第一章绪论
第一节概述
工业发酵是利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的一门现代工业而现代发酵工程则是指直接把微生物或动植物细胞应用于工业生产的一种技术体系是在化学工程中结合了微生物特点的一门学科。因而发酵工程有时也称作微生物工程。在本章中我们将对发酵的基本概念工业上常用的微生物及其生长代谢特性以及发酵工程原理作简单介绍。
一、基本概念
1发酵一词的来源
发酵现象早巳被人们所认识但了解它的本质却是近200年来的事。英语中发酵一词ferme
tatio
是从拉丁语fervere派生而来的原意为“翻腾”它描述酵母作用于果汁或麦芽浸出液时的现象。沸腾现象是由浸出液中的糖在缺氧条件下降解而产生的二氧化碳所引起的。在生物化学中把酵母的无氧呼吸过程称作发酵。我们现在所指的发酵早已赋予了不同的含义。发酵是生命体所进行的化学反应和生理变化是多种多样的生物化学反应根据生命体本身所具有的遗传信息去不断分解合成以取得能量来维持生命活动的过程。发酵产物是指在反应过程当中或反应到达终点时所产生的能够调节代谢使之达到平衡的物质。实际上发酵也是呼吸作用的一种只不过呼吸作用最终生成CO2和水而发酵最终是获得各种不同的代谢产物。因而现代对发酵的定义应该是通过微生物或动植物细胞的生长培养和化学变化大量产生和积累专门的代谢产物的反应过程。
2发酵的定义
1狭义“发酵”的定义
在生物化学或生理学上发酵是指微生物在无氧条件下分解各种有机物质产生能量的一种方式或者更严格地说发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出二氧化碳。同时获得能量丙酮酸被还原为乳酸而获得能量等等。
2广义“发酵”的定义
工业上所称的发酵是泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程它包括厌氧培养的生产过程如酒精、丙酮丁醇、乳酸等以及通气有氧培养的生产过程如抗生素、氨基酸、酶制剂等的生产。产品即有细胞代谢产物也包括菌体细胞、酶等。
3发酵工程Ferme
tatio
E
gi
eeri
g的定义
应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理利用微生物等生物细胞进行酶促转化将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。
二、发酵的特点
发酵和其他化学工业的最大区别在于它是生物体所进行的化学反应。其主要特点如下
1发酵过程一般来说都是在常温常压下进行的生物化学反应反应安全要求条件也比较简单。
2发酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品为主只要加入r