发酵与酿造工艺学.ppt

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1、发酵与酿造工艺学杨陵职业技术学院应用生物技术专业第一章绪论一、发酵与酿造技术的历史二、发酵与酿造技术特点以及与现代生物技术的关系三、发酵与酿造技术的研究对象四、发酵与酿造技术的发展趋势一、发酵与酿造技术的历史发酵的英文“fermentation”是从拉丁语“ferver”即“发泡”、“翻涌”派生而来的，。人类利用微生物进行食品发酵与酿造已有数千年的历史，发酵现象是自古以来就已被人们发现并掌握的，但由于对发酵与酿造的主角——微生物缺乏认识，发酵与酿造的本质长时间没有被揭示，始终充满神秘色彩。因而在19世纪中叶以前，发酵

2、与酿造业的发展极其缓慢。一、发酵与酿造技术的历史在微生物的发现上做出重大贡献的是17世纪后叶的列文虎克(Leewehoch)，他用自制的手磨镜，成功地制成了世界上第一台显微镜，在人类历史上第一次通过显微镜用肉眼发现了单细胞生命体——微生物。由于当时“自然发生说”盛极一时，他的发现并没有受到应有的重视。一、发酵与酿造技术的历史直到19世纪中叶，巴斯德(Pasteur)经过长期而细致的研究之后，才有说服力地宣告发酵是微生物作用的结果。巴斯德在巴斯德瓶中加入肉汁，发现在加热情况下不发酵，不加热则产生发酵现象，并详细观察了发

3、酵液中许许多微小生命的生长情况等，由此他得出结论：发酵是由微生物进行的一种化学变化。巴斯德认识到这些不同类型的发酵，是由形态上可以区别的各种特定的微生物所引起的。一、发酵与酿造技术的历史其后不久，科赫(Koch)建立了单种微生物分离和纯培养技术，利用这些技术研究炭疽病时，发现动物的传染病是由特定的细菌引起的。从而得知，微生物也和高等植物一样，可以根据它们的种属关系明确地加以区分，从此以后，各种微生物纯培养技术获得成功。单种微生物分离和纯培养技术的建立，是食品发酵与酿造技术发展的一个转折点。一、发酵与酿造技术的历史布赫

4、纳(Buchner)阐明了微生物的化学反应本质。为了把酵母提取液用于医学，他用石英砂磨碎酵母菌细胞制成酵母汁，并加入大量砂糖防腐，结果意外地发现酵母汁也有发酵现象，任何生物都具有引起发酵的物质——酶，从此以后，人们用生物细胞的磨碎物研究种种反应，从而促成了当代生物化学的诞生，也将生物化学和微生物学彼此沟通起来，大大扩展了发酵与酿造的范围，丰富了发酵与酿造的产品。一、发酵与酿造技术的历史20世纪40年代，借助于抗生素工业的兴起，建立了通风搅拌培养技术。成功建立起深层通气培养法和一整套培养工艺，包括向发酵罐中通入大量无菌

5、空气、通过搅拌使空气均匀分布、培养基的灭菌和无菌接种等，使微生物在培养过程中的温度、pH、通气量、培养物的供给都受到严格的控制。这些技术极大地促进了发酵与酿造工业，各种有机酸、酶制剂、维生素、激素都可以借助于好气性发酵进行大规模生产。因而，好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。一、发酵与酿造技术的历史一种新技术——人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的诞生。人们以动态生物学和微生物遗传学为基础，将微生物进行人工诱变，得到适合于生产某种产品的突变株，再在人工控制的条件下培养，有选择地大量生产人们所需要的

6、物质。这一新技术首先在氨基酸生产上获得成功，而后在核苷酸、有机酸、抗生素等其他产品得到应用。可以说，人工诱变育种和代射控制发酵工程技术是发酵与酿造技术发展的第三个转折点。一、发酵与酿造技术的历史生产厂家既想利用化学合成法降低生产成本，又想使产品拥有较高的质量，于是就采用化学合成结合微生物发酵的方法。如生产某些有机酸，先采用化学合成法合成其前体物质，然后用微生物转化法得到最终产品。这样，将化学合成与微生物发酵有机地结合起来的工程技术就建立起来了，这形成了发酵与酿造技术发展的第四个转折点。一、发酵与酿造技术的历史细胞融合

7、技术，得到了许多具有特殊功能和多功能的新菌株，再通过常规发酵得到了许多新有用物质。基因工程技术，可以在体外重组生物细胞的基因，并克隆到微生物细胞中去构成工程菌，利用工程菌生产原来微生物不能生产的产物，如胰岛素、干扰素等，使微生物的发酵产品大大增加。一、发酵与酿造技术的历史酶工程——很多产品还采用一步酶法转化法，即仅仅利用微生物生产的酶进行单一的化学反应。例如，果葡糖桨的生产，就是利用葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖的。发酵设备——生物反应器也不再是传统意义上的钢铁设备，昆虫的躯体、动物细胞的乳腺、植物细胞的根茎果实都可

8、以看作是一种生物反应器。一、发酵与酿造技术的历史可以说，发酵和酿造技术已经不再是单纯的微生物发酵，已扩展到植物和动物细胞领域，包括天然微生物、人工重组工程菌、动植物细胞等生物细胞的培养。随着转基因动植物的问世，因此，随着基因工程、细胞工程、酶工程和生化工程的发展，传统的发酵与酿造工业已经被赋予崭新内容，现代发酵与酿造已开辟了一片崭新领域。二、发