发酵工艺研究
- 格式:pdf
- 大小:375.04 KB
- 文档页数:24
发酵的工艺发酵是一种生物化学反应过程,通过微生物的作用使有机物质转化为具有特定功能的产物。
在工业生产中,发酵工艺广泛应用于食品、饲料、酒精、酶和抗生素等领域。
下面将详细介绍发酵的过程、影响因素以及在工业中的应用。
发酵过程一般包括以下几个步骤:接种、发酵、分离和提纯。
首先,在发酵过程中要选择合适的微生物菌种进行接种。
常用的微生物有酵母菌、乳酸菌、大肠杆菌等。
不同的微生物菌种会对产物的特性和品质产生影响。
然后,在接种后,菌种会利用基质中的有机物质进行生长和繁殖,释放出新的代谢产物。
这个过程中,微生物会通过代谢产物来满足其生命活动的需求。
接下来,通过控制环境中的温度、pH值、氧气供应等因素来促进微生物的生长和代谢活动。
最后,发酵液经过分离和提纯等步骤,得到想要的最终产品。
发酵过程中许多因素会影响发酵产物的质量和产量。
首先,选择适合的微生物菌种非常重要。
需要根据所需产品的特性和用途选择合适的菌种。
其次,温度是影响发酵过程的重要因素之一。
不同的微生物对温度有不同的适应范围。
在发酵过程中,要选择适当的温度来促进微生物的生长和代谢活动。
此外,pH值也是一个重要的控制因素。
微生物对不同的pH值也有一定的适应范围。
要根据微生物菌种的特性选择合适的pH值来控制发酵过程。
氧气供应也是发酵过程中需要注意的因素。
一些微生物需要氧气来进行代谢活动,而其他一些微生物则需要无氧条件下进行发酵。
因此,控制氧气供应对于促进发酵过程非常重要。
发酵工艺在工业生产中有着广泛的应用。
其中,食品工业是应用发酵工艺最为广泛的领域之一。
例如,面包、酸奶、啤酒、豆酱等食品都是通过发酵工艺制造的。
发酵能够改变食品的口感、风味和营养价值,增加产品的附加值。
此外,发酵工艺还应用于饲料加工、酒精生产和制药工业。
在饲料加工中,通过发酵可以提高动物饲料的营养价值和消化率。
在酒精工业中,发酵是生产酒精的主要方法,通过控制发酵条件可以生产出不同种类和品质的酒精产品。
发酵制品研究报告随着人们对健康饮食的关注度不断提高,传统的发酵制品逐渐成为人们日常饮食中不可或缺的一部分。
发酵制品不仅具有风味独特、口感鲜美的特点,还富含有益菌群、有机酸、酶等营养成分,对于促进人体健康、增强免疫力、预防疾病等方面有着重要的作用。
本文将从发酵制品的概念、分类、制作工艺以及营养价值等方面进行探讨和分析。
一、发酵制品的概念发酵制品是指在微生物的作用下,通过物质代谢过程,使食品发生化学变化,从而形成一种新的食品。
发酵制品具有微生物代谢产物的特点,如有机酸、酶、酵素、氨基酸等,这些产物不仅可以改变食品的口感和风味,还能够提高食品的营养价值和保质期。
二、发酵制品的分类根据发酵过程中所使用的微生物种类和制作工艺的不同,发酵制品可以分为多种类型,如下:1. 酸奶类:以乳酸菌为主要微生物,通过发酵乳制成的食品,具有丰富的乳酸菌和蛋白质等营养成分,能够促进肠道健康,预防多种疾病。
2. 豆腐类:以大豆为原料,通过豆腐乳的作用,使大豆中的蛋白质凝固成块状,形成豆腐。
豆腐具有高蛋白、低脂肪、低热量等特点,是一种理想的健康食品。
3. 醋类:以醋酸菌为主要微生物,通过发酵酒、醋酿制成的食品,具有酸味、清香的特点,能够促进食欲、消除疲劳,还能够降低血压、降脂降糖,预防心血管疾病。
4. 汽水类:以糖、果汁、酵母等为原料,通过二次发酵制成的饮料,具有丰富的维生素、矿物质等营养成分,能够提高免疫力、促进新陈代谢。
三、发酵制品的制作工艺发酵制品的制作工艺主要包括以下几个步骤:1. 原料准备:根据不同的发酵制品种类,选取相应的原料,进行清洗、研磨等处理。
2. 发酵剂添加:根据不同的发酵制品种类,选取相应的发酵剂,将其加入原料中,开始发酵过程。
3. 发酵过程:将原料和发酵剂混合均匀后,放入发酵器中,控制温度、湿度、通风等条件,进行发酵过程。
4. 成品处理:将经过发酵的原料进行加工处理,如过滤、压榨、切割等,制成最终的发酵制品。
2燕麦、糯米复配发酵醪糟工艺研究及品质分析1.1.1燕麦蛋白质与氨基酸在禾谷类作物中,燕麦中的蛋白质含量很高(15%~20%),是小麦粉和大米的1.6-,-2.3倍,在粮食作物中名列第一州。
燕麦蛋白富含人体必需的18种氨基酸,其中8种必需氨基酸的比例非常平衡n们。
赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸等营养限制性氨基酸含量高,赖氨酸的含量是小麦的6~10倍,与FAO/WHO推荐的营养模式接近””。
此外,色氨酸含量也高于大米和小麦粉,有助于防贫血和毛发脱落作用“21。
1.1.2燕麦脂肪在全世界4000多种燕麦中,脂肪含量在296---11%不等。
燕麦不是油料作物,但它的脂肪含量较为突出。
燕麦脂肪酸中80%以上是不饱和脂肪酸,特别是亚油酸这一人体必需脂肪酸,占总脂肪酸的比例达到38%~52%。
亚油酸是人体所需的最重要必需脂肪酸,不但可以维持人体正常的新陈代谢,还是合成前列腺的关键成分,在控制心脏平滑肌方面有非常重要的作用””。
1.1.3燕麦淀粉燕麦淀粉是燕麦的主要组成部分,主要在其籽粒的胚乳中,燕麦淀粉特性与小麦等谷物不同,品种间淀粉含量差异较大(43%--一64%),并且和蛋白质含量呈负相关。
燕麦淀粉比其他淀粉更容易糊化,总淀粉含量的10%~23%为直链淀粉,糊化温度在56~74.O'C””。
燕麦淀粉的附着效果非常好,可以改善纸或皮肤表面的光洁、平滑性。
所以燕麦淀粉可用于各种特殊纸张填料、油漆和化妆品、食品工业等n”。
1.1.4燕麦膳食纤维与13一葡聚糖营养学家和科学家研究表明,燕麦中大量的膳食纤维能够预防便秘和直肠癌、降低血清胆固醇、调节血糖、预防胆结石、降血压、减肥等“∞。
燕麦可溶性膳食纤维的主要成分是13一葡聚糖,同时它也是燕麦膳食纤维的一个主要功能成分””。
燕麦膳食纤维和B一葡聚糖不仅可以添加到甜点、谷物早餐、面包、快餐、肉毒4最、饮料、婴儿食品和其他的食物中,而且也能作为宠物食品及饲料的配料””。
1.1.5燕麦酚类物质燕麦被公认为是酚类抗氧化剂的良好来源。
发酵工艺学
1 发酵工艺
发酵工艺是生物酶催化分解促进有机物质代谢转化,进而获得生
物产物的过程,它作为生物化工的一种重要的科学技术,能够深入研
究和利用有机物的获取、开发新技术新产品。
发酵技术应用于食品、
医药和农业等多个行业,是一种快速且有效的工艺方法。
2 发酵工艺的历史沿革
早在两千多年前,发酵工艺已经被开发了出来,例如中国发明发
酵制酒,发酵工艺在民间就普及了出来,发酵工艺就是以微生物或酶
为工具,将有机物质经分解反应后获得新的有机物质;而在现代,发
酵工艺的发展也是越来越快,已得到了广泛的应用。
3 发酵工艺的重要性
发酵工艺在各个行业中的应用不一而足,如在食品行业,发酵工
艺可以获得糖,酒精和酱料等;在医药行业,可以获得药物,如抗生素、抗菌药;在农业行业,可以获得肥料和植物保护液;在行业等中,可以获得生物酶和酸性抗性等等,可以看出发酵工艺的重要性。
4 发酵工艺学
发酵工艺学是研究发酵技术的科学,其研究的内容包括发酵生物
的研究、发酵技术的基本原理、发酵过程及其实验技术、发酵设备的
设计制造和实际操作等。
发酵的原理和发酵工艺的制备技术是发酵工
艺学的核心,它关注的是发酵培养液的物理化学性质,发酵循环条件的优化等。
从上面可以看出,发酵工艺和发酵工艺学把食品、医药、农业等多个行业联系到了一起,使得发酵技术成为了社会更大发展的重要保障,而发酵工艺学也变得日益重要。
发酵原理及工艺范文一、发酵原理发酵是一种通过微生物代谢产生能量的过程。
在发酵过程中,微生物通过代谢产生能量,将有机物转化为其他物质。
发酵的原理可以分为三个主要步骤:产生能量的步骤、有机物转化的步骤和产物分泌的步骤。
1.产生能量的步骤:微生物通过正常呼吸或厌氧呼吸产生能量。
正常呼吸是指微生物利用有机物和氧气进行代谢,产生二氧化碳和水以及能量。
厌氧呼吸是指微生物在无氧条件下利用有机物进行代谢产生能量,主要产物有酒精和二氧化碳。
2.有机物转化的步骤:在发酵过程中,微生物将有机物转化为其他物质。
这些有机物可以是碳水化合物、脂肪或蛋白质等。
微生物通过酶的作用将这些有机物分解为较小的分子,然后通过一系列的化学反应将其转化为产物。
3.产物分泌的步骤:发酵的最终目的是产生一种特定的产物。
在发酵过程中,微生物通过代谢产生这些产物,并将其分泌到培养基中。
产物的分泌可以通过细胞膜的渗透、扩散或活性运输等方式进行。
二、发酵工艺发酵工艺是指将发酵原理应用于实际生产过程的方法和技术。
在发酵工艺中,需要确定合适的微生物菌种、培养基的成分和配方、培养条件以及产物分离和提纯等步骤。
1.微生物菌种:在发酵工艺中,选择合适的微生物菌种是十分重要的。
微生物菌种应具有高产量、高活力和优良的发酵性能。
常见的微生物菌种有酵母菌、乳酸菌、细菌和真菌等。
2.培养基成分和配方:培养基是微生物生长和发酵的基础。
培养基的成分和配方决定了微生物的生长和产物的产量和质量。
培养基的组成通常包括碳源、氮源、矿物盐以及必需的生长因子等。
3.培养条件:培养条件是指控制发酵过程中的温度、pH值、氧气供应以及搅拌等参数。
不同微生物对培养条件的要求不同,因此需要根据微生物的特性进行相应的调节和控制。
4.产物的分离和提纯:在发酵过程中,产生的产物通常需要经过分离和提纯才能得到纯净的产品。
通常采用离心、蒸发、过滤、萃取、蒸馏、结晶等方法进行分离和提纯。
发酵工艺在食品、制药、化工等领域有着广泛的应用。
固态发酵工艺固态发酵工艺是一种以微生物在固体底物上生长代谢为基础的技术。
其主要优点包括发酵过程相对简单,生产成本低,产品品质好,营养价值高等。
因此,在食品、医药、化工等领域得到广泛应用。
本文将重点探讨固态发酵工艺的原理、分类、应用领域及挑战等方面。
一、固态发酵的原理固态发酵与液态发酵相比,其发酵底物通常是由白腐菌、黑曲霉、酵母菌等微生物种类组成的一种复杂生态系统。
这些微生物以底物为营养源,在发酵过程中产生酶和代谢产物,其中酶的作用可以分解底物成分,代谢产物则对底物的性质产生一定影响,直接决定了发酵产物的品质。
二、固态发酵的分类根据不同的发酵底物,固态发酵主要分为以下几类:豆类、谷物、木质素、酒渣、果皮等。
其中豆类是最常用的底物之一,如黄豆、豆饼等,主要用于生产豆制品,如豆豉、豆腐等。
谷物类固态发酵主要应用于酱油、米酒、醪糟等食品的生产。
木质素类固态发酵被广泛应用于木质素的降解和生物质燃料的制备等方面。
酒渣类固态发酵用于生物质能的转化和生产酒渣菌蛋白等。
果皮类固态发酵主要用于生产果皮醋等产品。
三、固态发酵的应用领域 1.食品领域:固态发酵技术在食品加工中得到了广泛应用,如豆制品、酱油、醋、米酒、酸奶、面包等。
2.药物领域:利用固态发酵技术生产天然药物,如青黛、灵芝、人参等。
3.环保领域:利用固态发酵技术处理废弃物,如酒渣、果皮等。
4.工业领域:通过固态发酵技术生产有机酸、生物柴油、单细胞蛋白等产品。
四、固态发酵工艺的挑战由于固态发酵的发酵底物非常复杂,所涉及的微生物多样且生态环境复杂,因此,固态发酵工艺面临着以下挑战: 1.微生物筛选和优化:选择合适的微生物对于固态发酵的成功至关重要,同时需要通过优化培养条件,提高微生物的代谢能力和产物的产率。
2.发酵条件控制:固态发酵中,底物湿度、通气、温度等因素都对发酵过程产生影响,需要合理控制这些条件,才能保证发酵的成功。
3.发酵底物的特性:不同的发酵底物性质不同,对于不同的固态发酵底物,需要制定相应的处理策略和工艺。
发酵工艺原理发酵是一种利用微生物(如酵母、细菌、霉菌等)在适宜条件下生长繁殖而产生的化学反应过程。
发酵工艺在食品加工、酿酒、制药等领域起着重要作用。
其原理是微生物在合适的温度、湿度、pH值等环境条件下,利用底物(如糖类、蛋白质等)进行新陈代谢,产生各种有益的代谢产物。
在发酵过程中,微生物会分解底物,释放出能量并产生代谢产物,如酒精、有机酸、气体等。
这些代谢产物不仅可以改变食品的口感、香味、质地,还可以增加食品的营养价值,甚至具有药用价值。
比如,酵母在发酵过程中会产生酒精,从而使葡萄汁变成葡萄酒;乳酸菌在发酵牛奶时会产生乳酸,使牛奶变成酸奶。
发酵工艺的原理主要包括底物的选择、微生物的选择、发酵条件的控制等几个方面。
首先是底物的选择,不同的微生物对底物的需求不同,比如酵母对糖类底物需求较高,而乳酸菌对乳糖底物需求较高。
其次是微生物的选择,不同的微生物在发酵过程中会产生不同的代谢产物,因此需要根据产品的要求选择合适的微生物。
再者是发酵条件的控制,包括温度、湿度、pH值等环境因素的调节,这些条件会影响微生物的生长和代谢活动。
发酵工艺的原理虽然简单,但在实践中需要严格控制各种因素,以确保发酵过程的顺利进行。
比如在酿酒过程中,需要控制发酵温度、酒液的通氧性、酵母的数量等因素,以确保葡萄汁充分发酵成葡萄酒。
在制作酸奶的过程中,需要控制发酵温度、酸奶菌的数量等因素,以确保牛奶充分酸化成酸奶。
总的来说,发酵工艺的原理是利用微生物在适宜条件下进行新陈代谢的过程,通过控制底物、微生物和发酵条件等因素,可以生产出各种有益的发酵产品。
发酵工艺不仅可以改善食品的口感和品质,还可以增加食品的营养价值,具有广阔的应用前景。
通过不断的研究和创新,发酵工艺将会在食品、酒类、制药等领域发挥越来越重要的作用。
淀粉酶的应用于酒精发酵工艺中的研究酒精发酵工艺一直以来都是人类生活中重要的课题之一。
酒精被广泛应用于饮料、燃料和化工工业中,而淀粉酶在酒精发酵过程中的应用则起到至关重要的作用。
本文将探讨淀粉酶在酒精发酵工艺中的研究和应用,并从不同角度展示其重要性和潜力。
淀粉酶,也被称为糖化酶,是一类能够将淀粉分解为糖分子(如葡萄糖)的酶。
在酿造酒精的过程中,淀粉酶的作用是将淀粉分解为简单的糖分子,为酵母菌提供能源和营养物质,从而促进酵母菌的生长和酒精发酵。
在淀粉酶的作用下,酵母菌能够更高效地利用淀粉,提高酒精发酵过程的产量和质量。
淀粉酶的应用在酒精发酵工艺中有着广泛的研究。
一方面,科学家们通过改良淀粉酶的配方和工艺条件,提高了其酶活力和稳定性。
工艺改进使得微生物制备淀粉酶的成本降低,同时,淀粉酶在酒精发酵中的应用也变得更加经济和高效。
另一方面,淀粉酶的应用也得到了基因工程技术的支持。
通过改造淀粉酶所属微生物的基因,使其产量和特性得到改善,从而提高淀粉酶的活性和适应性。
这些研究成果进一步推动了淀粉酶的应用,为酒精发酵工艺的改进和提高提供了新的思路和手段。
除了在传统的酿造酒精工艺中的应用,淀粉酶在其他领域也具有广阔的应用前景。
例如,淀粉酶在生物燃料制备中起到了重要的作用。
生物燃料是一种可再生的能源形式,具有较低的碳排放和环境友好的特点。
淀粉酶可将植物中的淀粉转化为可发酵的糖分子,进而在发酵过程中产生乙醇或生物气体。
这种利用淀粉酶的生物燃料制备方式具有可持续性和高效性,为替代传统化石燃料提供了新的方向。
此外,在食品工业中,淀粉酶也有着广泛的应用。
以淀粉为原料的食品制备中,淀粉酶可以帮助改善食品的质地和口感。
当淀粉酶作用于淀粉时,将淀粉分解成较小的多糖和糖分子,这些糖分子可以增加食品的粘稠度和黏性,改善食品的口感和口味。
因此,淀粉酶在面食制作、饼干烘焙等食品工艺中得到了广泛的应用。
总之,淀粉酶在酒精发酵工艺中的研究和应用对于提高酒精产量和质量具有重要意义。
生物制药领域中的发酵工艺生物制药是指利用生物体表达和生产能产生治疗作用的药物。
发酵工艺是生物制药过程中的核心技术之一,通过生物转化将酵母菌、细菌、真菌等微生物与培养基反应,从而得到目的性的化学物质,进行后续的制药工艺处理,最终制成药品。
发酵工艺具有高效、环保、可控性好等优点,在生物医药产业中具有重要地位。
一、发酵工艺的概述发酵工艺是指利用微生物,如酵母菌、细菌、真菌等进行有机物质的生物合成,从而得到目的性的化学物质和生物制品的技术过程。
这种生物转化过程可以在液态或固态介质中进行。
发酵工艺的主要过程包括培养基的制备、微生物的接种、发酵过程的控制、发酵产物的分离纯化等。
在生物制药中,具有自然和复杂的化学结构的产物,通常通过发酵过程来制造。
二、发酵工艺在生物制药中的应用生物制药是现代医药领域的重要研究方向。
利用发酵工艺可以生产出多种生物药物,如抗体、重组蛋白、基因治疗药物、酶类药物等。
其中,重组蛋白在生物制药中具有重要地位,其制备过程主要是通过基因重组技术将人类生长因子、激素等基因植入到宿主细胞中,在培养基中进行发酵过程将产生的蛋白进行提取和纯化。
三、发酵工艺的控制发酵工艺的控制是指对发酵过程的各个环节进行调节和监控,以实现高产、高质量的目标。
发酵过程涉及到多个因素,如温度、pH、氧气供应、营养物质的供应等。
这些因素对产物的产量和质量都有重要影响。
因此,发酵工艺的控制主要包括以下几个方面:1. 培养基配方的优化。
不同的微生物需要不同的培养基成分。
通过优化培养基的成分和比例来提高产物的产量和质量。
2. 微生物的筛选和改良。
通过筛选高产、高稳定性的微生物,并进行基因工程改造,来提高产物的产量和质量。
3. 发酵过程参数的优化。
针对不同的微生物和产物特点,优化发酵过程的温度、pH、氧气供应、营养物质的供应等参数,以实现高产、高质量的目标。
4. 发酵产物的提取和纯化。
通过合理的提取和纯化工艺,来提高产物的纯度和活性。
发酵工艺报告范文模板引言发酵是一种利用微生物将有机物转化为有用产物的生物过程。
发酵工艺在食品、药品、饲料等多个领域有广泛应用,因此对发酵工艺进行深入研究和报告非常重要。
实验目的本实验旨在研究不同条件下发酵工艺对产物产率和品质的影响,为优化发酵工艺提供依据。
实验方法1. 选取合适的发酵培养基:- 选择具有丰富营养成分的基质,比如含有碳源、氮源和微量元素等的培养基。
- 调整培养基的pH值,使其适合微生物的生长。
- 消毒培养基,以防止细菌和其他微生物的污染。
2. 添加适量的发酵菌株:- 选取合适的发酵菌株,根据实验需要进行预培养。
- 在合适的时机将发酵菌株转入发酵基质中。
3. 控制发酵条件:- 调整发酵的温度和湿度,使其适合微生物的生长和产物的合成。
- 添加适量的氧气和搅拌培养物,以促进氧气的扩散和混合。
4. 进行发酵过程监测:- 定期采集发酵物样品,进行各种性质的分析。
- 记录发酵的时间、温度、pH值等关键参数。
5. 分离和提取产物:- 采用合适的方法提取目标产物,如离心、滤纸吸附等。
- 进行产物的分离和提纯,如层析、浓缩等。
6. 对产物进行分析和检测:- 使用合适的仪器和试剂对产物进行检测,如质谱、红外光谱等。
- 分析产物的产率、纯度和物理化学性质。
实验结果通过对不同条件下的发酵工艺进行实验,得到了以下结果:1. 培养基的选择对发酵的效果有重要影响,含有适量碳源、氮源和微量元素的培养基使得产物产率更高。
2. 控制发酵温度在合适范围内,可以提高微生物的生长速率和产物的合成率。
3. 发酵条件的合理调节可以改变产物的性质,如pH值的变化会影响产物的酸碱性质。
4. 通过对产物进行分析和检测,可以确保产物的质量和纯度。
结论通过本实验的研究,发现发酵工艺对产物产率和品质有重要影响。
合理选择培养基、控制发酵条件以及对产物进行分析和检测是优化发酵工艺的关键。
通过进一步研究和改进,可以提高发酵工艺的效率和产物的质量。
发酵工程的原理和实践发酵工程是一门应用学科,主要研究如何利用微生物、酶和其他生物体来生产有用的物质或改善原有物质的品质。
发酵工程的应用范围广泛,包括食品、医药、生物材料等多个领域。
本文将从原理和实践两个方面介绍发酵工程的基本知识。
一、发酵工程的原理发酵工程的主要原理是利用微生物、酶等生物体在特定的条件下进行代谢作用,从而生产出有用的物质。
微生物和酶通常是一种或多种生物催化剂,能够在特定的温度、PH值、氧气含量、营养物质等条件下发挥作用。
微生物的种类非常丰富,主要包括细菌、真菌、酵母等。
其中,酵母是发酵工程中最常用的微生物之一,因为它们的代谢能力强,且具有较高的生长速度和生理适应性。
酵母在发酵过程中能够产生一些有机酸、酯类、醇类等化合物,这些化合物在食品工业、医药工业等多个领域有重要的应用价值。
实际上,发酵是一种复杂的生化反应过程,其中包括氧化还原、聚合、水解、脱羧、酯化等多种化学反应,这些反应都是由微生物和酶催化完成的。
在发酵工程中,合理选择催化剂和控制反应条件,对于提高反应速率和产物质量有着重要的意义。
二、发酵工程的实践发酵工程的实践通常包括3个方面:选材、培养和操作。
选材方面,需要选择适合发酵的微生物或酶,同时考虑生产成本和目标产物的品质等因素。
不同的产物通常需要不同的菌株或酶种,因此选材环节是发酵工程中非常重要的一环。
培养方面,需要确定微生物的合适培养基和培养条件,使其能够有效生长和产生目标产物。
培养基的选择和制备需要考虑到营养成分的供给、pH值的调节、氧气传递量的控制等因素。
培养条件中的温度、湿度、搅拌速度等参数也需要合理控制。
操作方面,需要根据产物性质和工艺流程的要求,进行发酵反应的控制和后续步骤的操作。
反应过程中需要实时监测pH值、溶氧量、温度等参数,并进行合理调节。
后续步骤包括分离、纯化、贮存等环节,其中纯化环节尤其关键,它直接影响到产物的质量和成本。
总体来说,发酵工程是一门综合性强、实践从容的应用学科。
毕业论文题目:米酒发酵工艺研究学院(直属系):生物工程学院毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)及教学系意见目录摘要 (3)ABSTRACT (3)1 前言 (4)1.1糯米及其功效的简介 (4)1.2米酒的成分及功用简介 (5)1.3研究意义 (7)1.4研究方向 (8)2材料与方法 (8)2.1材料与仪器 (8)2.2实验方法 (9)2.3产品检测 (11)3实验结果与分析 (14)3.1单因素实验的设定 (14)3.2正交实验结果及分析 (18)4 结论 (20)总结与体会 (21)致谢 (22)参考文献 (23)2摘要本次试验主要是完成对米酒的最佳酿造工艺的研究。
zhu cang jia gong辣椒,常异花授粉作物,在全球温带、热带、亚热带均有种植。
自20世纪90年代以来,随着人们对辣椒食用价值的认识不断提高,辣椒的全球消费量迅速增加,国内市场也对其加工制品需求量保持较高的增长势头,如鲜椒、辣椒粉、辣椒酱等。
番茄又名西红柿,茄科番茄属植物,酸甜多汁,营养价值丰富,含有大量的维生素、有机酸及多种生物酶等,具有极强的清除自由基的能力。
有防治前列腺癌、肺癌、心脑血管等疾病的作用,具有提高免疫力,延缓衰老等功效。
我国辣椒酱预计市场规模320亿元。
经过20多年的酝酿,辣酱产业疯狂扩张,近五年增速仍保持在4%以上。
全国食辣人群主要集中在年轻消费者,因而,辣椒酱要符合年轻消费者的需求;其次,产品要向健康、营养的思维上转变。
现在市面上的调味辣椒多为辣椒粉碎物与食盐混合制成,本产品采用添加天然大蒜、生姜及微生物发酵法,能有效控制制品的酸度及产品的腐败变质。
1材料与方法1.1材料与仪器材料:辣椒粉、番茄原酱、大蒜、生姜、食盐、白砂糖、酵母菌、果葡糖浆、蒜粉、乙基麦芽酚。
仪器:电子天平、榨汁机、发酵箱、电磁炉。
1.2工艺流程蒜、姜→去皮、去蒂→榨汁→原料1;番茄→去皮→榨汁→原料2;辣椒粉→预处理→加热蒸煮→搅拌冷却→混入原料1、原料2→接菌→发酵→熬制、调味→杀菌→装瓶、冷却→成品。
1.3制作1.3.1辣椒粉的前期发酵按比例取一定量的纯净水,加热煮沸,加入辣椒粉,搅拌。
加入一定量的番茄、白砂糖、食盐及大蒜、生姜等,再次搅拌,待冷却至室温后加入酵母菌,搅拌均匀后放入发酵箱中发酵24h。
1.3.2辣椒酱的后期调配按一定比例将发酵后的辣椒酱和纯净水混合倒入锅中,加热并不断搅拌,以防粘锅。
待辣椒软化后加入按比例称量好的果葡糖浆、食盐、蒜粉、乙基麦芽酚等。
熬煮出些许水分,使辣椒酱略显粘稠。
熬至颜色略显暗红即可。
1.3.3辣椒酱的装罐采用常压沸水杀菌法对玻璃罐进行杀菌,将产品装于干燥后的罐中即可。
生物发酵工艺的原理和应用生物发酵是一种利用微生物生长代谢产物的化学反应进行大规模生产的方法。
生物发酵广泛应用于食品、制药、化工等领域,是一种重要的工业生产方式。
本文将介绍生物发酵工艺的原理和应用。
一、生物发酵的原理生物发酵是一种利用微生物进行化学反应的生产技术。
最开始人们使用的是传统发酵技术,通过微生物进行酒、醋、豆腐等食品的制作。
随着科技的发展,人们开始使用微生物发酵制造抗生素、酶、氨基酸等化学品。
生物发酵的原料主要包括碳源、氮源、矿物质和水等。
微生物在此基础上进行代谢反应,产生有用的代谢产物。
其中,代谢产物的种类和产量取决于微生物的种类、培养条件和营养物质含量。
在生物发酵的过程中,微生物会分解代谢物质并将它们转换为生长所需的能量和原料。
微生物利用碳源进行重要的代谢反应,如糖的酵解和呼吸作用,产生ATP等生命所需的能量。
同时,微生物利用氮源和矿物质合成蛋白质、核酸等生物大分子,完成生长和繁殖。
二、生物发酵的应用1. 食品发酵食品发酵是人类使用生物发酵最久、最广泛的应用领域。
发酵食品包括酒、醋、奶酪、酸奶、味增酱、酱油、豆腐等。
发酵食品在营养成分和味道上有很大的好处。
例如,酸奶和酸牛奶含有丰富的乳酸菌和营养成分,可以增强免疫力,改善消化。
2. 制药发酵制药发酵是将微生物作为工业生产培养生产药物的生物工艺。
最常用的制药发酵有抗生素、激素、维生素等生物药的生产。
发酵工艺可以控制大量生产,提高产品纯度和质量。
近年来,基因工程技术和生物技术的发展为制药发酵带来了新的发展机遇。
3. 化工发酵化工发酵的应用主要包括醇的生产、生物柴油、生物质乙醇等。
生产工艺类似制药发酵,但每个过程中的生物化学能量绝非完全由生物生产。
现代化学工艺的研究和发展使生物转化之后的化学反应获得了更高的产物。
4. 环保发酵环保发酵主要应用于环境保护、污水处理、资源回收等。
例如,土壤生物修复通过植入微生物来修复受污染的土地;污水处理工艺可以通过微生物代谢对废水进行分解和净化。
毕业论文(设计) 题 目 普那霉素发酵工艺研究 姓 名 管其君 学 号 3010402011
分院(系) 生物与化学工程分院
专业班级 生物工程(1)班
指导教师 金志华
2005年 6 月 14 日
宁波理工学院 I
摘要 分析了普那霉素发酵过程中种龄、初始pH值、发酵时间等工艺条件变化对普那霉素产量的影响规律,确定了最佳的发酵工艺条件。考察了不同碳氮源浓度的培养基对普那霉素产量的影响,优化了培养基成分。此外,在发酵液中添加大孔吸附树脂来解除终产物抑制方面作了尝试,发现添加大孔吸附树脂显著提高了普那霉素的产量,发酵水平达到1.49g/L。
关键词:普那霉素;始旋链霉菌;发酵;优化;大孔吸附树脂 Abstract The effects of seed age, initial pH, fermentation time on pristinamycins fermentation were studied and the most suitable fermentation conditions were determined. Also, the effects of medium containing with different concentration of carbon source and nitrogen source on pristinamycins fermentation were studied and the optimized medium was confirmed. By adding macroporous adsorbent resins into medium, the pristinamycins production was increased further, and the output of pristinamycins reached 1.49g/L
Keywords: pristinamycins; Streptomyces prinstinaespiralis; fermentation; optimization; macroporous adsorbent resins 目录 摘要……………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ………………………………………………………………………Ⅱ
第一章 文献综述 1.1前言 …………………………………………………………………1
1.2 普那霉素概述 ……………………………………………………1
1.2.1普那霉素的特点 ………………………………………………1
1.2.2作用机理…………………………………………………………2
1.2.3合成途径…………………………………………………………2
1.2.4奎奴普汀Quinupristin 和达福普汀Dalfpristin…………3
1.2.5生产工艺…………………………………………………………3 1.3、本课题的研究内容 …………………………………………4
第二章 材料与方法
2.1实验材料 ……………………………………………………………5
2.1.1菌种………………………………………………………………5
2.1.2 培养基 …………………………………………………………5
2.1.3试剂与仪器 ……………………………………………………5
2.2 实验方法 ………………………………………………………6
2.2.1 培养方法 ………………………………………………………6
2.2.2分析方法 …………………………………………………………6
2.2.2.1菌体量………………………………………………………6 2.2.2.2 还原糖(DNS法)……………………………………………6 2.2.2.3氨基氮 (甲醛法)……………………………………………6 2.2.2.4 pH值 …………………………………………………………6 2.2.2.5普那霉素(HPLC)……………………………………………7 2.2.2.6发酵液的预处理方法…………………………………………7 第三章 结果与讨论
3.1标准曲线的绘制 ……………………………………8
3.1.1 普那霉素标准曲线 ……………………………………8 3.1.2 葡萄糖标准曲线………………………………………8 3.2 普那霉素的全波长扫描图谱 ……………………9 3.3发酵液的预处理 ……………………………………9
3.3.1萃取剂的选择 …………………………………………9 3.3.2萃取对象的选择………………………………………10 3.4 HPLC 图谱 …………………………………………11
3.5生长曲线 …………………………………………11 3.6接种菌龄对普那霉素产量的影响…………………12
3.7培养基初始pH值对普那霉素产量的影响 ………13 3.8添加树脂对普那霉素产量的影响 ………………14
3.9 C源和N源对普那霉素产量的影响 ……………15 3.9.1 C源的影响……………………………………………15 3.8.2 N源的影响……………………………………………16 第四章 小结 …………………………………………17
第五章 参考文献………………………………………18
致谢 …………………………………………………………19 1
第一章 文献综述 1.1前言 从青霉素广泛使用以来,抗生素早已经成为人类抵抗病菌微生物的重要手段。但由于抗生素的滥用,临床上病原菌的种类和药敏类型均发生了很大的变化,各种各样的抗性基因也出现得越来越频繁[1]。耐甲氧西林葡萄球菌(MRSA),耐万古霉素和替考拉宁的粪肠球菌等多重耐药性细菌的出现使得越来越多的抗生素失去效用。抗生素产业发展到今天,需要不断开发新成员,以应对新的抗药性细菌的产生。 链霉菌是主要的抗生素产生菌之一。Selman Waksman等人[2]从灰色链霉菌(S.griseus)中发现了链霉素,这是继青霉素后发现的第二种很有应用价值的抗生素。此后,一系列由链霉菌产生的抗生素陆续被发现。 发酵是一种很复杂的生化过程,其好坏涉及诸多因素。除了菌种的生产性能,还与发酵工艺有密切关系。发酵工艺一向被认为是一门艺术,即使有多年的经验也不易掌握。发酵生产受许多因素的影响和工艺条件的制约,不同菌种、培养基和生产水平都会对产量造成极大的差异。作为小分子物质的抗生素,其合成更是需要多种复合酶的参与,其工艺控制亦更为复杂[2]。
1.2普那霉素概述 1.2.1普那霉素的特点 普那霉素是由始旋链霉菌(S.prinstinaespiralis)产生,属于链阳性菌素类抗生素,由两类化学性质不同的物质组成:属于B族链阳性菌素的普那霉素I(PIA、PIB、PIC)和属于A族链阳性菌素的普那霉素Ⅱ(PⅡA、PⅡB), 其化学结构见图1和图2。 普那霉素IA和普那霉素ⅡA是其主要成分,两者作用于细菌核糖体,抑制蛋白质的合成。对大多数格兰氏阳性菌和部分格兰氏阴性菌有效[1]。体外实验表明普那霉素IA和普那霉素ⅡA联合使用可使其抗菌活性比各组分单独使用高10 2
倍以上[3] 。这种协同作用扩展了该类抗生素的抗菌谱,使之对细菌表现为杀菌作用,而各组分单独使用则表现为抑菌作用[3] 。同时,由于存在两种结构完全不同的组分,该类抗生素耐药性获得较缓慢。 表1.普那霉素的组成成分
普那霉素ⅠA 普那霉素ⅡA 图1普那霉素的化学结构式 1.2.2作用机理 A、B族两组分都连接在细菌核糖体的50S亚基上来抑制蛋白合成,A、B组分与细菌核糖体转移酶部位结合。 A组分阻止tRNA与核糖体结合及肽键形成从而阻断多肽链的延长; B组分可能干扰多肽链的释放。A组分还可能通过改变核糖体构型使B组分与核糖体亲和力增强,所以两者具有协同抗菌活性 [4]。 1.2.3合成途径 普那霉素ⅠA由3-羟基吡啶羧酸、L-苏氨酸、D-氨基丁酸、l-脯氨酸、αN-甲基-4-二甲基氨基-L-苯丙氨酸、4-酮-L-六氢吡啶羧酸、L-苯甘氨酸组成。生物合成过程中包括前体的合成、分枝六肽的生物合成和大环的修饰。示踪实验证明普那霉素ⅠA的结构类似物维吉尼霉素S1起源于苯丙氨酸、苏氨酸、甲硫氨
成分 分子式 分子量 PⅠA C45H54O10N8 866 PⅠB C44H52O10N8 852 PⅠC C44H52O10N8 852 PⅡA C28H35O7N3 525 PⅡB C28H37O7N3 527 3
酸、赖氨酸、和脯氨酸[5,8]。 普那霉素ⅡA的基本骨架起源于缬氨酸、7个乙酸单位、甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸和来自丝氨酸的噁唑环。缬氨酸是普那霉素PⅡA生物合成的起始单位[5,8]。在始旋链霉菌和一些其他的链阳性菌素A的产生菌体内获得了14C标记PⅡB到PⅡA的高水平转化,也已经证明了原始霉素ⅡA是由前体原始霉素ⅡB通过单氧化酶和原始霉素ⅡA合成酶转化而来的。运用基因工程技术已经成功的克服了普那霉素ⅡA合成代谢中的瓶颈[6]。 普那霉素ⅡA合成酶是SnaA和SnaB基因相应的多肽异源二聚体,snaA、snaB被Blanc 等人成功克隆[7]。Sezonov 等人将编码此二聚体的snaA和snaB引入始旋链霉菌,使普那霉素ⅡB完全转化为普那霉素ⅡA[10]。
1.2.4奎奴普汀(Quinupristin) 和达福普汀(Dalfpristin) 由于普那霉素水溶性差,不易制成肠外制剂,因此其临床应用受到限制。天然的普那霉素IA和ⅡA经化学修饰得到的水溶性衍生物RP59500(商品名Synercid)则可以解决这一问题,它是由奎奴普汀与达福普汀以30:70(W/W)的比例混合制成。RP59500由法国安万特公司开发,其在快速治疗重症病人方面疗效显著,它们的化学结构见图2。
Quinupristin (RP 57669) 30% Dalfpristin (RP 54476) 70% 图2. RP59500
1.2.5生产工艺 国外对有关普那霉素的生物合成相关酶及基因已有较多的研究报道[6] ,对