第六章 发酵工程基本操作
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《发酵工程》课程教学大纲(Ferment Engineering)课程编号:1913022课程类别:专业课适用专业:生物技术先修课程:微生物生物学、生物化学、遗传学后续课程:生物工程下游技术总学分:2 其中实验学分:0总学时:32教学目的与要求:生物技术在21世纪会成为带动人类社会经济发展的关键技术之一,这是国内外各界人士得到的共识。
其中,微生物的生物技术由于其发展迅速,给人类带来巨大经济利益,以及对其他生物技术的重要影响,一直处于生物技术的领先地位。
随着微生物技术快速发展,微生物技术已走出了曾给其带来里程碑转折的发酵罐时期,广泛用于发酵罐以外形式的环境保护、细菌冶金、细菌勘探和能源开发等领域,特别是基因工程菌的大量产生和使用,因而用“发酵工程”一词更能准确地概括所有微生物的应用领域。
发酵工程的主体是利用微生物生长代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品。
这项工程需要微生物学、生物化学、化学工程学、遗传学和市场营销学等相关学科来共同营建。
面对21世纪市场经济发展的大潮,需要有更多交叉学科知识的人才来参加发酵工程的研究、开发、生产和市场营销。
在本科生的教学中,发酵工程课程起到掌握专业技能的作用,即把微生物学、生物化学、化学工程学、遗传学和市场营销学等相关学科的原理和方法综合运用到生命科学的研究上。
课程以课堂讲授为主,主要阐明发酵工程的基本原理、基本方法;阐明发酵工艺过程控制、发酵产物的提取与精制工程;阐明发酵工程常用设备;阐明发酵工程中的清洁生产与发酵工程废水净化。
通过该课程学习,力求使学生系统地掌握发酵工程的基本知识、基本原理和基本规律,并能运用这些知识和手段解决生产中的理论问题和实际问题,同时,为学好相关专业课程奠定必要的基础。
教学内容与学时安排导言(2学时)一、发酵工程概念与研究范围二、现代发酵工程与生物工程的关系三、发酵工程的产业领域四、发酵工程的未来教学基本要求:了解第一章发酵的基础知识(5学时)第一节发酵方法的类别与发酵流程一、方法的类别厌氧和有氧发酵。
发酵工程的一般过程一、简介发酵是生物技术的重要组成部分。
发酵工程指通过合理的操作控制,将经过发酵产生的物质进行分离、提纯和加工,从而生产有用的生物制品的一整套工程。
本文将介绍发酵工程的一般过程。
二、发酵工程的一般过程1. 基础原料的预处理一般来说,发酵工程中使用的原料很多都是含有细胞壁的微生物或者其他的天然产物,如植物蛋白。
这些天然的物质都需要在开始发酵之前进行处理,如打碎、过滤、浸泡、热处理等方式,以便于使发酵过程中的微生物能够吸收,并更好地利用其中的营养物质。
2. 发酵菌的准备在发酵工程中使用的微生物种类很多,包括常见的无菌状态下培养的细菌、酵母菌、真菌等。
在发酵之前需要养活这些微生物,使它们活跃起来,以便于在发酵过程中生产所需产品。
3. 发酵过程的控制发酵过程中需要控制的因素很多,包括反应温度、pH值、氧气和营养盐的供应等。
这些因素都需要进行严格的控制和监测,以便于使微生物在最适宜的环境下生长和繁殖,并使产物得到高产、高质量。
4. 发酵产物的提取与分离发酵产物一般以包括可以溶于水的有机物、蛋白质、多糖物等多种物质。
在发酵结束后,需要将产物从反应混合物中分离出来,提取出来进行后续的加工和提纯处理。
5. 发酵产品的后续加工与利用分离出来的发酵产品可以进行多种后续加工和利用。
例如,可以通过过滤和提纯等步骤,将产品进行纯化,使其符合特定的要求,然后将其用于制作各种生物制品,如复合肥料、生物酶、抗生素等。
三、结论发酵工程是现代生物技术的一大组成部分。
通过对基础原料的预处理、发酵菌的准备、发酵过程的控制、发酵产物的提取和分离以及发酵产品的后续加工与利用等几个关键步骤的控制和管理,可以使发酵工程达到理想的生产水平并收获理想的产品。
发酵工程教案(打印)第一章:发酵工程的概述1.1 发酵工程的定义发酵工程的概念发酵工程的组成1.2 发酵工程的应用领域食品工业制药工业生物化工1.3 发酵工程的发展历程传统发酵技术现代发酵工程技术第二章:发酵过程的微生物学基础2.1 发酵微生物的分类与特性细菌真菌放线菌2.2 发酵微生物的培养与筛选培养基的选择与制备微生物的分离与纯化2.3 发酵微生物的代谢调控微生物的生长曲线微生物的代谢途径第三章:发酵设备的类型与选择3.1 发酵设备的类型大型发酵罐生物反应器膜分离设备3.2 发酵设备的选择原则生产规模产品特性经济效益3.3 发酵设备的运行与维护设备的启动与停止设备的清洗与消毒设备的故障处理第四章:发酵过程的控制与管理4.1 发酵过程的控制参数温度pH值溶氧量营养物质4.2 发酵过程的控制技术自动控制系统反馈控制系统计算机控制系统4.3 发酵过程的管理与优化生产计划的制定发酵条件的优化生产过程的质量控制第五章:发酵工程的案例分析5.1 乳酸菌发酵工程案例酸奶的生产泡菜的制作5.2 酵母菌发酵工程案例啤酒的生产葡萄酒的制作5.3 放线菌发酵工程案例抗生素的生产维生素的生产第六章:发酵工程的安全与环保6.1 发酵工程的安全问题微生物的危害生物安全措施发酵罐的安全操作6.2 发酵过程中的污染控制污染的来源污染的检测与控制清洁生产技术6.3 发酵工程的环保问题废水处理废气处理固体废弃物处理第七章:发酵工程的产业化应用7.1 发酵工程在食品工业的应用面包酵母的生产乳酸菌的产业化7.2 发酵工程在制药工业的应用抗生素的产业化维生素的产业化7.3 发酵工程在其他领域的应用生物燃料的生产生物材料的产业化第八章:发酵工程的研发与创新8.1 发酵工程的新技术发展重组DNA技术基因工程技术合成生物学技术8.2 发酵工程的新设备开发高通量筛选设备生物反应器的设计自动化控制系统8.3 发酵工程的产业化挑战与机遇产业化过程中的问题产业化发展的趋势产业化政策的分析第九章:发酵工程的实例分析与评价9.1 发酵工程案例分析某乳酸菌产品的生产某抗生素的生产9.2 发酵工程项目的评价技术与经济评价环境与社会影响评价风险评价9.3 发酵工程的发展前景与建议行业发展趋势技术创新方向政策与支持措施第十章:发酵工程的实验操作10.1 发酵实验的基本操作菌种的制备与保藏发酵液的制备发酵过程的监控10.2 发酵实验的设计与优化实验设计方法发酵条件的优化实验结果的分析10.3 发酵实验的操作技能培养实验操作的安全规范实验设备的操作与维护实验数据的准确记录与处理重点和难点解析重点环节一:发酵微生物的分类与特性重点掌握不同类型发酵微生物的分类、特点及应用领域。
发酵工程教案(打印)第一章:发酵工程的概述1.1 发酵的定义和意义1.2 发酵工程的起源和发展1.3 发酵工程的研究内容和应用领域第二章:发酵过程的基本原理2.1 微生物的生长与代谢2.2 发酵条件的控制2.3 发酵过程中的物质变化第三章:发酵设备及其设计3.1 发酵罐的设计与选择3.2 发酵过程的自动化控制3.3 发酵设备的清洗与消毒第四章:发酵条件的优化与控制4.1 发酵条件的优化方法4.2 发酵过程的监控与控制4.3 发酵过程中的问题与解决方法第五章:发酵工程的应用实例5.1 微生物肥料的生产与应用5.2 生物农药的发酵生产5.3 食品工业中的发酵应用第六章:发酵工程在药品生产中的应用6.1 抗生素的发酵生产6.2 维生素的发酵生产6.3 重组蛋白的发酵生产第七章:生物化工领域的发酵工程7.1 氨基酸的发酵生产7.2 有机酸的发酵生产7.3 生物酶的发酵生产第八章:发酵工程在环保领域的应用8.1 生物滤池技术8.2 生物脱硫技术8.3 生物降解技术第九章:发酵工程的产业化与发展9.1 发酵工程的产业化流程9.2 发酵工程的技术创新与挑战9.3 我国发酵工程产业的发展现状与趋势第十章:发酵工程的可持续发展10.1 发酵工程与资源利用10.2 发酵工程与环境保护10.3 发酵工程的循环经济模式第十一章:发酵工程在生物制药中的应用11.1 重组蛋白药物的发酵生产11.2 疫苗的发酵生产11.3 基因治疗的发酵工程应用第十二章:发酵工程技术在农业中的应用12.1 微生物肥料的发酵生产12.2 生物农药的发酵生产12.3 动物疫苗和生物兽药的发酵生产第十三章:发酵工程在生物能源中的应用13.1 燃料酒精的发酵生产13.2 生物柴油的发酵生产13.3 生物气体的发酵生产第十四章:发酵工程在生物材料中的应用14.1 发酵生产生物塑料14.2 发酵生产生物纤维14.3 发酵生产生物复合材料第十五章:发酵工程的案例分析与实践操作15.1 发酵工程案例分析15.2 发酵工程的实践操作技巧15.3 发酵工程的实验设计与数据分析重点和难点解析本文教案涵盖了发酵工程的概述、基本原理、设备设计、条件优化与控制、应用实例、药品生产、生物化工、环保领域应用、产业化发展、技术创新、可持续发展以及案例分析和实践操作等多个方面。
发酵工程实验指导书(2014版)宁波大学海洋学院2014.09发酵工程实验指导书目录实验一乳酸菌的分离与初步筛选实验实验二乳酸菌的初步鉴定实验实验三乳酸菌菌种保藏实验实验四乳酸菌的培养与发酵实验实验五乳酸菌发酵产物的分析与测定实验六发酵罐操作训练发酵工程实验指导书(2014版)3实验一 乳酸菌的分离与初步筛选实验一、 实验目的及要求1、 掌握从环境样品中分离所需微生物的一般操作2、 掌握平板划线分离菌种的原理和操作方法3、 掌握利用透明圈法获得单菌落菌株的原理。
二、 实验原理自然样品中存在混杂的微生物,通过选择性培养基及样品稀释使形成细胞分散液,再通过固体培养基在合适的培养条件下培养形成单菌落,由此得到分离的纯培养菌株。
乳酸菌最基本的代谢特性是发酵产酸,待分离样品在合适的培养基和培养条件下,乳酸菌在特定设计的培养基中由于生长产酸产生溶钙形象,从而在培养基中产生透明圈,透明圈直径大小可反映菌落生长产酸量的大小,而不是乳酸菌或不产生酸积累的细菌不能产生透明圈。
三、 实验器材1、 待用分离样品(腌菜,各种泡菜,酸奶,植物汁液,等);2、 培养基:MRS 培养基或改良乳酸菌分离培养基;无菌水;3、 器皿与设备:培养皿、移液管、试管、三角瓶、接种环、涂布棒、超净工作台、天平、采样瓶,培养箱,等。
四、 方法和步骤 1、 分离样品的采集 采样须知:结合乳酸菌菌种特性(文献资料查阅),获取乳酸菌在自然界或相关产品等的分布规律,设计样品采集范围。
采集样品经适当保存或立即处理。
2、 菌种的分离称取样品5g 或5ml →加到45ml 无菌水的三角瓶中(30℃恒温处理20分为佳)→充分震荡后(含玻璃珠)使其自然沉淀→用1ml 移液管吸取上清菌悬液1ml 至9ml 无菌水试管中→依次进行10倍稀释至10-4~10-5→用移液管吸取1mL 菌悬液至含碳酸钙的MRS 培养基平板中,涂布均匀→30℃恒温培养2~3天→观察菌落,分别挑取生长良好的含透明圈的可疑乳酸菌单菌落,分别移接至普通乳酸菌培养基的斜面试管,菌种编号,30℃恒温培养1~2天,长菌后在4℃冰箱保存待用。
发酵岗位安全技术操作规程1.岗位任务将煮炼车间提供的糖蜜利用固定化酵母进行发酵成成熟醪,严格控制工艺指标,确保成熟的含酒分。
2.工艺流程简介从糖蜜罐流出的糖蜜,经除砂处理、过磅计量后放至糖蜜高位箱,发酵所用的糖蜜,自糖蜜高位箱经液位调节器流入1号连续稀释器内,加入硫酸、磷酸及铵盐溶液后,再送入二次稀释至所需要的浓度,供主发酵用糖蜜高位箱经液位调节器流入2号连续稀释器内,加水一次稀释至所要的浓度后,连续送入2号罐。
发酵过程中产生的二氧化碳,经泡沫捕集器消泡后,导入二氧化碳洗涤器内用水洗涤。
末效罐产生的醪液即为成熟醪,送蒸馏岗位进行发酵。
3.工艺指标蒸馏岗位工艺指标表4.管理范围4.1管辖区域:本岗位管辖范围包括12台发酵罐、1台二氧化碳洗涤塔、2台成熟醪高位箱、糖蜜计量设备1台、酸化箱2台、稀释器2台,所属工艺管道、蒸汽管道、管件、阀门、仪表和建构筑物等。
4.2主要设备(见下表)酒精车间蒸馏岗位设备一览表5.开停车操作程序5.1 泵类操作规程5.1.1 启动操作程序5.1.2 开机前检查各台泵的密封部件、阀、螺丝及全部附属设备是否正常,并用手转动联轴器数圈,观察转动是否灵活。
5.1.3 泵起动前,必须将入料或入水阀打开,出料或出水阀关闭。
5.1.4 通知值班电工检查电器部分是否正常。
5.1.5 以上准备就绪,起动电机,待电机运转正常后,迅速开启出口阀门,直到工作要求。
5.1.6 此时应注意设备电流表,压力表是否正常。
5.1.7停机操作程序,首先关闭出料或出水阀,切断电源,再将入料或入水阀关闭。
将泵内一切液体放净后,用清水冲洗干净。
8.1.8 紧急停机操作程序,切断电源,迅速关闭出入料(水)阀,将泵内一切液体放净后,用清水冲洗干净。
5.2 酸化罐操作规程5.2.1 启动操作程序,检查相关设备管路及辅料情况,并冲洗好设备,关好排污阀;按规定先放入一定量的水,再添加H2SO4。
一定要遵守酸往水里倒的安全规则;加入糖蜜,通压缩空气搅拌,当达到一定体积后,添加营养盐(H3PO4、尿素)定容后,用压缩空气搅拌均匀,静置待用;通知化验取样分析锤度、PH值,并作好记录。
发酵工程讲稿今天本组所讲的内容是发酵工程,接下来我将从以下四个方面来向大家介绍发酵工程的相关内容。
首先让我们一起来了解一下什么叫发酵工程。
发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
微生物是发酵工程的灵魂,所以发酵工程又叫微生物发酵工程,近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学,发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。
接下来是发酵工程的基本步骤,发酵工程的基本步骤主要由以下五个方面组成,菌种的选育,培养基的配制,接种和扩大培养,生产活性的诱导,还有产品的分离与提纯。
这是发酵工程的基本流程概念图。
在操作发酵的基本步骤时有以下四方面是值得我们注意和思考的,一、菌体的选育有两种方式,一种是自然选育,一种是诱变育种,其中诱变育种以其操作简便、速度快和收效大的优点,成为沿用至今的一种重要的、广泛应用的微生物育种方法。
二、在配置培养基时所用的原料有碳源,氮源,生长因子,无机盐和水。
要遵循的原则是目的要明确,营养要协调,PH要适宜。
三、发酵过程中不能有杂菌污染,不仅要对培养基进行灭菌,还要对发酵装置进行灭菌,通入的空气也要进行灭菌。
灭菌不仅要杀死杂菌细胞,还要杀死芽孢和孢子。
四、发酵过程是发酵的中心阶段,其关键是控制发酵的条件,如温度,pH,溶氧,通气量与转速等。
另外,发酵工程的基本步骤还有这样一种分配方式,他们分别被称为上游工程,中游工程,和下游工程。
下面我们就一起来了解一下其主要内容。
上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。
中游工程主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。
这里要有严格的无菌生长环境,包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
发酵操作流程范文1.食材准备:首先,准备好所需的食材。
根据发酵过程中所需的食材种类,收集并准备好高质量的食材。
2.清洁和消毒:确保工作区域和使用的器具干净卫生。
将所有接触到食材的容器、设备和工具进行彻底清洁和消毒,以避免发酵过程中的污染。
3.环境调控:创建一个适合发酵的环境。
温度、湿度和空气流通对发酵的成功非常重要。
根据所使用的菌种或菌种的需求调整环境因素。
4.接种菌种:将预先培养好的菌种添加到食材中。
可以通过将菌种添加到发酵容器中,或将其直接撒在食材上进行接种。
5.混合和搅拌:将食材和菌种充分混合。
这通常需要使用搅拌器、搅拌棒或其他工具来确保菌种均匀地分布在整个食材中。
6.封闭发酵容器:将发酵容器完全封闭,以保持发酵环境的稳定。
这可以防止外部空气和污染物进入容器,同时也有助于保持适宜的温度和湿度。
7.监测发酵过程:对发酵过程进行密切监测。
这可能涉及测量温度、湿度、pH值以及菌种生长的迹象。
根据所使用的菌种和食材,监测参数可能有所不同。
8.调整发酵条件:根据监测结果进行适当的调整。
如果发酵过程疲软或缺乏活力,可以尝试调整发酵条件,例如调整温度、湿度或营养条件。
9.发酵时间控制:根据菌种和食材的要求,控制发酵的时间。
不同的发酵过程需要不同的时间来达到理想的结果。
根据指定的时间进行监测和控制。
10.停止发酵:当发酵过程达到期望的程度时,停止发酵。
这可能涉及停止提供适宜的环境条件,或将发酵容器移动到低温环境。
11.收获发酵产品:一旦发酵完成,可以收获发酵产品。
这可能需要将产品从发酵容器中取出,并将其保存或进一步加工。
12.清洁和消毒:发酵过程结束后,对使用的容器和设备进行彻底的清洁和消毒。
这有助于防止细菌和霉菌的污染,并为下一次发酵操作做好准备。
发酵操作规程一、引言发酵是一种生物技术,用于转化有机物质为有用产物。
在食品加工、酿酒、酸奶等行业中,发酵是一个重要的步骤。
为了确保发酵的效果和安全性,需要遵循一些操作规程。
本文将介绍发酵操作规程,包括发酵前的准备工作、发酵过程中的控制和监测,以及发酵后的处理措施。
二、发酵前的准备工作1. 确定发酵的目标和产物:在开始发酵前,需要明确发酵的目的和预期产物,以便进行后续的操作和监测。
2. 选择发酵菌种:不同的产物需要不同的发酵菌种,根据目标产物的要求选择合适的菌种,并进行培养和增殖。
3. 准备发酵基质:- 根据菌种的生长需要,选择合适的基质,如麦芽、淀粉等。
- 对基质进行适当的处理,如研磨、消毒等,以保证基质的质量和卫生。
- 按照配方准确称量和混合基质的组分。
4. 准备发酵容器:- 选择合适的发酵容器,如发酵罐、培养皿等,并进行清洗和消毒。
- 确保容器的密封性和通气性,以便控制发酵过程中的气体交换。
5. 准备发酵环境:- 根据菌种的需求,调节适宜的温度、湿度和酸碱度等环境条件。
- 保持发酵环境的清洁和卫生,以防止有害微生物的污染。
三、发酵过程的控制和监测1. 控制发酵条件:- 在发酵过程中,根据菌种的需求,控制恰当的温度、湿度和pH值等条件,以促进菌种的生长和代谢。
- 定期检查和调整发酵环境,确保环境条件的稳定性。
2. 监测发酵进程:- 定期取样并测量关键参数,如菌种数量、产物浓度、酸碱度等,以了解发酵进程的变化。
- 根据监测结果,及时调整操作参数,以确保发酵的顺利进行。
3. 防止污染:- 严格控制发酵容器和设备的卫生状况,定期清洗和消毒。
- 在操作过程中,避免外界的污染,如杂菌、灰尘等。
- 采取适当的防护措施,如穿戴干净的工作服、戴口罩等,以防止人员对发酵过程的污染。
四、发酵后的处理措施1. 停止发酵:- 在达到预期产物或发酵结束的时候,停止提供发酵菌种所需要的营养物质和环境条件。
- 停止搅拌或通气等操作,以防止污染和产物的破坏。
发酵操作规程范文一、目的1.保证发酵过程的顺利进行,确保发酵产品质量。
2.提高发酵产品的产量和发酵效率。
3.保障操作人员的安全。
二、操作前准备1.仔细检查发酵设备,确保设备完好无损。
2.准备好所需的原料和发酵菌种。
3.清洗发酵罐,确保表面干净。
4.检查发酵罐中的温度计、压力表等仪器的准确性。
三、操作步骤1.将所需原料按照配方准确称量出来。
2.熟化原料:根据工艺要求进行原料熟化处理,提高发酵效果。
3.发酵罐和相关设备除菌:用蒸汽、高温等方式对设备进行除菌处理,以防止细菌或其他有害微生物的侵入。
4.填充原料:将配制好的原料倒入发酵罐中。
5.接种菌种:将选好的发酵菌种加入发酵罐中,注意保持洁净。
6.采样检测:每次接种后,要取一定量的样品进行检测,以确保发酵菌株的纯度和活性。
7.调节发酵条件:根据发酵菌种的特性,调节发酵罐的温度、湿度、氧气供应等条件,提供适宜的生长环境。
8.监测发酵过程:发酵过程中要定期监测温度、压力、溶解氧浓度等指标的变化,并及时采取措施进行调整。
9.发酵产物分离:发酵结束后,将发酵产物通过过滤、离心等方式进行分离。
10.产品处理:根据产品的要求,对分离后的产物进行干燥、粉碎、包装等处理。
四、注意事项1.严格按照操作规程进行操作,避免误操作引起事故。
2.定期检查和维护发酵设备,保持设备的正常运转。
3.发酵操作需要保持洁净,防止细菌和其他有害微生物的侵入。
4.发酵过程中,注意温度、湿度、氧气供应等因素的调节,确保发酵条件的稳定。
5.在发酵过程中,及时进行采样检测,掌握发酵的进展情况。
6.发酵结束后,要及时对发酵罐和相关设备进行清洗和消毒,以防止细菌滋生。
7.严禁在发酵过程中随意开启发酵罐的闸门或打开安全阀,防止发酵液外泄或发生爆炸等危险。
8.严禁未经授权的人员擅自操作发酵设备,发生人身伤害或设备故障等问题,责任自负。
五、紧急处理措施1.发生发酵液外泄的情况时,应迅速关闭闸门或阀门,以防漏出,并通知相关人员及时处理。
发酵操作规程发酵操作规程一、实验目的本实验旨在学习和掌握酵母菌的发酵过程和操作规程。
二、实验原理发酵是指酵母菌在一定条件下,通过对碳源的利用,产生乙醇和二氧化碳的过程。
在发酵过程中,酵母菌通过糖类分解产生能量,并产生乙醇和二氧化碳。
三、实验器材和试剂1. 酵母菌:活性酵母菌。
2. 发酵培养基:包括碳源、氮源、矿质盐和维生素等。
3. 发酵罐:用于培养和控制发酵过程的容器,具有气体进出口。
4. 发酵控制设备:包括温度控制装置、气体流量计等。
四、实验步骤1. 酵母菌准备:将适量的酵母菌接种到富含营养的培养基中,培养并保存待用。
2. 发酵培养基准备:将适量的碳源、氮源、矿质盐和维生素等按一定比例和方法混合,加入适量的水中搅拌均匀,进行高温高压灭菌处理。
3. 发酵罐准备:清洗发酵罐,按规定加入适量的培养基,并设置好发酵控制设备。
4. 发酵过程控制:将酵母菌接种到发酵罐中,调节好温度和气体流量等参数,控制发酵过程的进行。
5. 发酵结束:根据实验要求,当发酵过程达到一定时间或者乙醇浓度达到一定值时,停止发酵过程。
五、实验注意事项1. 酵母菌的接种要选用活性强的菌液,以保证发酵过程的顺利进行。
2. 发酵过程中要定期监测温度、气体流量和乙醇浓度等参数,及时调整操作条件。
3. 发酵罐和发酵控制设备要进行清洗和消毒处理,以避免杂菌的污染。
4. 实验中要按照规定的比例和方法准备培养基和添加试剂,避免浪费和误操作。
六、实验结果记录与分析1. 记录酵母菌的接种时间、接种量以及培养产物产量等实验数据,分析实验结果。
2. 对比不同条件下的发酵结果,讨论不同因素对发酵过程的影响。
七、实验安全注意事项1. 实验中要注意个人安全,遵循实验室安全操作规程,佩戴防护用品。
2. 使用实验器材和试剂时要注意安全操作,避免事故发生。
以上是发酵操作规程的基本要点,实际操作中还需根据具体情况进行调整和补充。
在进行实验时,要严格按照操作规程进行,确保实验的准确性和安全性。
我们常说在全合成药物出现之前,人们主要依赖矿物和天然产物获取化学品。
在人类历史上还有一种比较独特的化学品获取方法那就是发酵技术,当然广义上来说发酵技术也可以算天然产物提取的一个分支。
上一期我们说过直到1859年人们才确定发酵过程与微生物的代谢有关,但这并不妨碍古人对发酵技术的利用。
一些考古发现表明在古埃人还在盖金字塔的时代,他们就已经会酿造啤酒了,而这个时间大概比我们传说中的三皇五帝的时代还早500年。
在巴斯德实验之后,人们也开始尝试利用微生物的代谢过程获取一些化工产品。
最基本最简单的就是酒精,虽然世界上各个文明技术水平差异很大,但都有酿酒技术流传下来。
发酵生产酒精只不过是在传统酿酒工艺的基础上再加上蒸馏提纯罢了。
而酒精的蒸馏技术可以直接借鉴现成的高度酒生产工艺,比如我国的二锅头,就已经可以将酒精提纯到40-50度,更不要提那些高度烈酒了。
除了酒精之外,早期的发酵工程,还有两个产品比较重要。
一个是甘油,一个是丙酮。
甘油的发酵直接脱胎于酒精生产,正常情况下葡萄糖在发酵过程中会先转变为乙醛,乙醛再转变为乙醇,这是常规路线。
如果在这个过程中加入亚硫酸钠,亚硫酸钠就会与乙醛结合,结合后的产物就无法接受氢继续转化为酒精,这等于将葡萄糖转化为酒精的道路堵死了。
为了维持正常代谢,此时微生物就会走另一条路线,将葡萄糖首先转化为磷酸二羟丙酮,然后以磷酸二羟丙酮为受体接受氢,最后转化为甘油。
发酵法甘油生产的工艺主要由德国人开发,在一战中被用于生产硝化甘油炸药。
而德国人的老对手英国人几乎在同一时间,开发出了发酵法生产丙酮的工艺,主要的目的是为了生产无烟火药。
用于丙酮生产的微生物被称为山梭状芽抱杆菌,这种微生物在厌氧状态下分解葡萄糖后产生一系列酸性产物,主要是乙酸和丁酸,二者在酸性条件下进一步经发酵还原生成丙酮和丁醇。
此时的发酵工艺还比较原始,一般采用所谓固态发酵或者是液体浅盘发酵。
固态发酵来源于古老的酿酒工艺,顾名思义就是培养基是固体,发酵过程中会逐渐产生发酵液,微生物的代谢产物就存在于这些发酵液中。