一、發酵工程概念
采用現代工程技術手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產有用的產品，或直接把微生物應用於工業生產過程中的一種新技術。
二、發酵工程的內容
發酵工程的內容包括了以下的基本步驟：
菌種的選育
培養基的配置
滅菌
擴大培養和接種
發酵過程
分離提純
1、菌種的選育
選育的方法：
從自然界中先分離出相應的菌種；
利用誘變篩選出符合生產要求的優良菌種 ；
利用基因工程、細胞工程的方法構建工程細胞或工程菌。
舉例：
可將人工合成的人的胰島素基因與大腸杆菌的質粒結合，形成重組DNA，再把重組DNA導入大腸杆菌細胞內形成工程菌。通過篩選則可培養出能生產人的胰島素的菌種。
2、培養基的配置
培養基配置的原則：
根據不同的菌種，選擇不同的材料配製培養基。
配製的培養基應滿足微生物在碳源、氮源長因子、水、無機鹽等方麵的營養要求，並為微生物提供適宜的PH。
培養基的營養要協調，以利於產物的合成。
培養基在滿足微生物的營養需求的基礎上應盡量降低生產成本，以得到更高的經濟效益。
舉例：
發酵生產常采用天然成分的液體培養基。而且，經常用野生的植物澱粉、甘蔗渣、秸稈，以及乙醇、醋酸等石化產品代替糧食來配製培養基。
3、滅菌
滅菌的原因：
在發酵過程中如混入其他微生物，將與菌種形成競爭關係，對發酵過程造成不良影響 。
舉例：
如果在穀氨酸發酵過程中混人放線菌，則放線菌分泌的抗生素就會使大量的穀氨酸棒狀杆菌死亡。如果在青黴素生產過程中汙染了雜菌，這些雜菌則會分泌青黴素酶，將合成的青黴素分解掉。
4、擴大培養和接種
擴大培養：
擴大培養是將培養到對數期的菌體分開，分頭進行培養，以促使菌體數量快速增加，能在短時間裏得到大量的菌體
接種：
有了用於生產的充足的菌體，在接種時要注意什麽事項呢？
接種過程中要注意防止雜菌汙染
5、發酵過程
發酵產物：
發酵產物主要在菌體生長的穩定期產生。
發酵進程
在發酵過程中隨時取樣檢測培養液中細菌數目、產物濃度以了解發酵進程，及時添加必需的培養基成分來延長菌體生長穩定期的時間，以得到更多的發酵產物 。
發酵條件
發酵生產中溫度、pH、溶氧量等對發酵過程有重大影響。
6、分離提純
發酵產物不同，分離提純的方法會有所不同，產物分離、提純的一般方法是：
代謝產物：蒸餾、萃取、離子交換等方法。
菌體本身：過濾、沉澱。
三、發酵工程的應用
在醫藥方麵：
發酵工程能生產人們所需的藥品。例如：通過青黴發酵能生產青黴素。
通過發酵工程能生產基因藥品。例如：將合成的人的胰島素基因轉移到大腸杆菌細胞內構建成“工程菌”，再通過培養“工程菌”即可獲得人的胰島素。
四、發酵工程的應用
在食品工業方麵：
發酵工程能為人們提供豐富優質的傳統發酵產品。如：生產呻酒，果酒等。
發酵工程能生產各種食品添加劑。例如,
酸味劑：檸檬酸、乳酸等；鮮味劑：穀氨酸等；
色 素：β-胡蘿卜素等； 甜味劑：高果糖漿等。
發酵工程能為解決人類糧食短缺問題開辟新途徑。例如：通過發酵可獲得大量的微生物菌體——單細胞蛋白。20世紀80年代中期全世界的單細胞蛋白年產量已達2.0x107t，廣泛用於食品加工和飼料中。
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