发酵技术的概念

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发酵技术的概念

发酵技术是指利用微生物(如细菌、真菌、酵母菌等)进行代谢过程,在特定条件下,使其生长繁殖,从而完成特定的化学反应或合成某些物质的过程。发酵技术在食品、医药、生物工程、环境保护等领域有广泛的应用,是一种利用微生物的生物技术。

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什么是发酵技术?

中国的许多传统美食制作过程蕴含了生物发酵技术。下列叙述正确的是馒头制作过程中,酵母菌进行呼吸作用产生CO2。

发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术,称为发酵技术。发酵技术是生物技术中最早发展和应用的食品加工技术之一。

许多传统的发酵食品,如酒,豆豉,甜酱,豆瓣酱,酸乳,面包,火腿,腌菜,腐乳以及干酪等。随着分子生物学和细胞生物学的快速发展,现代发酵技术应运而生。传统发酵技术与DNA重组技术,细胞融合技术结合,已成为现代发酵技术及工程的主要特征。

发酵是利用微生物的代谢活动,通过生物催化剂将有机物质转化成产品的过程。狭义的说在有氧条件下,糖类或近似糖类物质的分解。例如乳酸链球菌是在缺氧的条件下将乳糖转化成乳酸,醋酸杆菌则在有氧条件将酒精转化成醋酸。发酵技术是利用发酵来获得产品的技术。

伴随着微生物分解食品中大分子(如蛋白质,多糖)的同时,由于微生物的新陈代谢也会产生一些代谢产物,这些代谢产物有许多是营养性的物质,如氨基酸,有机酸等。种籽和谷物中含有人体不易消化的纤维素。

发酵食品的特色和作用:

1、抑制菌和一般病原菌的生长。

2、发酵食品能提高原有的未发酵食品的营养价值。

3、在食品发酵后,其原来的色泽,形状,风味都会有所改变,而且是按着人们的意愿去改变的。

什么是生物发酵技术

生物发酵技术是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。

人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精;乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶;利用真菌大规模生产青霉素等都是生物发酵技术的应用。

随着科学技术的进步,生物发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。

已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科的工程技术。

什么是生物发酵技术?

生物发酵技术是比较书面的说法,其实生活中很多东西就是生物发酵技术得来的,比如酿酒、醪糟、泡菜等等都是生物发酵技术的产物。护肤品的生产分两种,一种是现代工业化生产用的乳化技术,真空高温高压生产,可以批量、大规模生产;一种是生物发酵技术,按配方将原料调配在一起,在常温下让其自行发酵,以产生各种对皮肤有益的活性酶;以发酵技术生产的护肤品因为其富含生物酶等活性物质,品质及使用效果优于乳化技术生产的护肤品,缺点是产量不及乳化技术的产量;法国EWELL&壹甸就是以生物发酵技术生产。

什么是微生物发酵技术

微生物发酵技术,是以现代发酵技术为核心,利用微生物的代谢活动过程,经生物转化而大规模地制造各种工业发酵产

  品。微生物发酵技术已经形成了一个品种繁多、门类齐全的工业体系,在国民经济中占有重要地位。微生物发酵生

  产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。

专题一传统发酵技术的应用,什么是发酵

发酵的本义:微生物的无氧代谢过程。

现代定义:借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。

生物学定义:在无氧等外源氢受体的条件下,底物脱氢后所产生的还原力[H]未经呼吸链传递而直接交某一内源性中间代谢物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。

发酵工程的概念

发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。

现代发酵

通过发酵工业化生产的几十年实践,人们逐步认识到发酵工业过程是一个随着时间变化的(时变的)、非线性的、多变量输入和输出的动态的生物学过程,按照化学工程的模式来处理发酵工业生产(特别是大规模生产)的问题,往往难以收到预期的效果。

从化学工程的角度来看,发酵罐也就是生产原料发酵的反应器,发酵罐中培养的微生物细胞只是一种催化剂,按化学工程的正统思维,微生物当然难以发挥其生命特有的生产潜力。

于是,追溯到作坊式的发酵生产技术的生物学内核(微生物),返璞归真而对发酵工程的属性有了新的认识。发酵工程的生物学属性的认定,使发酵工程的发展有了明确的方向,发酵工程进入了生物工程的范畴。

发酵是什么意思

发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。通常所说的发酵,多是指生物体对于有机物的某种分解过程。发酵是人类较早接触的一种生物化学反应,如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。比如酵母菌就是发面用的,是对人体无害的细菌。

发酵不是发霉的意思,发霉多出现在食物中,食物中含有一定的淀粉和蛋白质,而且或多或少地含有一些水份,而霉菌和虫卵生长发育需要水的存在和暖和的温度。水份活度值低霉菌和虫卵不能吸收水分,而在受潮后水分活度值升高,霉菌和虫卵就会吸收食物中的水分进而分解和食用食物中的养分。食用这种发霉后的食物是对人身体有害的,和发酵有本质的区别。

扩展资料

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,只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这—特性,可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。

3,发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为单—的代谢产物。

4,由于生物体本身所具有的反应机制,能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应,也可以产生比较复杂的高分子化合物。

5,一般情况下,发酵过程中需要特别控制杂菌的产生。通常控制杂菌的方法是对设备进行严格消毒处理,对空气加热灭菌操作以及尽可能的采用自动化的方式进行发酵。通常,如果发酵过程中污染了杂菌或者噬菌体,会影响发酵过程的进行,导致发酵产品的产量减少,严重的,甚至会导致整个发酵过程失败,发酵产品被要求全部倒掉。

6,微生物菌种是进行发酵的根本因素,通过变异和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,甚至可以获得按常规方法难以生产的产品。

7,工业发酵与普通发酵相比,对于发酵过程的控制更为严格,对发酵技术要求更为成熟,并且能够实现大规模量产

参考资料来源:百度百科-发酵

参考资料来源:百度百科-发霉

发酵过程的概念,内容,典型的发酵过程包括哪几个部分

发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科,在生物技术产业化过程中起着关键作用。1)“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”,词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。(2)工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产,就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题,因此,就有了“发酵工程”。(3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。(4)微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。(5)发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。从广义上讲,发酵工程由三部分组成:是上游工程,中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。中游工程主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境,包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外,根据不同的需要,发酵工艺上还分类批量发酵:即一次投料发酵;流加批量发酵:即在一次投料发酵的基础上,流加一定量的营养,使细胞进一步的生长,或得到的代谢产物;连续发酵:不断地流加营养,并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前,必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验,得到产物形成的动力学模型,并根据这个模型设计中试的发酵要求,最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性,在从实验室到中试,从中试到大规模生产过程中会出现许多问题,这就是发酵工程工艺放大问题。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术:包括固液分离技术(离心分离,过滤分离,沉淀分离等工艺),细胞破壁技术(超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等),蛋白质纯化技术(沉淀法、色谱分离法和超滤法等),最后还有产品的包装处理技术(真空干燥和冰冻干事燥等)。此外,在生产药物和食品的发酵工业中,需要严格遵守美国联邦食品和药物管理局所公布的cGMPs的规定,并要定时接受有关当局的检查监督。

发酵技术的技术核心

食品发酵与食品的品质与发酵技术的基本概念

发酵是利用微生物的代谢活动,通过生物催化剂(微生物细胞或酶)将有机物质转化成产品的过程。

狭义的说在有氧条件下,糖类或近似糖类物质的分解.例如:乳酸链球菌是在缺氧的条件下将乳糖转化成乳酸,醋酸杆菌则在有氧条件将酒精转化成醋酸。

发酵技术是利用发酵来获得产品的技术。

发酵食品的特色和作用

1,抑制菌和一般病原菌的生长

2,发酵食品能提高原有的未发酵食品的营养价值

3,在食品发酵后,其原来的色泽,形状,风味都会有所改变,而且是按着人们的意愿去改变的

什么是发酵?

微生物的无氧呼吸统称发酵。

在生物化学中是指葡萄糖经糖酵解途径产生丙酮酸的过程,如丙酮酸进一步反应生成乳酸则称酵解,生成二氧化碳和乙醇则称发酵。

在工业上把利用微生物生产产品的过程叫做发酵。

酵母是常用以发酵的微生物,可以生产面包、啤酒等,但发酵所用的菌种种类非常之多,并不仅限于酵母菌。

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【发酵来源】

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fermentation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。

【发酵的定义】

汉词“发酵”作为名词表示一个过程,作为动词表示一种行动。

(1)微生物生理学严格定义的“发酵”:

有机物被生物体氧化降解成氧化产物并释放能量的过程统称为生物氧化。

微生物生理学把生物氧化区分为呼吸和发酵,呼吸又可进一步区分为有氧呼吸和无氧呼吸。因此,发酵是生物氧化的一种方式。

发酵是这样一种生物氧化方式:在没有外源最终电子受体的条件下,化能异养型微生物细胞对能源有机化合物的氧化与内源的(已经经过该细胞代谢的)有机化合物的还原相耦合,一般并不发生经包含细胞色素等的电子传递链上的电子传递和电子传递磷酸化,而是通过底物(激酶的底物)水平磷酸化来获得代谢能ATP;能源有机化合物释放的电子的一级电子载体NAD,以NADH的形式直接将电子交给内源的有机电子受体而再生成NAD,同时将后者还原成发酵产物(不完全氧化的产物)。

细胞中的NAD是有限的,如果作为一级电子载体的辅酶NAD不能得到再生,就不能被回用,有效的电子载体就会愈来愈少,脱氢反应就不能持续进行下去了。因此辅酶NAD的再生是生物氧化(包括发酵)继续进行下去的必要条件。

(2)工业生产上定义的发酵——“工业发酵”

工业生产上笼统地把一切依靠微生物的生命活动而实现的工业生产均称为“发酵”。这样定义的发酵就是“工业发酵”。工业发酵要依靠微生物的生命活动,生命活动依靠生物氧化提供的代谢能来支撑,因此工业发酵应该覆盖微生物生理学中生物氧化的所有方式:有氧呼吸、无氧呼吸和发酵。

近百年来,随着科学技术的进步,发酵技术发生了划时代的变革,已经从利用自然界中原有的微生物进行发酵生产的阶段进入到,按照人的意愿改造成具有特殊性能的微生物以生产人类所需要的发酵产品的新阶段。

(3) 专业词汇“发酵(fermentation)”

“发酵”这个词汇在生活中往往是人联想到发面制作大饼、油条、馒头、包子,或者联想到食品酸败物品霉烂。

“发酵”作为专业词汇其含义不但覆盖发面制作大饼、油条、馒头、包子,更重要的是指用发酵的手段工业化生产酒及酒精饮料、食品及食品添加剂、饲料及饲料添加剂、药品、化工材料等等。

【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,只要加入少量的有机和无机氮源就可进行反应。微生物因不同的类别可以有选择地去利用它所需要的营养。基于这—特性,可以利用废水和废物等作为发酵的原料进行生物资源的改造和更新。

3,发酵过程是通过生物体的自动调节方式来完成的,反应的专一性强,因而可以得到较为单—的代谢产物。

4,由于生物体本身所具有的反应机制,能够专一性地和高度选择性地对某些较为复杂的化合物进行特定部位地氧化、还原等化学转化反应,也可以产生比较复杂的高分子化合物。

5,发酵过程中对杂菌污染的防治至关重要。除了必须对设备进行严格消毒处理和空气过滤外,反应必须在无菌条件下进行。如果污染了杂菌,生产上就要遭到巨大的经济损失,要是感染了噬菌体,对发酵就会造成更大的危害。因而维持无菌条件是发酵成败的关键。

6,微生物菌种是进行发酵的根本因素,通过变异和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。

7,工业发酵与其他工业相比,投资少,见效快,开可以取得显著的经济效益。

基于以上特点,工业发酵日益引起人们重视。和传统的发酵工艺相比,现代发酵工程除了上述的发酵特征之外更有其优越性。除了使用微生物外,还可以用动植物细胞和酶,也可以用人工构建的“工程菌’来进行反应;反应设备也不只是常规的发酵罐,而是以各种各样的生物反应器而代之,自动化连续化程度高,使发酵水平在原有基础上有所提高和和创新。

【发酵的类型】

根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要,可以将发酵分成若干类型:

1,按发酵原料来区分:糖类物质发酵、石油发酵及废水发酵等类型。

2,按发酵产物来区分:如氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵等。

3,按发酵形式来区分,则有:固态发酵和深层液体发酵。

4,按发酵工艺流程区分则有:分批发酵、连续发酵和流加发酵。

5,按发酵过程中对氧的不同需求来分,一般可分为:厌氧发酵和通风发酵两大类型。

http://ke.baidu.com/view/35695.htm

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