第十二章 微生物工程生产举例

啤酒的发酵过程1．2．啤酒以大麦芽、酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒，是一种低浓度酒精饮料；啤酒的发酵先制备麦芽汁；在冷却的麦汁中接入酵母菌种，进行啤酒主发酵；一个星期后，发酵糖度由10到12度下降到4度左右，就可以进行发酵了。

发酵在0到2度的密闭的发酵罐中进行，经过1到3个月就成熟了。

3．啤酒的化学组成：乙醇，1浸出物，二氧化碳，挥发性成分4．啤酒重要代谢副产物的形成途径：高级醇的生成，硫化物的生成（二甲基硫对啤酒的风味有重要的影响），双乙醇的生成。

5．啤酒发酵原料：水，麦芽，辅料，酒花，6．麦汁制造：麦芽粉碎（粗细之比1:2.5），麦汁制造设备（糊化锅，糖化锅，过滤槽，麦汁煮沸锅），糖化（煮出糖化法，浸出糖化法），麦汁过滤，麦汁煮沸，麦汁预冷却和冷却，7．协定发糖化实验：1原理：利用麦汁中所含的各种酶将麦亚中的淀粉分解成可发酵性糖，蛋白质分解成氨基酸；2优质麦芽的条件：浸出物多，麦芽溶解度适当，酶活力强，质量均匀。

3，麦汁基本流程：50克麦芽 ---粉碎---加200ml 47度的水---45度保温30分钟 ---升温至70度---加100ml 70度水---测糖化时间---70度1h后，冷却---加水至450克---过滤糖化时间的测定过滤速度的测定气味的检查透明度的检查8．蛋白质凝固检查情况9．7．啤酒酵母的质量检查：基本步骤：显微形态检查，死亡率的检查，出芽率的检查，凝集性实验的实验，死亡温度检测，子囊孢子产生实验，发酵性测定10．啤酒酵母的扩大培养：实验步骤：麦汁斜面菌种---麦汁平板划线---28度 2天---镜检，单菌落接种至斜面---50ml麦汁三角瓶---20度2天，每天摇动三次---15度2天每天摇动3次---计数备用。

11．糖度的测定：利用糖锤度计12．麦汁的制备：实验步骤：麦芽用量的计算，麦芽的粉碎，糖化，麦汁过滤，麦汁煮沸13．啤酒主发酵：实验过程：麦汁10度---冷却到10度---接种---主发酵，10度---5到7天，每天测定各项指标---至4度时结束（嫩啤酒）。

微生物工程在生活中的应用随着科技的发展和进步，微生物工程作为一门新兴的交叉学科，正在逐渐走进人们的生活并发挥着重要作用。

微生物工程是以微生物为研究对象，利用工程和技术手段对微生物进行改造和利用的一门学科。

微生物工程不仅在医学、环境保护等领域发挥作用，还在食品工业、化工行业等领域有着广泛的应用。

本文将主要介绍微生物工程在生活中的应用，并对其影响进行举例说明。

一、医学领域微生物工程在医学领域有着广泛的应用。

利用微生物工程技术可以制备抗生素、激素、疫苗等药物。

研究人员利用工程和技术手段可以改造微生物，使其生产出具有药用价值的物质，从而满足人们对药物的需求。

微生物工程还可以用于疾病的诊断和治疗，比如利用微生物工程技术可以检测和鉴定病原微生物，帮助医生进行准确的诊断。

二、食品工业微生物工程在食品工业中也发挥着重要作用。

利用微生物工程技术可以制备酵素、酸奶、酒精等食品和饮料，为人们提供了丰富多样的饮食选择。

利用微生物工程技术还可以改良食品的口感、延长食品的保鲜期，提高食品的营养价值，从而满足人们不同的饮食需求。

三、环境保护微生物工程在环境保护中也发挥着重要的作用。

利用微生物工程技术可以处理废水、废气、废土等工业废物，减少污染物的排放，保护环境。

另外，微生物工程还可以用于生物防治，例如利用微生物工程技术可以研发生物农药、生物杀虫剂等，减少化学农药对环境的污染。

四、化工行业微生物工程在化工行业中也有着重要的应用。

利用微生物工程技术可以生产酶、有机酸、生物柴油等化工产品，为工业生产提供原料和能源。

微生物工程还可以用于废弃物的处理和资源化利用，加快工业化学废物的降解，减少废物对环境的负面影响。

五、其他领域除了医学、食品工业、环境保护、化工行业，微生物工程还在许多其他领域有着重要的应用。

利用微生物工程技术可以生产生物肥料、生物能源等农业产品，提高农业生产的效率；利用微生物工程技术可以生产生物降解材料、生物塑料等生物材料，降低对化石能源的依赖，减少对环境的负面影响。

微生物工程利用微生物改善生产微生物工程在现代工业和农业中发挥着重要的作用，通过利用微生物来改善生产过程，不仅可以提高产品的质量和产量，还可以降低生产成本，保护环境等。

本文将从四个方面探讨微生物工程如何利用微生物来改善生产。

一、微生物在食品工业中的应用在食品工业中，微生物工程通过利用微生物的代谢活性和发酵能力，实现了许多食品的生产和改良。

以乳制品为例，通过添加有益菌群，如乳酸菌和双歧杆菌等，可以促进牛奶和酸奶等乳制品的发酵过程，提高产品口感和营养价值。

此外，微生物工程还可以用于生产食品添加剂、酶制剂和调味品等，为食品行业提供了丰富的资源和技术支持。

二、微生物在医药工业中的应用微生物工程在医药工业中的应用广泛而重要。

通过利用微生物的代谢途径和遗传工程技术，可以生产大量的生物制剂和药物。

例如，利用大肠杆菌表达系统生产重组蛋白，如胰岛素和生长因子等，可以满足医药市场对这些蛋白质的需求。

此外，微生物工程还可以用来合成抗生素、维生素和免疫调节剂等。

通过微生物的发酵和生物转化作用，可以提高药物的纯度和产量，降低生产成本，为医药行业的发展做出了巨大贡献。

三、微生物在环境工程中的应用生物技术和微生物工程可以有效地应用于环境工程中，改善水质和土壤质量，修复污染环境。

通过微生物的分解、吸附和转化作用，可以降解有机物和污染物，净化废水和废气。

例如，利用微生物降解油污和重金属等有毒物质，可以达到环境修复和保护的目的。

此外，利用微生物改善土壤质量，增加土壤肥力，提高农作物产量，也是微生物工程在环境领域的重要应用。

四、微生物在能源工业中的应用微生物工程在能源工业中的应用主要集中在生物能源领域。

通过利用微生物的发酵和代谢能力，可以生产生物燃料，如生物乙醇和生物柴油等，实现对化石能源的替代。

此外，微生物还可以用来处理可再生能源，如生物质和生物废弃物，生成可燃性气体和能量。

微生物工程的应用不仅可以减少对化石燃料的依赖，还可以降低二氧化碳排放量，保护环境和可持续发展。

一、课件封面《微生物工程》课件副探索微生物世界的奥秘二、目录1. 微生物工程的概述2. 微生物的分类与特性3. 微生物的生长与繁殖4. 微生物的代谢与调控5. 微生物的应用实例三、课件1. 微生物工程的概述1.1 微生物工程的定义1.2 微生物工程的发展历程1.3 微生物工程的应用领域2. 微生物的分类与特性2.1 微生物的分类2.2 细菌的特性2.3 真菌的特性2.4 病毒的特性3. 微生物的生长与繁殖3.1 微生物的生长曲线3.2 微生物的繁殖方式3.3 微生物的遗传特性4. 微生物的代谢与调控4.1 微生物的代谢途径4.2 微生物的代谢调控机制4.3 微生物的代谢工程5. 微生物的应用实例5.1 发酵工程5.2 生物制药5.3 生物净化5.4 微生物肥料5.5 微生物食品四、互动环节1. 微生物分类小游戏2. 微生物代谢调控实验3. 微生物应用案例讨论五、总结与展望1. 微生物工程的意义与价值2. 微生物工程的发展趋势3. 微生物工程的前景展望六、参考文献1. 《微生物学》2. 《微生物工程》3. 《微生物应用技术》七、致谢感谢大家对本课件的支持与鼓励，希望本课件能帮助大家更好地了解微生物工程，激发对微生物研究的兴趣。

八、答疑与反馈如有任何问题或建议，请随时与我联系，我将竭诚为您解答和修改。

九、课件设计者姓名：X单位：大学生命科学学院联系方式：X十、更新时间2024年10月1日六、微生物工程技术6.1 微生物细胞的培养技术6.2 微生物遗传转化技术6.3 微生物基因组编辑技术6.4 微生物代谢工程七、微生物工程在医药领域的应用7.1 抗生素的产生7.2 疫苗的研发7.3 基因治疗7.4 生物制药的案例分析八、微生物工程在环境领域的应用8.1 生物降解与生物修复8.2 生物传感器与生物监测8.3 微生物燃料电池8.4 微生物工程在农业与环境治理中的应用九、微生物工程在食品工业中的应用9.1 发酵技术的原理与应用9.2 乳酸菌的应用9.3 酶制剂的应用9.4 微生物工程在食品安全与质量控制中的应用十、案例研究10.1 酿酒行业的微生物工程应用10.2 酸奶制造中的微生物工程10.3 生物制药：人类健康的新希望10.4 微生物工程在环境保护中的创新实践十一、课程小测11.1 选择题11.2 判断题11.3 问答题十二、参考资料12.1 推荐阅读书目12.2 在线资源12.3 相关学术期刊十三、课程评价13.1 学生自我评价13.2 同行评价13.3 教学效果反馈十四、14.1 课程总结14.2 对未来学习的建议14.3 鼓励学生持续探索微生物工程的奥秘十五、附录15.1 微生物工程相关术语解释15.2 常见微生物图片集15.3 实验操作安全指南十六、设计者与制作日期6. 设计者：[设计者姓名]单位：[设计者单位]制作日期：[制作日期]十七、版权声明本课件内容受版权保护，未经允许不得擅自复制、传播或用于商业用途。

微生物工程利用微生物进行生物技术和工业生产微生物工程是一门利用微生物进行生物技术和工业生产的学科，通过对微生物的研究和利用，可以开发出广泛的应用，推动科技进步和经济发展。

本文将介绍微生物工程的概念、应用领域以及在生物技术和工业生产中的具体应用。

一、微生物工程的概念微生物工程是研究微生物在实验室和工业生产中的应用的一门学科。

它包括了对微生物生命周期、代谢机制、遗传结构等方面的研究，以及利用微生物进行生物技术和工业生产的实践应用。

微生物工程的研究和应用可以提高生产效率、减少资源消耗，对于人类社会的可持续发展起到重要作用。

二、微生物工程的应用领域微生物工程的应用范围非常广泛，涵盖了诸多领域。

以下是几个典型的应用领域：1. 生物药物制造微生物工程在生物药物制造方面发挥着重要作用。

通过对微生物的基因工程改造，可以使其产生医疗所需的蛋白质药物，如重组人胰岛素、重组抗体等。

利用微生物工程生产的生物药物具有高效、低成本和易于扩大生产规模的特点，对于满足患者需求起到了重要作用。

2. 环境修复微生物工程在环境修复领域也有广泛的应用。

微生物能够降解有机废物、净化水体、修复土壤等，通过利用微生物的降解能力，可以清除污染物质，恢复生态环境。

微生物工程在环境修复上的应用可以帮助人类减少环境污染，保护生态环境。

3. 农业生产微生物工程在农业生产中也有重要的应用。

通过利用微生物的固氮能力、产生有益物质的能力等，可以提高土壤肥力、减少农药使用、增加作物产量等。

微生物工程可以为农业生产带来更加可持续、环保的解决方案，对于解决全球粮食安全问题具有重要意义。

三、微生物工程在生物技术和工业生产中的具体应用微生物工程在生物技术和工业生产中有许多具体应用。

以下是几个常见的应用举例：1. 酶的生产微生物工程可以利用微生物生产酶类产物。

酶是一种具有催化作用的蛋白质，广泛应用于食品、制药、皮革、环保等产业。

通过优化微生物菌株、培养条件以及基因工程技术，可以提高酶的产量和活力，满足不同产业对酶类产品的需求。

微生物工程名词解释1生化诱导分析方法（BIA）：采用测定溶源性λ噬菌体阻遏物支配下的启动子控制的转录和表达的酶活性的方法。

2诱变育种：利用若干种被称为诱变剂的物理因素和化学试剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，在通过适当的方法获得所需要的高产优质菌种的育种方法。

3种子扩大培养：将保藏的生产菌种从斜面试管接出后，进行摇床培养及种子入罐逐级培养从而获得一定数量和质量的纯种的过程。

4前体：某些化合物被加入培养基后，能够直接在生物合成过程中结合到产物分子中去，而自身的结构并未发生太大变化，却能提高产物的产量，这类小分子物质被称为前体。

5培养基的分批灭菌：指将配制好的培养基放在发酵罐中，通入蒸汽进行灭菌的过程6絮凝：有机絮凝剂和聚丙乙烯胺，聚丙烯酸钠，聚季胺酯等中性、阴性、阳性的絮凝剂，这些高分子化合物长链的架桥作用使胶体成团聚集。

7错流过滤：切向流过滤则是指液体的流动方向是平行于膜表面的，在压力的作用下只有一部分的液体穿过滤膜进入下游，这种操作方式也有人称之为“错流过滤”（Cross Flow Filtration）。

8透析：是通过小分子经过半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理，将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。

9 BOD5：在20℃培养5天的微生物利用有机物进行生物氧化所消耗的氧量（mg/L）10回沙：回沙”工艺是最传统的酱香工艺，回沙酒以小麦高温制曲，陈曲两次混入后，进行蒸馏取酒。

而对已取酒的酒醅仍从甑中取出，经过两次工艺处理，不加新料，经堆积，再入窖发酵一个月，又出窖蒸馏，取得第二次原酒入库，此酒即为回沙所得。

填空题：1、一般生产用菌种的分离纯化和筛选步骤是标本采集、标本材料的预处理、富集培养、菌种初筛、菌种复筛、性质鉴定、菌种保藏。

2、采集的到的含微生物材料的标本在分离提纯前，要进行预处理，通常可以采用加热、空气搅拌、离心法、膜过滤、这几种物理方法。

3、在分离放线菌和细菌时，可在分离培养基中加入抗真菌抗生素，分离真菌时，可加入抗细菌抗生素。

微生物工程发酵工业对我们来说并不陌生，从日常饮用的酒、酸乳、调味的醋、酱油、味精，到抗生素、激素、疫苗等药物，无一不是微生物发酵的产物。

传统的微生物发酵起源于史前期。

公元前 2000 多年，埃及已酿造葡萄酒，至今古希腊石刻上，仍留有酿酒全过程的记载。

我们的祖先对有益微生物利用的历史更为悠久，龙山文化期已有饮酒用具，殷商期（公元前 2000～3000 年）甲骨文中的象形文字“■”，与现代汉字相似，春秋战国时期（公元前 500 多年）开始酿醋，周朝（公元前 1000 年）酱油业已相当发达，至北魏时（公元六世纪）《齐民要术》上就已详细记载了酱油酿造需接种像皇帝黄袍颜色的“黄衣”（即黄曲霉孢子）和 33 种制酢（醋）方法。

但是，微生物发酵工业，却是从 1929 年弗莱明发现青霉素、1940 年链霉素挽救了英国首相邱吉尔的生命（肺炎）而兴起的，从此发酵工业自作坊式的混菌、厌氧、固体发酵走向纯种、大罐通气、液体深层发酵阶段。

进入 20 世纪 70 年代以来，在基因重组、细胞融合等生物工程技术推动下，微生物工程应运而生，可以按照人们设想的蓝图，对微生物菌种进行细胞水平、分子水平不同层次的创造设计，构建出自然界中原来没有的、具有特殊功能和多功能的“超级菌”和“工程菌”，再通过微生物发酵来生产新的有用物质。

现已知由微生物生产具有商品价值的产品就有 200 多种，在与人们生活密切相关的许多领域中，如医药与食品、化工与冶金、资源与能源、健康与环境，产生和即将产生难以估价的经济和社会效益。

一、微生物工程的概念和意义1.何谓微生物工程无论是巍峨的大厦，还是壮丽的大桥，任何一项宏伟工程，都要有总设计的蓝图和现场施工图纸，微生物工程也同样。

比如我们今天看到的蚕吃桑叶，吐的是蚕丝；鸡吃米谷，而生出的是鸡蛋。

我们设想从发酵罐中捞取蚕丝和吃发酵罐中生产的不带壳的鸡蛋，就是这项宏伟工程的总设计蓝图，而传统的发酵技术与基因工程、细胞工程、蛋白质工程、固相化菌、固相化酶技术相结合，就是现场施工技术。

简明微生物工程复习重点1-微生物工程概论一．什么是微生物工程？微生物工程是以微生物为主体，应用生物科学，特别是微生物学的理论和方法，结合现代工程技术手段，利用微生物的某种特定性状和功能，按照人们设计的蓝图，改良、加工、繁殖微生物，以获取微生物体本身或其代谢产物等有用物质，为人类生产、生活为目的的一门新兴学科。

二．微生物工程主要应用在哪些领域？试举例说明。

微生物工程在食品工业中的应用：含醇饮料：葡萄酒、果酒、黄酒传统调味品及发酵食品：酱、酱油、醋发酵乳制品：奶酒、干酪、酸奶等；医药卫生：抗生素，氨基酸，维生素，生物制品等轻工业：糖酶，蛋白酶，果胶酶，过氧化氢酶化工能源产品：烷烃：甲烷。

醇及溶剂：乙醇、甘油(丙三解)等。

清洁能源：氢气等。

农业：生物农药：微生物杀虫剂、防治病害如杀稻瘟菌素等。

食用菌和药用真菌环境保护：厌气发酵法：如沼气发酵；好气发酵法：如活性污泥对工业和生活污水处理；三．什么是半合成抗生素？试举例说明。

某些天然抗生素在去侧链后，可用化学合成法接上新的侧链而改变原有抗菌谱或其它特性，这样的抗生素就被称为半合成抗生素。

例：常用的半合成青霉素：甲氧苯青霉素(新青Ⅰ)、氨苄青霉素。

常用的半合成头孢菌素：头孢利定四．深层培养技术又称沉没培养法。

有时也称液体培养法。

在深层的液体培养中进行的一种发酵培养方法。

操作时将无菌空气通入容器中，不断搅拌，使微生物充分与氧气接触而迅速繁殖。

占地面积小，劳动力省，产量高，适合于机械化和自动化生产。

适用于需氧性微生物。

2-生产菌种的来源一．微生物工程的工业生产三要素：生产菌种的性能、发酵及提纯工艺条件、生产设备二．一般菌种分离纯化和筛选的步骤是什么？标本采集→标本材料的预处理→富集培养→菌种初筛→菌种复筛→性能鉴定→菌种保藏。

三．常用的标本预处理的目的是什么？方法有哪些？举例说明。

预处理可大大提高菌种分离效率。

(1)采用热处理方法减少材料中的细菌数：小单孢菌属(2)采用膜过滤和离心的方法浓缩水中的细胞：小单孢菌属、链霉菌属(3)采用化学方法：链霉菌属(4)诱饵法：将固体基质（如蛇皮、花粉）等加到待检的土壤或水中，待其菌落长出后再铺平板分离：小瓶菌属、游动菌属(5)空气搅拌法：在空气中搅拌，收集孢子沉淀，如稻草的处理。