1、菌種現代發酵工業的核心主講：程思遠 答疑：周琪 PPT制作：張楚悅 章夢瑤資料收集：洪文杰 王星宇發酵工業發酵工業發酵工業發酵工業是生物工程的重要組成部分，是生物工程產業化的基礎。發酵工業指人們利用微生物的發酵作用，運用一些技術手段控制發酵過程，大規模生產發酵產品的一門傳統工業。發酵工業的分類根據微生物種類不同分為：好氧性發酵和厭氧性發酵，其中通過厭氧發酵來獲得食品稱為釀造工業。根據培養基狀態不同分為：固體發酵和液體發酵。根據發酵設備分：敞口發酵、密閉發酵、淺盤發酵、深層發酵。根據微生物發酵操作方式的不同分為：分批發酵、連續發酵、補料分批發酵。根據微生物發酵產物的不同分為：微生物菌體發酵、微生

2、物酶發酵、微生物代謝產物發酵、微生物的轉化發酵、生物工程細胞發酵。發酵產物決定發酵工藝，工藝決定設備，所以發酵工廠基本對應以下五種類型：微生物菌體發酵微生物酶發酵微生物代謝產物發酵微生物的轉化發酵生物工程細胞發酵微生物菌體發酵 1.這是以獲得具有某種用途的菌體為目的的發酵。傳統的菌體發酵工業包括用于制作面包的酵母發酵及用于人或動物食品的微生物菌體蛋白（單細胞蛋白）的生產。新的菌體發酵可用來生產一些藥用真菌，如香菇類、冬蟲夏草、靈芝等。有的微生物菌體還可以用作生物防治劑，如蘇云金桿菌、白僵菌。微生物酶發酵 微生物具有種類多、產酶的品種多、生產容易和成本低等特點，因而工業應用的酶大多來自微生物發酵

3、。微生物酶制劑在食品、輕工業、醫藥、農業中有廣泛的用途。微生物代謝產物發酵微生物代謝產物的種類很多，已知的有37個大類，其中16類屬于藥物。根據菌體生長與產物形成時期之間的關系，可以將發酵產物分為兩類。在微生物對數生長期所產生的產物，如氨基酸、核苷酸、蛋白質、核酸、糖類等，是菌體生長繁殖所必需的。這些產物叫初級代謝產物。在菌體生長靜止期，某些菌體能合成在生長期中不能合成的、具有一些特定功能的產物，如抗生素、生物堿、細菌毒素、植物生長因子等。這些產物與菌體生長繁殖無明顯關系，稱為次級代謝產物。微生物轉化發酵微生物轉化就是利用微生物細胞的一種或多種酶，把一種化合物轉變成結構相關的更有經濟價值的產物

4、。可進行的轉化反應包括：脫氫反應、氧化反應、脫水反應、縮合反應、脫羧反應、氨化反應、脫氨反應和異構化反應等。最突出的微生物轉化是甾類轉化，甾類激素包括醋酸可的松等皮質激素和黃體酮等性激素，是用途很廣的一大類藥物。生物工程細胞的發酵 這是指利用生物工程技術所獲得的細胞，如DNA重組的工程菌，細胞融合所得的雜交細胞等進行培養的新型發酵，其產物多種多樣。如用基因工程菌產胰島素、干擾素、青霉素酰化酶等，用雜交瘤細胞生產用于治療和診斷的各種單克隆抗體。從從葡萄酒的釀造葡萄酒的釀造講述菌種講述菌種之于工藝條件、設備是現之于工藝條件、設備是現代發酵工業的核心代發酵工業的核心 釀制葡萄酒神奇的方程式 糖 +

5、酵母 = 酒精 + 二氧化碳 + 化合物葡萄酒的葡萄酒的釀造釀造工藝工藝設備 葡萄酒的釀酒設備是為工藝服務，只要有一個工藝過程就離不開設備。葡萄酒的釀酒設備主要包括：除梗破碎機、壓榨機、輸料泵及管道、過濾機、發酵罐、貯酒罐、貯酒木桶等。每一種設備的材料、性能及型號對葡萄酒的質量均有不同的影響。工藝 對微生物轉化的技術控制和管理構成了葡萄酒的工藝條件，不同原料、不同的葡萄酒種類所采取的工藝措施也不同。釀造工藝的目的就是為微生物轉化創造出最佳的外部條件，生產出最佳的葡萄酒。菌種 有了菌種才可能有發酵反應的發生，設備和工藝都是為了更好地提高反應質量，得到想要的產物而輔助存在的。菌種在發酵工業中起著重

6、要作用，它是決定發酵產品是否具有產業化價值和商業化價值的關鍵因素、是發酵工業的靈魂。葡萄酒釀造的關鍵因子葡萄酒酵母葡萄酒是以葡萄汁為原料，在一定條件下經酵母部分或完全發酵所得的低度飲料酒。從物理化學角度，葡萄酒可以定義為一種非理性的、多組成分的透明溶液，包含主要成分水、酒精、甘油和有機酸，次要成分如芳香氣味和石碳酸復合物等。其風味物質主要來源于葡萄本身和由酵母發酵代謝產生的物質，其含量和組成比例決定著葡萄酒的特性。 酵母菌株對葡萄酒的色澤、想起、感官質量和風味的影響非常大，被稱為是葡萄酒的靈魂。酵母是葡萄酒釀造的靈魂。在無氧條件下，由葡萄轉化成葡萄酒的過程中，釀酒酵母的作用至關重要。在自然或自

7、發發酵情況下，微生物的群體消長現象是自發進行的，其必要條件也隨時間的變化而改變，包括真菌、酵母、細菌（醋酸菌、乳酸菌）和病毒（真菌病毒和抗菌素）的相互作用。微生物群體間的相互作用引發協同效應，促使芳香類化合物的生成，這類化合物不是簡單的通過混合各純培養發酵的成分就能實現的。這點已由近期的代謝足跡技術，通過單純培養、混合發酵和將幾種酒混雜的方法，利用氣相色譜分析發酵產物中揮發性物質的組分，予以證實。在實際應用中，葡萄酒活性干酵母為葡萄酒品質控制提供了非常有效的手段和保證。在發酵中，活性干酵母在數量上占相對優勢，能形成同質性及穩定性的群體，使葡萄酒釀造者更易于測試其純度、活性及酵母菌種特征。從生物

8、技術角度，活性干酵母的應用對微生物學發酵過程具有深遠的影響。原酒揮發酸含量低:由于葡萄酒活性干酵母加入葡萄汁中后便迅速繁殖成大量強壯的酵母細胞,形成旺盛的發酵力,有力地抑制了原果汁中和環境中侵入的雜菌,而使發酵原酒的揮發酸降低,提高了葡萄酒的質量。發酵徹底:葡萄酒的發酵作用是將葡萄中的糖分充分轉化為酒精。發酵產品中的殘糖量越低,發酵作用也就越徹底,這有利于防止雜菌的污染,同時有利于葡萄原酒的貯存與陳釀。葡萄酒活性干酵母具有以下優點具有良好的耐SO2性能,果汁和發酵液中含有較高的Sq,能有效地防止果汁中的某些成分氧化,保持良好的果香。加快發酵速度:將葡萄酒活性干酵母加入葡萄汁中,酵母細胞很快出芽、生長、繁殖,發酵作用加快。加快酒的澄清,活性干酵母在葡萄果汁中出芽、生長、繁殖、發酵直到死亡的一