《生化工程导言》PPT课件

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1、生化工程第一章绪论第一节生化工程的定义及与其他学科的关系第二节生化工程的起源及发展概况第三节生化工程研究的主要内容第四节生化工程在国民经济中的重要作用第一节生化工程的定义及与其他学科的关系一、生化工程的定义二、生化工程与其他学科的关系一、生化工程的定义生化工程全称是生物化学工程（BiochemicalEngineering)，是为生物技术服务的化学工程。它是利用化学工程原理和方法对实验室所取得的生物技术成果加以开发，使之成为生物反应过程的一门学科，是生物化学与工程学相互渗透所形成的一门新学科。它应用工程学这一实践技术，以生物体细胞（包括

2、微生物细胞、动物细胞、植物细胞）作为研究的主角、生物化学作为理论基础，从动态、定量、微观的角度，广泛而深刻地揭示了生物工业的过程。所以生化工程是化学工程的一个分支，也是生物工程的一个重要组成部分。二、生化工程与其他学科的关系生物学化学工程学生物化学生化工程化学工程生物工程第二节生化工程的起源及发展概况一、生化工程的起源二、生化工程的形成及发展一、生化工程的起源生化工程的雏形-----可以追溯到几千年前，人类开始有意识的利用生命体的生物活动，制备生活所需的产品。酿酒面团发酵酿酒酿酒：谷物酿酒的两个先决条件是酿酒原料和酿酒容器。以下几个典型

3、的新石器文化时期的情况对酿酒的起源有一定的参考作用。1.裴李岗（河南新郑）文化时期（公元前5000-6000年）2.河姆渡（浙江余姚）文化时期（公元前5000-3000年）上述两个文化时期,均有陶器和农作物遗存，均具备酿酒的物质条件。3.磁山（河北武安）文化时期磁山文化时期距今7355-7235年，有发达的农业经济。据有关专家统计:在遗址中发现的“粮食堆积为100m3，折合重量5万公斤”还发现了一些形制类似于后世酒器的陶器。有人认为磁山文化时期，谷物酿酒的可能性是很大的。4.三星堆遗址该遗址地处四川省广汉，埋藏物为公元前4800年至公元

4、前2870年之间的遗物。该遗址中出土了大量的陶器和青铜酒器，其器形有杯，觚，壶等。其形状之大也为史前文物所少见。5.山东莒县陵阴河大汶口文化墓葬1979年，考古工作者在山东莒县陵阴河大汶口文化墓葬中发掘到大量的酒器。其中有一组合酒器，包括酿造发酵所用的大陶尊，滤酒所用的漏缸，贮酒所用的陶瓮，用于煮熟物料所用的炊具陶鼎。还有各种类型的饮酒器具100多件。据考古人员分析，墓主生前可能是一职业酿酒者。在发掘到的陶缸壁上还发现刻有一幅图，据分析是滤酒图。6.龙山(山东济南)文化时期在龙山文化时期，酒器就更多了。国内学者普遍认为龙山文化时期酿酒是

5、较为发达的行业。以上考古得到的资料都证实了古代传说中的黄帝时期，夏禹时代确实存在着酿酒这一行业。面团发酵埃及人是发酵面包的发明者，在距今4600年前的古埃及金字塔中，发现了类似面包的遗迹。并且在大约公元前3000年，埃及人开发出能够研磨的小麦，做成能够从酵母中分离出二氧化碳的面团。作为引子的酵母经常是残余的发酵面团或酸面团，这是乳酸发酵的另一个例证。最初的发酵方法可能是偶然发现的：和好的面团在温暖处放久了，受到空气中酵母菌的侵入，导致发酵、膨胀、变酸，再经烤制便得到了远比“烤饼”松软的一种新面食，这便是世界上最早的面包。古埃及的面包师起

6、初是用酸面团发酵，后来改进为使用经过培养的酵母。现今发现的世界上最早的面包坊诞生于公元前2500多年前的古埃及。古埃及的面包将水浸泡过的大麦堆积在平整的石板上，使其发芽，几天后让太阳晒干或用柴草烘干。把干麦捣成粉末，放入木桶中，加适量温水，人在木桶中将麦芽粉踩踏成面团。空气中的酵母菌使面团发酵膨胀后，人工再将它捏成面包状进行烘烤，使淀粉胶结、蛋白质凝固。然后再捣碎，并掺入热水混合，用筛子或无花果叶过滤，得到麦芽汁。将麦芽汁倒入陶罐中再进行发酵，两天后便成为可口的啤酒。饮用时可用麦杆吸，也可倒在碗里喝。这种陶罐啤酒在古埃及常常作为供奉神

7、灵的祭品，也用作殉葬品。古埃及麦芽发酵制得啤酒二、生化工程的形成及发展1857年法国科学家L.巴斯德首先证明由活的酵母发酵可以得到酒精（乙醇），其他不同发酵产物是由不同的微生物的作用引起的。第一代生物化工产品从19世纪80年代起到20世纪30年代末为止，不少发酵产品，如乳酸、面包酵母、乙醇、甘油、丙酮、正丁醇、柠檬酸等相继投入生产。这些都是属于第一代的生物化工产品。这一时期的特点：工业生产是实验室规模的简单放大，人们着重于工艺的研究，而尚未形成严格的工程学科。第二代的生物化工产品是在上世纪40年代随着抗生素工业的兴起而出现的。第二次世界

8、大战爆发时，急需一种高效治疗剂以控制战伤及其继发感染。由英、美两国联合,加速对青霉素的研究和生产。当时参加研究的除有生物、化学的科学家外，还有一批化学工程师。1943年，出现了在具有通气搅拌装置的发酵罐中大