生了革命性的变化。