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普洱茶发酵过程中的主要微生物及影响发酵因素分析

普洱茶发酵过程中的主要微生物及影响发酵因素分析
普洱茶发酵过程中的主要微生物及影响发酵因素分析

普洱茶发酵过程中的主要微生物及影响发酵因素分析摘要:普洱茶发酵过程中主要微生物的观察分析:湿气(水份)、空气(给氧量)对普洱茶发酵起决定的作用;微生物和不同茶头培养的茶曲参与发酵的茶堆有可以感觉到的微小的差异;容器发酵并改善给氧状况,能使茶堆发酵均匀、质量好。

关键词:云南普洱茶微生物容器发酵

普洱茶发酵过程,是指云南大叶种晒青毛茶经潮水后渥堆,在渥堆过程中,由于微生物活动产生的热,使茶叶内质发生了一系列的物理、化学变化,促成了普洱茶风味及良好品质的形成,这一过程就是普洱茶的发酵过程。在普洱茶的发酵过程中(无论自然存放陈化,还是人工促成发酵)微生物都起了重要的作用。

1 普洱茶发酵过程中的主要微生物

自20世纪80年代以来对普洱茶发酵过程的研究揭示了“普洱茶渥堆过程中存有黑曲霉、青霉、根霉、灰绿曲霉、酵母等微生物”,也还有其它多种微生物的存在。新近的研究报导称“普洱茶渥堆中有温特曲霉烟色变种、帚状曲霉、埃及曲霉、臭曲霉、日本曲霉原变种及局限灰曲霉等菌种的存在”,并指出“不同地区普洱茶渥堆中曲霉菌群组成有明显的差别”。

综合上述的研究成果,结合我们的生产实践及试验研究,对普洱茶

普洱茶熟茶的制作工艺

普洱茶熟茶的制作工艺 晒青毛茶经过发酵陈化,就演变成普洱熟茶。人工发酵普洱茶的第一道工序是渥堆,首先将茶叶匀堆,再泼水使茶叶受潮,然后把茶叶堆成一定厚度,盖麻袋或塑料袋保湿,让其发酵。发酵期间的温度控制很重要,温度低,发不起来,温度高,烧堆。必须视温度变化及时翻堆调节温度。经过一段时间堆积发酵,茶叶色泽变为褐红色。渥堆达到适度后,扒堆晾茶,解散团块,散发水分,自然风干。待茶叶干燥,再进行筛分分档,制成普洱散茶。人工发酵普洱茶陈化期比生茶陈化期短的多。 具体的说,普洱熟茶制作工艺要经过原料的采购、毛茶的付制、发酵、翻堆、干燥、分筛、拣剔、拼配,和压制、包装与贮运等环节,每个环节都有极强的技术因素: 1、原料采购:普洱茶是以云南大叶种晒青毛茶为原料,经过后发酵而形成的具有独特陈香的一类茶。因此,晒青毛茶的好坏,直接影响着普洱茶的品质。 2、毛茶付制:毛茶入厂以后,按级归堆、付制,要求老嫩基本一致,在进入下一道工序以前,要进行分筛,这样能起到“捞头”、“割脚”的作用,有利于增进发酵的匀度。 3、发酵:普洱茶的发酵,是一个技术含量较高的环节,处理不好,将会严重影响普洱茶的品质,发酵时,毛茶一般含水量在9%-12%之间,也就是说必须增加茶叶的含水量才能进行发酵,而茶叶的含水量又必须根据茶叶的老嫩、气温、空气湿度、季节、发酵场地等不同情况来适时调整。因为发酵是微生物和植物酶类缓慢综合发酵的过程,在工厂化的生产中,一般采用大堆发酵,潮水后堆高1.0-1.5米,每堆不低于10吨。潮水堆成堆后,盖上湿麻布袋,这样可以起到增湿保温的作用,有利于发酵的进行。 4、翻堆:普洱茶在发酵过程中,必须掌握好发酵温度、堆温,密切注意环境的变化,适时翻堆。发酵室内要求安装温、湿度计,茶堆四周要插温度计,由专人负责记录温湿度的变化。新发酵堆成堆后第二天必须进行翻堆,俗称“翻水”,再成发酵堆,以便水分分布均匀。如第一天加水不足,第二天翻堆时须补水,然后再拌匀成堆。一般来说,完成发酵需翻堆5-8次。当然,可根据毛茶的嫩度、发酵场堆温、湿度及发酵程度灵活掌握翻推的次数。翻堆时要求茶叶无团块,而且得掌握好温度。温度低于40°C,难以达到理想的发酵效果,而高于65°C,则会出现烧心茶叶,造成叶底不展开,味淡,汤色暗。因此,掌握好温度、湿度是生产普洱茶的关键。经过几次翻堆后,当茶叶显现褐红色,茶汤滑口,无强烈苦涩味,汤色红浓具陈香时,即可开沟进行摊凉。 5、干燥:发酵和翻堆工序结束后,为避免发酵过度,必须进行干燥,有机普洱茶干燥宜用室内发酵堆开沟进行通风干燥,当茶叶水分含量14-20%,每隔3-5天开一次沟,初期按顺序开沟,顺序开沟结束以后,按反方向进行交叉开沟,如此循环往复至茶叶含水量低于14%,即可起堆进行分筛。普洱茶的干燥切忌烘干、炒干、和晒干,否则将会影响到普洱茶的品质。 6、分筛:分筛可以使茶叶达到外形条索粗壮肥大、完整的要求,并依次确定茶叶的号头。一般圆筛、抖筛以及风选联机使用筛孔的配置,按茶叶的老嫩而定,即我们常说的“看茶做茶”。根据筛网的配置,把普洱茶分筛为正茶、头茶和脚茶,正茶送拣剔场待拣,头子经洒水回潮后解散团块,脚茶经再分筛处理后制成碎茶和末茶。各级别对样评定,进行分别堆码。 7、拣剔:根据样茶和客户的不同要求,对各级各号头茶进行拣剔,剔除非茶类物质,拣净茶果、茶梗和其它夹杂物,拣剔验收合格后,分别堆码等待拼配。 8、拼配:根据茶叶各花色等级的质量要求,将不同级别、不同筛号、品质相近的茶叶按比例进行拼和,使不同筛号的茶叶相互取长补短、调剂品质、提高质量,保证产品合格及全年产品质量的相对稳定。 9、包装和贮运:普洱茶的包装和贮运要符合牢固、整洁、防潮、美观的要求,必须用

微生物发酵培养基的优化方法

工业发酵进展

微生物发酵培养基的优化方法 对于微生物的生长及发酵,其培养基成份非常复杂,特别是有关微生物发酵的培养基,各营养物质和生长因子之间的配比,以及它们之间的相互作用是非常微妙的。面对特定的微生物,人们希望找到一种最适合其生长及发酵的培养基,在原来的基础上提高发酵产物的产量,以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重,是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基,是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。以工业微生物为例,选育或构建一株优良菌株仅仅是一个开始,要使优良菌株的潜力充分发挥出来,还必须优化其发酵过程,以获得较高的产物浓度(便于下游处理),较高的底物转化率(降低原料成本)和较高的生产强度(缩短发酵周期)。设计发酵培养基时还应时刻把工 实验室最常用的优化方法是单次单因子法,这种方法是在假设因素间不存在交互作用的前提下,通过一次改变一个因素的水平而其他因素保持恒定水平,然后逐个因素进行考察的优化方法。但是由于考察的因素间经常存在交互作用,使得该方法并非总能获得最佳的优化条件。另外,当考察的因素较多时,需要太多的实验次数和较长的实验周期[3]。所以现在的培养基优化实验中一般不采用或不单独采用这种方法,而采用多因子试验。 2.多因子试验 多因子试验需要解决的两个问题: (1)哪些因子对响应具有最大(或最小)的效应,哪些因子间具有交互作用。 (2)感兴趣区域的因子组合情况,并对独立变量进行优化。

3.正交实验设计 正交实验设计是安排多因子的一种常用方法,通过合理的实验设计,可用少量的具有代表性的试验来代替全面试验,较快地取得实验结果。正交实验的实质就是选择适当的正交表,合理安排实验的分析实验结果的一种实验方法。具体可以分为下面四步: (1)根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平,列出因子水平表; (2)根据因子和水平数选用合适的正交表,设计正交表头,并安排实验; (3)根据正交表给出的实验方案,进行实验; (4)对实验结果进行分析,选出较优的“试验”条件以及对结果有显著影响的因子。 正交试验设计注重如何科学合理地安排试验,可同时考虑几种因素,寻找最佳因 次 报道。CastroPML报道用此法设计20种培养基,做24次试验,把gamma干扰素的产量提高了45%。 6.部分因子设计法 部分因子设计法与P1ackett-Burman设计法一样是一种两水平的实验优化方法,能够用比全因子实验次数少得多的实验,从大量影响因子中筛选出重要的因子。根据实验数据拟合出一次多项式,并以此利用最陡爬坡法确定最大响应区域,以便利用响应面法进一步优化。部分因子设计法与Plaekett-Burman设计法相比实验次数稍多,如6因子的26-2部分因子设法需要进行20次实验,而Plackett-Burman设计法只需要7次实验。 7.响应面分析法

微生物发酵工艺

第六章微生物发酵制药工艺 6.1 微生物发酵与制药 6.2 微生物生长与生产的关系 6.3 微生物生产菌种建立6.4 发酵培养基制备 6.4 发酵培养基制备 ? 概念(medium)供微生物生长繁殖和合成各种代谢产物所需要 的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。 ? 培养基的组成和比例是否恰当,直接影响微生物的生长、生产和工艺选择、产品质量和产量。 6.4.1 培养基的成分 碳源 氮源无机盐水生长因子 前体与促进剂 消泡剂 1、碳源(carbon sources) 概念: 构成微生物细胞和代谢产物中碳素的营养物质。作用:为正常生理活动和过程提供能量来源,为细胞物质和代谢产物的合成提供碳骨架。 碳源种类 糖类:葡萄糖、淀粉、糊精和糖蜜 脂肪:豆油、棉籽油和猪油醇类:甘油、乙醇、甘露醇、山梨醇、肌醇蛋白类:蛋白胨、酵母膏速效碳源:糖类、有机酸 迟效碳源:酪蛋白水解产生的脂肪酸 2、氮源(nitrogen sources) 概念:构成微生物细胞和代谢产物中氮素的营养物质。 作用:为生长和代谢主要提供氮素来源。种类:无机氮源、有机氮源 有机氮源 几乎所有微生物都能利用有机氮源 黄豆饼粉、花生饼粉 棉籽饼粉、玉米浆、蛋白\胨、酵母粉、尿素 无机氮源 氨水、铵盐和硝酸盐等。氨盐比硝酸盐更快被利用。 工业应用:主要氮源或辅助氮源;调节pH值生理酸性物质:代谢后能产生酸性残留物质。(NH4)2SO4利用后,产生硫酸 生理碱性物质:代谢后能产生碱性残留物质。硝酸钠利用后,产生氢氧化钠。 3、无机盐和微量元素 ? 概念:组成生理活性物质或具有生理调节作用矿物质 ? 作用方式:低浓度起促进作用,高浓度起抑制作用。? 种类:盐离子 磷、硫、钾、钠、镁、钙,常常添加 铁、锌、铜、钼、钴、锰、氯,一般不加。 4、水 菌体细胞的主要成分。 营养传递的介质。良好导体,调节细胞生长环境温度。培养基的主要成分之一。 5、生长因子(growth factor)

微生物与发酵过程

第五章微生物与发酵工程【菜单】

【精解】 例1.所有细菌都是() A.异养型 B.寄生 C.腐生 D.以上都不对 解析:细菌的代谢类型和生活方式多种多样,既有化能自养,如硝化细菌,又有光能自养,如光合细菌,还有很多细菌是异养型生物,如大肠杆菌。有的细菌营腐生生活,在生态系统中是分解者,如圆褐固氮菌,有的细菌营寄生生活,在生态系统中是消费者,如使人致病的结核杆菌。所以,关于细菌的代谢类型和生活方式不能一概而论。答案选D。 例2.控制细菌合成抗生素性状的基因,控制放线菌主要遗传性状的基因,控制病毒抗原特异性的基因依次位于() ①核区大型环状DNA上②质粒上③细胞核染色体上④衣壳内核酸上 A.①③④ B.①②④ C.②①③ D.②①④ 解析:细菌的核区里有一个大型环状的DNA分子,细胞质的质粒也是小型的环状DNA分子。其中,大部分的性状由核区DNA上的基因控制,而控制细菌合成抗生素的基因、抗药性基因和固氮基因等却在质粒上;放线菌也是原核生物,核区内也有大型的DNA分子,控制着放线菌主要的遗传性状,病毒的基因只在核酸上,而蛋白质外壳没有基因。以上三类生物都没有染色体。答案选D。 例3.“非典”的病原体SARS病毒是RNA病毒,据报道,SARS疫苗的研究已取得突破性进展,

不久将进行临床实验。下列关于SARS病毒及疫苗的叙述正确的是() A.SARS病毒的遗传物质的组成中含有5种碱基,8种核苷酸 B.接种SARS疫苗能增强人体免疫力是因为接种了SARS抗体 C.可用含碳源、氮源、生长因子、水、无机盐的普通培养基培养SARS病毒 D.决定其抗原特异性的是SARS病毒的衣壳 解析:SARS病毒是RNA病毒,因此组成它遗传物质的碱基有A.U.C.G4种,只有4种核苷酸。而病毒只能寄生在活细胞内,因此,用普通培养基是不能培养病毒的;决定病毒抗原特异性的是衣壳部分。若SARS疫苗研制成功,它可能是经过处理的已经没有毒性或毒性极弱的SARS 病毒或者是其衣壳部分,注入人体能起到抗原作用,即能刺激人体产生抗体;因此,接种的是抗原而不是抗体。本题容易错选为C,主要是没有正确掌握病毒的生活方式。答案选D 例4.下列关于病毒的叙述,正确的是() A.病毒都含单链RNA或单链DNA B.侵染宿主细胞前,病毒自身不带有任何酶 C.病毒结构成分中只有蛋白质和核酸 D.病毒结构中有时可能装配有寄主细胞中的某些成分 解析:病毒的核酸只有一类,有的是DNA,有的RNA;有的病毒DNA是双链的,有的病毒DNA 是单链的。有的病毒RNA是单链的,也有的病毒RNA是双链的;有的病毒在侵染宿主细胞前带有一些酶,如艾滋病病毒自身带有逆转录酶,T2噬菌体带有溶菌酶。简单的病毒如烟草花叶病毒的结构成分只有蛋白质和核酸,而有些病毒如流感病毒除了核衣壳外,还带有囊膜,因此,组成成分中除了蛋白质和核酸外,还有少量脂质和糖类。所以,病毒结构成分不是只有蛋白质和核酸。因为,衣壳和核酸的组装在寄主细胞中进行,所以,有时可能装配有寄主细胞中的某些成分。答案选D 例5.下列有关微生物营养物质的叙述中,正确的是() A.作为碳源的物质不可能同时是氮源 B.凡是碳源都能提供能量 C.除水以外的无机物只提供无机盐 D.无机氮源也能提供能量 解析:碳源是指能给微生物提供碳元素的物质,而氮源是指能给微生物提供氮元素的物质,有的物质如氨基酸中,即有碳元素又有氮元素,因此可作为异养微生物的碳源和氮源。自养微

微生物与发酵工程

微生物与发酵工程 13101002 朱梦雪发酵工程是生物工程的重要组成部分,也是现代微生物学的核心内容;任何产品的发酵生产都必须通过微生物发酵或细胞扩大培养才能实现。因此,微生物与发酵是紧紧联系在一起的。微生物发酵工程是加快发酵工程研究成果转化为生产力,取得最佳效益的重要手段。微生物科学工作者应不失时机地积极而科学地运用这种手段为社会社会主义市场经济服务。 根据文献的调查,微生物的发酵工程主要应用于以下几点: 首先是在农业生产上,巴西全国土壤生物研究中心的研究人员发现一种新固氮菌,即固氮醋杆菌(Aeetobaeterdiazotrophyeus)。这是人类发现的第一个有固氮能力的醋杆菌,生活在甘蔗根部,具有很强的抗酸性。由于它的高效固氮能力,可使甘蔗年产量提高2倍(由60吨/公顷提高到180吨/公顷)。在固氮菌的研究方面,我国作物茎瘤固氮根瘤菌的高效固氮活性,以及小麦、玉米、陆生水稻固氮根瘤菌研究取得重要进展;英国诺丁汉大学一个研究小组也获得田著根瘤菌进入小麦、水稻、玉米和油菜等非豆科植物侧根中形成小根瘤,且有固氮作用的类似结果。今年拟在埃及、印度、墨西哥分别进行小麦、水稻、玉米的田间试验。这些非豆科专性共生固氮菌尚处在试验研究阶段。而我国联合固氮微生物早已产业化生产,其产品推广应用于农业生产实践,获得了增产的效果。近又发现一些新的联合固氮菌如产酸克氏杆菌、植皮克氏杆菌(Klebsiellaplantieola)等,为扩大联合固

氮菌AIJ新品种的研制做出了新贡献。 其次是在生物材料方面。有很多生物材料都是应用微生物发酵来生产的。我了解到的有生物可降塑料、建筑用生物材料和壳聚糖材料。 生物可降解塑料:微生物合成塑料物质:加拿大蒙特利尔生物技 术研究所以甲醇为原料利用从土壤中选育的嗜甲基细菌生产聚件轻 基丁酸(PHB),在我国,武汉大学生物工程研究中心用圆褐固氮菌发酵生产PHB;中国科学院微生物研究所用真养产碱杆菌生产PHB,在培养基中累积的量达细胞干重的63%(W/W);山东大学微生物研究所用该菌生产PHB的研究取得类似结果。 建筑用生物材料:某些微生物及其代谢产物如橡胶物质、弹力纤维、高分子多糖等作为混凝土添加剂,制造富有弹性的牢固的生物混凝土材料是有可能的,提供生物建筑材料的另一种可能性是某些微生物—蓝细菌或微型藻类,它们有分泌石灰石(碳酸钙)能力。 多用途的壳聚糖材料:壳聚糖又叫脱乙酞基多糖,用途极其广泛,几乎各个行业都用得着它。从微生物发酵生产,如真菌细胞壁含几丁质成分20%一22%,毛霉细胞壁中几丁质含量高达30写一40%,利用黑曲霉或其他真菌来生产壳聚糖是完全可能的。 还有就是利用微生物发酵生产两类重要有机酸这里着重介绍两 类重要有机酸,都有可能通过微生物发酵途径索取。 衣康酸(itaconicac记)进人规模生产:衣康酸又称甲叉丁二酸,系一种不饱和的二梭酸,用途广、需求量大,它是制造合成树脂、合成纤维、塑料、橡胶、表面活性剂、去垢剂、润滑油添加剂等的原料,

普洱茶的制作过程

普洱茶的制作过程 普洱茶是中国的传统名茶,由于其独特的内质风格、文化内涵及神奇的功效而闻名于国内外。现在云南普洱不管是其口感还是药理已经全国闻名,还有很多国外爱品茶者都慕名而来。云南普洱以景迈紫娟茶园的最为有名,随着时代的发展和生产条件的变化,虽然现在的普洱茶与过去相比,制作工序上有所改变,产品也有所不同,但其风格和品质依然是那么纯朴自然。下面就让“梦寻茶马古道,香恋茶马世家”的普洱世家给大家介绍普洱精湛的制茶工艺。 茶叶的采收,不仅关系到茶叶的产量和质量,而且直接影响茶树的生长发育。科学而严格的采摘标准,是“普洱茶”采收的前提。 茶”的采收,一般分春、夏、秋、冬四季。2-4月采收春茶,以清明节后15天内采收的春茶为上品,多采一芽一叶,芽蕊细而白;夏茶于5-7月采收,称雨水茶,如制作得当,茶质近似春茶;秋茶于8-10月采收,称花茶,茶质次于春、夏茶;冬茶很少采收,仅茶农适量采收自己饮用。 “普洱茶”采收的特点是:一次种植,多年采摘,根据不同的季节和树龄分类采收。实行“集中采、集中留,春茶大采、夏茶中采、秋茶少采或蓬养;分批采、分批留,分批多次留叶采”的采收制度。对幼龄茶园的采收,以养为主、采养结合,注意培养宽阔浓密的丰产树冠,为高产优质奠定基础。成年茶园的采收,以采为主,采养结合,切实执行各个季节采收的留叶标准。 制作 在将茶叶进行人工或机械制作之前,还有一项重要的程序,就是对采收的鲜叶进行评级分类,根据不同茶类的严格要求分类制作。 在历史的长河中,普洱各族人民在长期的茶叶生产实践中积累了丰富的制茶经验,形成了“普洱茶”精湛的制艺和独特的品质。“普洱茶”在制作上,分为普洱散茶和普洱紧茶两大类。普洱散茶,传统品类为毛尖、粗叶,今已发展为普洱绿茶、普洱青茶、普洱红茶、普洱黑茶、普洱黄茶、普洱白茶6个品类,其制作方法详见下文。普洱紧茶,传统品类为芽茶、女儿茶制成的团茶、饼茶、茶砖,今发展为由6类散茶制成的普洱沱茶(含大、小沱茶)、普洱饼茶(含青饼、熟饼、方饼、圆饼、异型饼)、普洱茶砖3个品类;其制作方法,就是将散茶经过蒸(炒)后,装入各种品类模具并经特定工艺压制成型。普洱紧茶,按照后发酵方法,有“生普洱”(即制成晒青并进而制成紧压茶后令其在自然存放中缓慢发酵陈化者,如“青饼”)和“熟普洱”(即将晒青以高温、高湿加速发酵者,如“熟饼”)之分,其品味以“生普洱”为佳。此外,“普洱茶”按照其制作阶段的不同,分为初制茶和精制茶两种;按其制作工艺不同,又分功夫茶和机制茶两种。 其实普洱茶的制茶工艺与其他茶一样,只是多了一道发酵的工艺,也正因为其有生熟之分,才给普洱茶蒙上了一层神秘的面纱。生普洱制好了是“越陈越香“,而熟普洱才是后发酵型茶。两种茶的颜色和味道都不一样。 如今,由于普洱茶的名声享誉国内外,除了其加工工艺以外,也因为普洱茶被认为是一种具有保健功效的饮料,现经国内外有关专家的临床试验证明,普洱茶具有降低血脂、减肥、抑菌等多种功效。因此,普洱茶在日本、法国、德国、中国香港等国家和地区有“美容茶”、“减肥茶”、“益寿茶”之美称。 然而应引起注意的是,目前整个普洱茶市场假冒年限、假冒品牌等问题比较严重。在一些茶叶原产地,大厂、大公司的生产通常比较规范,生产日期、茶叶品质等都能够正确标注,而一些小厂甚至手工小作坊的卫生状况不理想;有的茶饼压制不成形,一碰就碎;有的茶饼中

发酵食品微生物的应用现状及发展方向

. 一、发酵食品微生物及发酵方式 利用微生物的作用而制得的食品都可称之为发酵食品。我国传统发酵食品历史悠久,曾影响着日本、朝鲜等国家。近年来,我国发酵食品工业化水平逐年提高,白酒、啤酒、葡萄酒、酸奶等产品的工业化生产发展迅速,其它产品如腐乳、豆豉、酱油、发酵肠等,工业化程度相对较低。因此必须提高我国传统发酵食品工业化水平,参与国际竞争。 1 发酵食品生产中使用的微生物 用于传统发酵食品的微生物有酵母菌、霉菌、细菌等。如中国的著名大曲酒一茅台酒,其发酵所用的大曲由大麦、小麦等粮食原料保温培菌制得。曲中的微生物由曲霉、红曲霉、根霉等霉菌,假丝酵母、汉逊酵母等酵母菌,以及乳酸菌、丁酸菌、耐高温芽抱杆菌等细菌组成;酸奶及发酵乳饮料是由乳酸杆菌、乳酸球菌、双歧杆菌等发酵制得;啤酒发酵是利用酵母菌;发酵肉制品主要的微生物有乳酸菌、片球菌、霉菌等。黄酒发酵利用毛霉、根霉、酵母;酱油生产则利用米曲霉、酵母菌、乳酸菌;醋的生产主要是醋酸菌的作用。 为提高发酵水平,很多发酵食品应用现代生物技术选育优良菌株进行纯种发酵。如英国采用转基因啤酒酵母进行啤酒的生产,可直接利用淀粉和糊精,提高了发酵产率。目前国内外酸奶生产大多使用直投式乳酸菌粉,发酵剂产品质量均一,接种量可精确控制,同时省去了菌种车间,减少投资,简化了生产工艺。 2 发酵食品的发酵形式 . . 发酵食品的发酵形式主要有液态或固态发酵和自然或纯种发酵。 固态发酵广义上讲是指一类使用不溶性固体基质来培养微生物的工艺过程,既包括将固态悬 浮在液体中的深层发酵,也包括在没有(或几乎没有)游离水的湿固体材料上培 养微生物的工艺过程。多数情况下是指在没有或几乎没有自由水存在下,在有一定湿度的水不溶性固态基质中,用一种或多种微生物发酵的一个生物反应过程。与液态培养方式相比,固态发酵具有如下优点:培养基简单且来源广泛,多为便宜的天然基质或工业生产的下脚料;投资少,能耗低,技术较简单;产物的产率 较高;基质含水量低,可大大减少生物反应器的体积,不需要废水处理,环境污 染较少,后处理加工方便;发酵过程一般不需要严格的无菌操作;通气一般可由气体扩散或间歇通风完成,不需要连续通风,空气一般也不需严格的无菌空气。

工业微生物发酵技术汇总

发酵技术指标 沃蒙特发酵技术服务平台 NO 项目英文技术名称名称指标 1他克莫司Tacrolimus 发酵单位:大于 1.0g/L, 发酵周期: 240 小时 , 提取收 率: 60-70% 2西罗莫司Sirolimus\Rapamyci 发酵单位: 1000±200 mg/L,发酵周期: 192hrs ,收率:35- 40% n产品含量:≥ 98% 3乳酸链球菌素Nisin 发酵水平 : 12-15g /L ,发酵时间:16-20小时,收率 :65% 以上。 4霉酚酸mycophenolate 发酵单位: 12g/L 以上,发酵时 间:160 小时,提取得率:mofetil, MMF 75% 5去甲金霉素DMCT,Demethylchlor 发酵单位: 10± 2g/L ,发酵时间: 200 小时,产品收率: 75% tetracycline 6雄烯二酮Androstenedione 发酵时间 96 ± 24 hrs ,每 3- 3.3 公斤植物甾醇可获 得 1 公斤雄烯二酮。 7利福霉素Rifamycin 发酵周期 220 小时,发酵单位大于 20g/L ,收率 65% 86- 羟基烟酸6-Hydroxynicotinic 纯度:≥ 98%,用途说明:用于合成维 生素 A Acid 9L- 缬氨酸Valine 发酵产酸: 60±5 克 /L ,发酵周 期: 60 ± 5 小时,提取 收 率: 65%(医药级) 10 L- 异亮氨酸Isoleucine 发酵产酸: 25-30 克 / 升,发酵周期 : 60-72 小时, 提取收 率: 80% 发酵单位 :35 ± 3g/L ,发酵时间 :33-35 小时,产品 得率 : 饲 11 L- 色氨酸Tryptophan 料级≥ 85%,药品级 ≥ 70%,产品质量 :>98.0%( 纯度 ) , 糖转化率: 18% 12 糖化酶Glucoamylase 发酵周期: 6~7 天,酶 活: 8 万- 10 万 U 13 耐高温淀粉酶Amylase 发酵周期: 140h,酶活: 17 万单位 14 纤维素酶Cellulase 发酵周期: 6~7 天,酶活: 80-100IU 15 超级泰乐菌素Super tylosin 发酵单位: 14000- 16000U/ml 发酵时间: 130-150 小时提 取 收率: 70-75%

微生物制药的一般工艺流程

微生物制药的一般工艺流程 微生物制药技术 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑,是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域,并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划,可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的,抗生素一般定义为:是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴,但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来,由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用,报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多,如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等,其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物,其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特

点,但把它们通称为抗生素显然是不恰当的,于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物统称为微生物药物。微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容: 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 分离思路新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性,采用各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌,也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 定方案:首先要查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。 采样:有针对性地采集样品。 增殖:人为地通过控制养分或培条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势。

微生物发酵过程优化控制技术进展

微生物发酵过程优化控制技术进展 摘要发酵工程是生化工程和现代生物技术及其产业化的基础。在发酵工程领域,为了提高发酵水平和生产率,更多的研究工作集中在菌种的筛选和改造上。随着生物科学技术的发展,基因工程与代谢工程研究领域都出现了长足的进步与发展,利用基因重组与诱发等技术可以实现高产菌株普遍生产。但只有通过发酵过程的优化控制,才能实现产品质量最高、生产力最大、成本消耗最低的生产过程,因此对微生物发酵过程的优化控制成为发酵工程中研究人员日益关注的焦点。 关键词微生物发酵;影响因素;优化控制技术 1 培养基对发酵的影响 1.1 发酵培养基碳源和氮源的选择 碳源用于提供微生物能量来源、构建细胞以及形成产物。碳源包括单糖、双糖、多糖、天然复合物、油脂等,比如葡萄糖、蔗糖、淀粉以及豆油等。氮源是微生物蛋白质和其他含氮有机物的重要来源,与此同时,氮源也参与形成含氮产物。氮源包括无机氮源以及有机氮源,比如氨盐、硝酸盐、蛋白胨以及豆粉等。 1.2 发酵培养基中无机盐对发酵的影响 无机盐对代谢产物的生成及微生物的正常生长都具有相当重要的影响。在微生物的生长代谢过程中,磷参与了微生物细胞中核酸等辅酶的构成,是微生物能量代谢、生长的重要因素之一。在苏云金芽泡杆菌的发酵产物苏云金素的分子结构中包含磷酸根,所以在其发酵培养基中添加更多磷酸盐,更有利于产物苏云金素的合成。钙离子在微生物发酵过程中的主要作用是调节细胞的生理状态,比如说维持细胞的胶体状态、降低细胞膜的通透性等。与此同时,在大多数发酵培养基里面,添加适量的CaCO3,能够对发酵液含菌量的变化起到相当明显的影响,其主要原因是CaCO3的添加对发酵液的pH具有非常良好的缓冲作用,从而大大改善了菌体的生长环境。镁元素是许多酶的催化剂。锰、锌、铁、钼以及钴等元素是微生物所需要的微量元素[1]。 2 培养条件对发酵的影响 2.1 种子质量对发酵的影响 在发酵培养基中接入合适的接种量以及种龄适宜的优质种子液,能够使目标微生物更加迅速地进入到对数生长期,从而使发酵周期大大地减短,进而促使产物质量得以有效提升。如果种龄过长则会直接导致菌体过早的发生衰退,菌体的生产能力也随之而有一定程度的下降;如果种龄过短,则会直接导致菌体生长缓慢,产物合成时间大大推迟。若接种量过小,那么便会使得菌体细胞的生长量变

普洱茶发酵生产工艺

普洱茶发酵生产工艺 摘要 以云南大叶种茶叶为原料,采用加入优势菌群的微生物渥堆发酵.初步研究了普洱茶发酵的基本条件,并对其发酵工艺进行了优化.以温度、时间、水分、菌种用量为四因素,做四因素三水平的正交实验,最终以感官评价和茶多酚含量的变化来判断茶叶发酵的好坏.结果表明:茶叶在温度45℃,水分25%,菌种用量6ml每150g干茶叶,时间在18天发酵效果较好,能够形成普洱茶特有的甘、滑、醇、厚的品质特点,茶多酚含量在10.57%. 前言 普洱熟茶是以云南特产的大叶茶等大叶种茶的晒青毛茶为原料,经后发酵过程再加工的茶类.后发酵过程是在湿仓和渥堆条件下进行的人工快速自动氧化和微生物共同作用的陈化过程. 梁名志等在研究普洱茶渥堆发酵过程中理化指标的变化时得出结论,茶坯经发水增湿归堆后,其含水量随着翻堆次数的增加,茶坯含水率逐渐减少;堆温则随着翻堆次数的增加而升高,但不同的堆层其温度不同,中层温度较下层的高.李敏在普洱茶品质形成的研究中分析,不同温度渥堆品质有差异,恒温处理对普洱茶品质的形成不利,渥堆结束后温度处理的茶样滋味呈苦味,香气也显霉味,没有形成普洱茶醇、甘、香的品质.不同干燥方式对普洱茶品质形成有影响,其中晾干较有利于普洱茶的品质形成.晒干滋味收敛性强,香气辛辣有日晒气;烘干的滋味稍苦涩,香气也不如晾干纯.因此,可以看出水分、温度和干燥方式对普洱茶的最终品质的形成有重要的影响.此外,龚淑英等在探索普洱茶贮藏过程中的最佳条件:贮藏时茶叶含水量和周围环境温度升高,最佳品质出现时间提前,55℃/12%的处理最佳品质出现在贮藏45d左右,37℃/9%的处理最佳品质出现在贮藏135d左右,处理后感官品质明显优于常规发酵.茶多酚、可溶性糖随着贮藏时间延长、贮藏温度提高而下降,且茶叶含水量高者下降幅度大.氨基酸随着贮藏时间延长、贮藏温度提高而下降,但与茶叶含水量相关性不大.本实验利用自制的微生物优势菌种,对晒青毛茶进行微生物渥堆发酵以获得品质较好的普洱茶,并对发酵过程中影响其结果的几个因素进行了初步研究,为规范普洱茶加工工艺、稳定品质提供了一定的技术支撑. 1材料和方法 1.1试验材料 云南普洱晒青毛茶:从思茅市购买. 优势菌种:昆明理工大学食品实验室利用平板划线分离的方法,从普洱茶渥堆发酵中分离纯化而得. 1.2仪器与设备 DG-25OD型电热恒温水浴锅,80-2B型离心沉淀机,T2000Y型电子天平,PL202-S型电子天平,WS2-220-77型电热蒸馏水器,DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱,721-100型分光光度计,DHP-360型电热恒温培养箱. 1.3实验方法 1.3.1发酵工艺 挑选毛茶→茶叶增湿→接种优势菌群发酵→观察发酵效果→确定发酵终点→干燥→对发酵茶进行检测→得出最佳的发酵工艺条件采用正交实验,实验设计见表1

微生物发酵讲义

微生物发酵实验指导生命科学学院2014年8月 目录:第一部分碱性磷酸酶工程菌株的筛选及发酵条件优化 实验一工程菌株的初筛 实验二工程菌株的复筛 实验三碱性磷酸酶活力的测定 实验四生产菌株发酵条件的优化第二部分生物反应器的使用 实验五发酵罐的构造 实验六发酵罐参数的设置及控制 实验七发酵罐的操作方法 第三部分机械搅拌发酵罐发酵生产碱性磷酸酶 实验八种子的制备 实验九发酵罐培养 实验十菌株生长曲线的绘制 实验十一发酵过程中还原糖的测定 注意事项:本实验内容涉及到分析化学、有机化学、生物化学、微生物学、发酵工艺学及化学过程等学科的基本实验操作,对学生综合实验能力要求较高。学生在上课之前,应对相应内容进行复习。 本实验上课期间,希望同学们注意以下几点要求。1.实验时,每个授课班级学生将分为4个小组。各小组设组长一名,负责协调工作及实验工作分工。在充分征求组员意见的基础上,分工一旦确定,组员必须服从工作安排,自觉、认真完成自己应负责工作。2.该实验属开放性实验,所有实验内容必须由学生自己完成。在同一时间内,每个小组内将进行不同的实验内容。学生必须对实验内容非常熟悉,思路清晰,才能尽量减少失误。因此学生要对实验内容进行预习。3.本实验学生分组实验,学生要团结友爱,既要合理分工,也要互相合作,保证实验顺利完成。每个小组实验数据共享,但数据处理过程不共享,否则将影响最后成绩。4.实验需要使用仪器较多,共用小型仪器放于固定位置,不得随意搬动。5.实验中要随时保持实验室及实验台面的清洁,以免发酵过程中污染。6.实验过程中,蒸馏水用量较大,各组要轮流负责打水。7.使用仪器必须按照教师指导进行,以免发生危险。 第一部分碱性磷酸酶工程菌株的筛选及发酵条件优化 实验一工程菌株的初筛 一、实验目的了解生产菌种筛选过程中初筛的意义。 二、实验原理碱性磷酸酶是一种底物专一性较低的磷酸单脂酶,在酶联免疫测定、非同位素探针、生物传感器、标记和测序方面有着重要的用途。菌种筛选一般分初筛和复筛,前者以量为主,后者以质为主。初筛可在培养皿或摇瓶中进行,优点是快速、直观、简便、工作量小,但测试条件与工业发酵时有很大差别,因此结果不一定可靠。本实验将采用微孔板法对碱性磷酸酶工程菌株进行初筛。 三、实验材料 1.菌株(1)阴性对照菌株:不含表达载体的E.coli BL21(教师提供)。 (2)阳性对照菌株:表达碱性磷酸酶的工程菌株(教师提供)。 (3)待测菌株:基因工程大实验构建获得的阳性工程菌株(学生自备)。 2.培养基 (1)LB固体培养基:胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,NaCl 10g,琼脂18g,水1000ml,pH 7.0。121℃灭菌20min。 3.溶液

普洱茶老茶头的储存方法

普洱茶老茶头的储存方法 老茶头是普洱茶发酵过程中产生的比较特殊普洱茶,这主要是在普洱茶茶叶分泌出来的茶浆所形成的。所以说这种老茶头是普洱茶的一种精华。既然这不是以茶叶的形式存在,那么老茶头的储存肯定时要有着自己的不同。下面就看看老茶头储存应该注意的几点。 第一点,必须在干仓陈化 干仓储存不用浇水发酵,也就不会使茶发霉,这种自然发酵中保存了普洱茶的真性。干仓指茶叶在湿度、温度适中、通风透气的环境中后发酵存放;湿仓是指茶商为了获取利润,把茶叶放在通风不畅、湿度较高的环境加速陈化。 第二点,温度不可骤然变化 仓内温度如果过高,温差变化太突然,将会影响茶汤水性给予口感的活泼性,甚至仓内温度太高,形成闷热,会将原本的生茶,转变为熟普,此种情形在香港的茶库时有发生。 第三点,避免杂味感染 茶叶是最会吸收杂气异味,洒一把干燥茶叶,会吸清空气中的异味,因外,应力求贮放环境清洁无杂味。古文有记载“喜蒻叶而畏香药”,“喜清凉而恶蒸郁。喜清独而忌香臭”和“茶性淫,易于染着。区论腥秽有气之物。不得与之近。即名香亦不宜相襟”。 第四点,利用竹箬包装

有古书记载,竹箬包装普洱茶储存,这种方法一直延续到如今,这种包装方式,有助于普洱茶于后发酵时,过滤杂味以确保清纯的功效。常有人将已打开了的老茶,改用较低劣品质的塑料纸重包,时间一久,就会发出异味,直接破坏了普洱茶品味。 第五点,注意茶龄寿命 普洱茶到底能够存放多久,这是业内一直讨论的事情。往往只靠品茗者直觉研判其陈化的程度。当普洱茶的陈化感已到了最高点,必须加以密封贮存,以免继续快速后发酵,造成茶性逐渐消失,品味衰退败坏。 老茶头的储存是要考虑到全方位的,比如说茶很容易吸收异味,茶很容易吸收水分等待。目前的储存方式已经很先进了,一般不会出现什么问题。

微生物发酵过程简介

微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。 根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。 (1)好氧性发酵在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。 (2)厌氧性发酵在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。 (3)兼性发酵酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。 按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。 一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。 液体深层发酵是在青霉素等抗生素的生产中发展起来的技术。同其他发酵方法相比,它具有很多优点: 1. 液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。 2. 在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。 3. 液体输送方便,易于机械化操作。 4. 厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。 5. 产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。 4.2.1 工业生产常用微生物 微生物资源非常丰富,广布于土壤、水和空气中,尤以土壤中为最多。有的微生物从自然界中分离出来就能够被利用,有的需要对分离到的野生菌株进行人工诱变,得到突变株才能被

微生物发酵类药物

微生物发酵中药的相关调查 中药发酵制药技术是在继承中药炮制学发酵法的基础上,吸取了微生态学研究成果,结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术,是从中药(天然 药物) 制药方面寻找药物的新疗效。传统的中药发酵多是在天然的条件下进行的, 而现在的中药发酵制药技术是在充分吸收了近代微生态学、生物工程学的研究成果 而逐渐形成的。其先进发酵工艺特点是:以优选的有益菌群中的一种或几种、一株 或几株益生菌作为菌种,加入中药提取液中,再按照现代发酵工艺制成产品,它是一 种含有中药活性成分、菌体及其代谢产物的全组分发酵液的新型中药发酵加工制剂。 一、微生物发酵中药的应用历史 早在千余年前,我国已开始用发酵方法制药,直到现在临床仍在应用的发酵(制品) 中药有六神曲、半夏曲、淡豆豉、豆黄等,其工艺均为固体发酵。 1、微生物发酵中药中所应用到的很多微生物是药用真菌或者含有真菌的混合菌群,其中药用真菌很多本身作为中药来应用。因此一定意义上讲,中药与微生物,特别 是与一些药用真菌具有密切的联系。 早在东汉年间《神龙本草经》中,就有灵芝、茯苓、猪苓、雷丸等药用真菌分 别列项论述,这些药物至今沿用不衰。 2、微生物发酵中药应用历史悠久,也是传统中药加工炮制的重要方法之一,一般 主要是起到中药复合炮制的作用。而且很多发酵之后的药物在临床应用上取得了较 好效果。 微生物发酵中药在中医药应用中得到了很大的体现。如片仔癀的主要成分是三 七的微生物发酵物;神曲由面粉、赤小豆、苦杏仁、鲜青蒿、鲜苍耳、鲜辣蓼按一 定比例混匀后经发酵而成的曲剂。 3、某些传统的微生物制剂一直使用至今,其中以不同中药作为辅料,采用微生物 处理后自身成为发酵物组成的一部分,如半夏炮制,神曲制备等。同时随着历史的 发展,微生物发酵中药的应用也在不断变化。 半夏在整个炮制过程中使用到了一些中药,最终形成具有一定功效的以半夏为 主要组成部分的中药炮制品。半夏至汉代始用汤洗去毒,即为炮制品。南北朝时增 加生姜制、热汤洗、白芥子末制、头醋制等炮制品。唐代增加姜汁制,宋代增加麸炒、热洒炒、酸浆浸、米醋炒浸、生姜甘草桑白皮制、猪苓制、白矾制、萝卜制、 姜矾牙皂制和半夏曲。金之时期,增加米泔浸、香油炒、菜油拌炒。明代增加盐水洗、面炒醋制、杏仁炒。清代增加巴豆制、活生姜制、猪胆汁炒、皂荚白矾姜汁竹 沥制,有仙半夏和法半夏。由此可见,半夏的炮制方法繁多,而且种类各异,如仙 半夏、半夏曲等,已经成为含半夏的一个复方 二、微生物发酵中药的研究现状  中药发酵研究开始于80 年代,但仅是对真菌类自身发酵的研究,如灵芝菌丝体、冬虫夏草菌丝体、槐耳发酵等,大都是单一发酵。虽有报道加入中药,但也仅是将中 药当做菌丝体发酵的菌质,同时研究发现,含有中药的菌质对原发酵物的功效有影响,只是未见深入研究。目前,已有学者呼吁中药发酵制药可按新药审批办法规定开发新药。同时也开展了另一项研究,即生物转化,我们认为它与中药发酵是密不可分的 1、利用中药为培养基的组成部分,构建药性菌质,比较发酵前后中药相关成分的

微生物发酵制药-总体工艺过程流程

微生物发酵制药 -----总体工艺过程流程 工业微生物技术是可持续发展的一个重要支撑,是解决资源危机、生态环境危机和改造传统产业的根本技术依托。工业微生物的发展使现代生物技术渗透到包括医药、农业、能源、化工、环保等几乎所有的工业领域,并扮演着重要角色。欧美日等国已不同程度地制定了今后几十年内用生物过程取代化学过程的战略计划,可以看出工业微生物技术在未来社会发展过程中重要地位。 微生物制药技术是工业微生物技术的最主要组成部分。微生物药物的利用是从人们熟知的抗生素开始的,抗生素一般定义为:是一种在低浓度下有选择地抑制或影响其他生物机能的微生物产物及其衍生物。(有人曾建议将动植物来源的具有同样生理活性的这类物质如鱼素、蒜素、黄连素等也归于抗生素的范畴,但多数学者认为传统概念的抗生素仍应只限于微生物的次级代谢产物。)近年来,由于基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用,报道的微生物产生的除了抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质日益增多,如特异性的酶抑制剂、免疫调节剂、受体拮抗剂和抗氧化剂等,其活性已超出了抑制某些微生物生命活动的范围。但这些物质均为微生物次级代谢产物,其在生物合成机制、筛选研究程序及生产工艺等方面和抗生素都有共同的特点,但把它们通称为抗生素显然是不恰当的,于是不少学者就把微生物产生的这些具有生理活性(或称药理活性)的次级代谢产物统称为微生物药物。 微生物药物的生产技术就是微生物制药技术。可以认为包括五个方面的内容: 第一方面菌种的获得 根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种保藏部门索取或购买;从大自然中分离筛选新的微生物菌种。 1.分离思路:新菌种的分离是要从混杂的各类微生物中依照生产的要求、菌种的特性,采用各种筛选方法,快速、准确地把所需要的菌种挑选出来。实验室或生产用菌种若不慎污染了杂菌,也必须重新进行分离纯化。具体分离操作从以下几个方面展开。 2.定方案:首先要查阅资料,了解所需菌种的生长培养特性。 3.采样:有针对性地采集样品。 4.增殖:人为地通过控制养分或培条件,使所需菌种增殖培养后,在数量上占优势。

微生物发酵工程

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。 发酵工程的内容 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,或得到更多的代谢产物;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),

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