發酵工業主要包括哪些生產流程

『壹』 微生物發酵工程工作流程

微生物發酵過程即微生物反應過程，是指由微生物在生長繁殖過程中所引起的生化反應過程。 根據微生物的種類不同（好氧、厭氧、兼性厭氧），可以分為好氧性發酵和厭氧性發酵兩大類。（1）好氧性發酵 在發酵過程中需要不斷地通人一定量的無菌空氣，如利用黑麴黴進行檸檬酸發酵、利用棒狀桿菌進行谷氨酸發酵、利用黃單抱菌進行多糖發酵等等。（2）厭氧性發酵 在發酵時不需要供給空氣，如乳酸桿菌引起的乳酸發酵、梭狀芽抱桿菌引起的丙酮、丁醇發酵等。（3）兼性發酵 酵母菌是兼性厭氧微生物，它在缺氧條件下進行厭氣性發酵積累酒精，而在有氧即通氣條件下則進行好氧性發酵，大量繁殖菌體細胞。 按照設備來分，發酵又可分為敞口發酵、密閉發酵、淺盤發酵和深層發酵。 一般敞口發酵應用於繁殖快並進行好氧發酵的類型，如酵母生產，由於其菌體迅速而大量繁殖，可抑制其他雜菌生長。所以敞口發酵設備要求簡單。相反，密閉發酵是在密閉的設備內進行，所以設備要求嚴格，工藝也較復雜。淺盤發酵（表面培養法）是利用淺盤僅裝一薄層培養液，接人菌種後進行表面培養，在液體上面形成一層菌膜。在缺乏通氣設備時，對一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深層發酵法是指在液體培養基內部（不僅僅在表面）進行的微生物培養過程。 液體深層發酵是在青黴素等抗生素的生產中發展起來的技術。同其他發酵方法相比，它具有很多優點：①液體懸浮狀態是很多微生物的最適生長環境。②在液體中，菌體及營養物、產物（包括熱量）易於擴散，使發酵可在均質或擬均質條件下進行，便於控制，易於擴大生產規模。③液體輸送方便，易於機械化操作。④廠房面積小，生產效率高，易進行自動化控制，產品質量穩定。⑤產品易於提取、精製等。因而液體深層發酵在發酵工業中被廣泛應用。 發酵的一般過程 生物發酵工藝多種多樣，但基本上包括菌種制備、種子培養、發酵和提取精製等下游處理幾個過程。 發酵是微生物合成大量產物的過程，是整個發酵工程的中心環節。它是在無菌狀態下進行純種培養的過程。因此，所用的培養基和培養設備都必須經過滅菌，通人的空氣或中途的補料都是無菌的，轉移種子也要採用無菌接種技術。通常利用飽和蒸汽對培養基進行滅菌，滅菌條件是在１２０℃（約０．ＩＭＰａ表壓）維持２０～３０ｍｉｎ。空氣除菌則採用介質過濾的方法，可用定期滅菌的乾燥介質來阻截流過的空氣中所含的微生物，從而製得無菌空氣。發酵罐內部的代謝變化（菌絲形態、菌濃、糖、氮含量、ｐＨ值，溶氧濃度和產物濃度等）是比較復雜的，特別是次級代謝產物發酵就更為復雜，它受許多因素控制。 發酵結束後，要對發酵液或生物細胞進行分離和提取精製，將發酵產物製成合乎要求的成品

『貳』 發酵工程的發酵生產流程三個階段

發酵工程從工程學的角度把實現發酵工藝的發酵工業過程分為菌種、發酵和提煉（包括廢水處理）等三個階段，這三個階段都有各自的工程學問題，一般分別把它們稱為發酵工程的上游、中游和下游工程。

發酵工程的三個階段均分別有它們各自的工藝原理和設備及過程式控制制原理，它們一起構成發酵工程原理。

千百年，特別是最近幾十年的發酵工業生產的實踐證明:微生物是發酵工程的靈魂。近年來，對於發酵工程的生物學屬性的認識愈益明朗化，發酵工程正在走近科學。

從生物學的角度重新審視發酵工程，發現發酵工程最基本的原理是其生物學原理，而前述的發酵工程原理均必須建立在發酵工程的生物學原理的基礎上。因此，發酵工程的生物學原理是發酵工程最基本的原理，並且可以把它簡稱為「發酵原理」。

工業生產上通過「工業發酵」來加工或製作產品，其對應的加工或製作工藝被稱為「發酵工藝」。

為實現工業化生產，就必須解決實現這些工藝（發酵工藝）的工業生產環境、設備和過程式控制制的工程學的問題，因此，就有了「發酵工程」。

『叄』 發酵工程包括哪些部分

傳統的發酵技術，與現代生物工程中的基因工程、細胞工程、蛋白質工程和酶工程等相結合，使發酵工業進入到微生物工程的階段。

微生物工程包括菌種選育、菌體生產、代謝產物的發酵以及微生物機能的利用等。

現代微生物工程不僅使用微生物細胞，也可用動植物細胞發酵生產有用的產品。例如利用培養罐大量培養雜交瘤細胞，生產用於疾病診斷和治療的單克隆抗體等。

生物工程和技術被認為是21世紀的主導技術，作為新技術革命的標志之一，已受到世界各國的普遍重視。生物工程將為解決人類所面臨的環境、資源、人口、能源、糧食等危機和壓力提供最有希望的解決途徑，但生物工程真正能應用於工業化生產的，主要還是微生物工程（發酵工程）。基因工程、細胞工程、酶工程、單克隆抗體和生物能量轉化等高科技成果，也往往通過微生物才能轉化為生產力。

『肆』 發酵工程分為哪四大過程

1.自然發酵階段，在這一階段人們對微生物的性質尚未認知，只是利用自然接種方法進行發酵製品的生產。此階段的技術特點是多數產品屬嫌氣發酵，且非純種培養，憑經驗傳授技術和產品的質量不穩定的特點。
2.轉折階段，這一階段又可分為三個階段。第一個階段以純種培養和無菌操作技術為轉折點，這一階段的技術特點發酵過程避免了雜菌污染，發酵效率逐步提高，生產規模逐漸擴大，產品質量穩定提高。第二個轉折點是深層液體通氣攪拌純種培養的採用，這一階段的技術特點是深層液體通氣攪拌純種培養技術解決了大量培養基和生產設備的滅菌以及大量無菌扛起的制備問題，，且在提取精製中採用離心萃取機，冷凍乾燥器等新型高效化工設備，是生產規模，產品質量和收效穩步提高。第三個轉折點是利用代謝調控進行微生物菌種選育和發酵條件的控制，技術特點是採用遺傳育種方法進行微生物人工右邊，選育出某種營養缺陷株或者抗代謝類似物菌株，在控制營養條件的情況下發酵生產大量積累所預期的氨基酸。
3.發酵放大技術的進一步發展階段，技術特點是發酵罐的容積發展到前所未有的規模，發酵時氧耗大，對發酵設備提出了新的要求，並逐步運用計算機以及自動化控制技術進行滅菌和發酵過程的PH，溶解氧等發酵參數的控制，使發酵生產向連續化，自動化前進了一大步。
4.以基因工程為中心的時代。技術特點是定向的改變生物性狀與功能，創造新物種的目的，賦予微生物細胞具有生產較高等生物細胞所產生的和化合物的能里。擴大了微生物的范圍，大大豐富了發酵產業的內容，使發酵工業發生了革命性的變化。

『伍』 簡述發酵工業下游工程的一般程序。

發酵工程上游一般是在實驗室：如基因工程等，主要是對發酵菌株、發酵條件的探索。
中游一般就是在工廠：使用實驗室的成熟工藝進行大規模的生產即發酵。
下游就是提取，一般也是在工廠，有的也是在實驗室。主要程序是發酵產物經過濃縮等精煉程序後，採用特殊手段（如蒸餾、萃取等）分離提純，然後進一步精提，產品化。

『陸』 工業發酵主要有哪些類別,一個典型的發酵過程包括哪些基本步驟

乙醇發酵、食品發酵、微生物發酵

發酵工程的一般過程可分為三個步驟：第一，准備階段；第二，發酵階段；第三，產品的分離提取階段。
准備階段的任務包括四個方面，即各種器具的准備，培養基的准備，優良菌種的選擇或培育，器具和培養基的消毒。
優良菌種是保證發酵產品質量好、產量高的基礎。優良菌種的取得，最初是通過對自然菌體進行篩選得到的。20世紀40年代開始使用物理的或化學的誘變劑，如紫外線、芥子氣等處理菌種，進行人工誘發突變，從而迅速先育出比自然菌種更優良的菌種。後來，又運用細胞工程和遺傳工程的成果來獲取菌種。例如，使用大腸桿菌生產人類的胰島素、生長素、干擾毒等等。
在發酵過程中，還要防止「不速之客」來打擾。發酵工程要求純種發酵，以保證產品質量。因此，防止雜菌污染是確實保證正常生產的關鍵之一。其方法是，對於這些不受歡迎的「來客」進行滅菌消毒。在進行發酵之前，對有關器械、培養基等也進行嚴格的消毒。

『柒』 簡述工業發酵的一般過程

1、菌種制備
菌種是發酵工業之母，沒有菌種，就談不上微生物發酵。菌種一般分保藏菌種、搖瓶（茄子瓶等）菌種和種子罐菌種。保藏菌種是發酵生產的備用菌種，一般放在低溫乾燥狀態下保存。保藏菌種進入生產接種之前，首先接入斜面進行活化，使菌種從休眠狀態轉為正常代謝狀態。用於活化的培養基一般營養豐富、易於吸收，有利於菌種的生長繁殖。活化後的菌種再進行擴大，將其接人搖瓶（茄子瓶等）中進行培養，此時所用的培養基 比保藏菌種用培養基更粗放，更經濟。搖瓶種子進一步擴大，接人種子罐進行培養。種子罐培養基比較接近發酵罐所用培養基成分，目的是讓菌種進一步適應發酵培養基的環境。種子罐種子培養好以後可適時進行大罐（通風 曲室）接種。
2、原料處理
發酵原料來源豐富，成分粗放，狀態不一，通常不能直接為微生物所利用，因而要進行預處理，才能作為微生物發酵用的培養基的成分。發酵原料一般要經過篩選、粉碎、蒸煮或水解後，再加上其他有關物質配製成發酵培養基。
3、接種培養
發酵培養基配製好以後，進行滅菌。待其冷卻後，適時進行接種。接種要保證在無菌條件下進行，以防污染。無菌接種是發酵成敗的關鍵。
4、發酵控制
菌種接好後，提供必要的生長條件，菌體開始生長繁殖，進行新陳代謝，發酵累積代謝產物。必要的生產條件包括培養溫度、氧氣需求、pH指標、營養成分補充和泡沫消除等。所有這些條件要經常觀察、記錄、分析、改進，以保證發酵生產正常進行。在發酵過程中，還要經常觀察菌體的形態變化，測定代謝產物的積累情況，以決定放罐的最佳時間，進行收獲。
5、產品提取
發酵過程一旦完成，及時進行產品提取。根據不同的產品，採取不同的方法進行分離純化，以求獲得最高的產量和最好的質量。提取的方法一般有物理法（如過濾、離心、乾燥等）、化學法（吸附、蒸餾、層析、離子交換等）和生物法等。
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『捌』 發酵工程的工藝過程

1、菌種制備
菌種是發酵工業之母，沒有菌種，就談不上微生物發酵。菌種一般分保藏菌種、搖瓶（茄子瓶等）菌種和種子罐菌種。保藏菌種是發酵生產的備用菌種，一般放在低溫乾燥狀態下保存。保藏菌種進入生產接種之前，首先接入斜面進行活化，使菌種從休眠狀態轉為正常代謝狀態。用於活化的培養基一般營養豐富、易於吸收，有利於菌種的生長繁殖。活化後的菌種再進行擴大，將其接人搖瓶（茄子瓶等）中進行培養，此時所用的培養基 比保藏菌種用培養基更粗放，更經濟。搖瓶種子進一步擴大，接人種子罐進行培養。種子罐培養基比較接近發酵罐所用培養基成分，目的是讓菌種進一步適應發酵培養基的環境。種子罐種子培養好以後可適時進行大罐（通風 曲室）接種。
2、原料處理
發酵原料來源豐富，成分粗放，狀態不一，通常不能直接為微生物所利用，因而要進行預處理，才能作為微生物發酵用的培養基的成分。發酵原料一般要經過篩選、粉碎、蒸煮或水解後，再加上其他有關物質配製成發酵培養基。
3、接種培養
發酵培養基配製好以後，進行滅菌。待其冷卻後，適時進行接種。接種要保證在無菌條件下進行，以防污染。無菌接種是發酵成敗的關鍵。
4、發酵控制
菌種接好後，提供必要的生長條件，菌體開始生長繁殖，進行新陳代謝，發酵累積代謝產物。必要的生產條件包括培養溫度、氧氣需求、pH指標、營養成分補充和泡沫消除等。所有這些條件要經常觀察、記錄、分析、改進，以保證發酵生產正常進行。在發酵過程中，還要經常觀察菌體的形態變化，測定代謝產物的積累情況，以決定放罐的最佳時間，進行收獲。
5、產品提取
發酵過程一旦完成，及時進行產品提取。根據不同的產品，採取不同的方法進行分離純化，以求獲得最高的產量和最好的質量。提取的方法一般有物理法（如過濾、離心、乾燥等）、化學法（吸附、蒸餾、層析、離子交換等）和生物法等。