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生物发酵论文(生物发酵技术研究内容)

发布时间:2023-03-21 02:00:05编辑:小编归类:科技论文

1. 生物发酵技术研究内容

复杂的有机化合物在微生物的作用下分解成比较简单的物质。发面、酿酒等都是发酵的应用。也作酦酵。

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。

2. 生物发酵工程的发展历程

发酵工艺流程及...

1、发酵生产流程三个阶段:

上游、中游和下游。

(1)先进行高性能生产菌株的选育:

(2)然后在人工或计算机控制的生化反应器中进行大规模培养,生产目的代谢产物;

(3)最后收集目的产物并进行分离纯化,最终获得所需要的产品。

2、现代意义上的发酵工程是一个由多学科交叉、融合而形成的技术性和应用性较强的开放性的学科。发酵工程经历了“农产手工加工--近代发酵工程--现代发酵工程”三个发展阶段。

1、手工加工

发酵工程发源于家庭或作坊式的发酵制作(农产手工加工),后来借鉴于化学工程实现了工业化生产(近代发酵工程),最后返璞归真以微生物生命活动为中心研

设计和指已工业发酷生立(现代发

发酵工艺流程及发酵工程),跨入生物工程的行列。

2、近代发酵

原始的手工作坊式的发酵制作凭借祖先传下来的技巧和经验生产发酵产品,体力劳动繁重,生产规模受到限制,难以实现工业化的生产。

于是,发酵界的前人首先求教于化学和化学工程,向农业化学和化学工程学习,对发酵生产工艺进行了规范,用泵和管道等输送方式替代了肩挑手提的人力搬运,以机器生产代替了手工操作,把作坊式的发酵生产成功地推上了工业化生产的水平。发酵生产与化学和化学工程的结合促成了发酵生产的第一次飞跃。

3、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。

3. 生物发酵技术研究内容有哪些

BCRF发酵技术是化妆品技术中的一种生物发酵工艺,可以对天然材料中的蛋白质、碳水化合物、脂肪类成分起到分解的作用。

4. 生物发酵工程实验

固态发酵,是微生物在没有或基本没有游离水的固态基质上的发酵方式,固态基质中气、液、固三相并存,即多孔性的固态基质中含有水和水不溶性物质。

白酒和陈醋生产工艺就属于典型的固态发酵,将粮食中的糖转化成酒精,继而转化成醋。相对的液态发酵如味精生产过程中谷氨酸发酵,黄原胶生产发酵等。

与液态发酵相比,固态发酵有以下优点:

1、水分活度低,基质水不溶性高,微生物易生长,酶活力高,酶系丰富;

2、发酵过程粗放,不需严格无菌条件;

3、设备构造简单、投资少、能耗低、易操作;

4、后处理简便、污染少,基本无废水排放。

解释

广义上讲固态发酵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。

狭义上讲固态发酵是指利用自然底物做碳源及能源,或利用惰性底物做固体支持物,其体系无水或接近于无水的任何发酵过程。

鉴别方法

纯粮固态发酵白酒在碱性加热条件下酒体变黄,并且不同类型的白酒,显色的深浅有明显差异。但对同一厂家、同一香型的白酒,显色后其吸光度值与固态发酵酒在白酒中的体积百分含量有良好的线性关系,通过测定吸光度值可求得白酒中固态发酵酒的含量,该法可鉴别新型白酒和固态发酵酒。

试验方法:准确移取12.0mL待测酒样于50mL具塞比色管中,加入1.8mL1mol/L氢氧化钠溶液,在70℃恒温水浴中加热4小时。加热完毕后冷却至室温,用乙醇碱液定容至50mL,然后在363nm处以乙醇碱液作为对照测定其吸光度。同样对该成品样对应的蒸馏车间半成品的吸光度进行测定,两个吸光度值可进行比较。

5. 生物发酵技术的应用

传统发酵技术包括果酒、果醋、腐乳、泡菜制作等,它丰富了我们的餐饮生活,也给我们的业余生活增添了难以忘怀的乐趣。

果醋制作过程中的发酵菌种是醋酸菌,是原核生物,无细胞核。

腐乳制作过程主要的发酵菌种是毛霉,毛霉是真核生物具有细胞核;属于固体培养。

酒的发酵过程发酵液可以看做是酵母菌的培养基,属于液体培养基。

制作泡菜时用的菌种是乳酸菌,乳酸菌的严格厌氧微生物。

传统发酵技术中,都没有接种菌种,也没有严格的灭菌,但都可以得到相应的发酵产物.其菌种来源于空气中或者原材料上的菌种。

6. 生物发酵技术发展前景

生物发酵菌是1、以菌治菌抗重茬防死棵 菌种施入土壤中后大量繁殖,在作物根系周围形成立体保护屏障,迅速抑制土壤病原菌的生长繁殖,保护作物根系,对因重茬和土传病害引起的死苗、死棵、烂根等效果突出。

2、净化土壤分解自毒 菌群在土壤中生存繁殖,能有效分解作物残留物及残留物分解产生的有机酸等土壤毒素,从而使作物快速恢复茁壮成长。

3、活化土壤平衡养分免深耕 连续使用重茬土菌消,可消除土壤板结、疏松土壤、降低土壤盐碱毒害,同时生物菌种对土壤中固化的N、P、K及多种微量元素快速溶解释放,平衡土壤养分,快速解除僵苗、弱苗、小苗、黄叶等各种缺素现象。

7. 生物发酵技术研究内容是什么

①细胞生长过程研究,了解微生物从非生物培养基中摄取营养物质的情况和营养物质通过代谢途径转化后的去向,确定不同环境条件下微生物的代谢产物分布②根据微生物代谢反应符合质量守恒定律,对微生物反应的化学计量进行研究,简化对发酵过程的质量衡算③研究生物反应速率及其影响因素,建立生物反应动力学,这也是是发酵过程优化研究的核心内容。

④生物反应器工程,包括生物反应器及参数的检测与控制,它们是发酵过程优化最基本的手段。

8. 生物发酵技术研究内容包括

发酵是指微生物的有氧呼吸和无氧呼吸的总称。

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