第三節(jié)發(fā)酵工程簡介微生物學(xué)的奠基人——偉大的巴斯德我國的傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品醬油、醋、腐乳等享譽(yù)世界我國的釀酒已經(jīng)有4000多年的歷史我國的醬油距今已有3000年的歷史1857年巴斯德證明發(fā)酵是由于微生物的作用密閉式發(fā)酵罐谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑谷氨酸是味精的主要成分谷氨酸棒狀桿菌合成谷氨酸的途徑谷氨酸棒狀桿菌在一定的條件下能夠利用環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)來合成谷氨酸。在工廠里是怎樣應(yīng)用谷氨酸棒狀桿菌來生產(chǎn)谷氨酸的？

1、選擇菌種是不是所有的谷氨酸棒狀桿菌都可用于谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)呢？我們應(yīng)該選育什么樣的谷氨酸棒狀桿菌作為菌種呢？只有選擇細(xì)胞膜通透較強(qiáng)，在細(xì)胞內(nèi)不積累谷氨酸的谷氨酸棒狀桿菌做菌種才有可能獲得大量的谷氨酸。3、滅菌配制好培養(yǎng)液后，是否可以立即加入菌種？不能需要進(jìn)行滅菌將培養(yǎng)液投放到發(fā)酵罐中，通入98kPa的蒸汽進(jìn)行滅菌4、接種是否可以將所選擇的優(yōu)良谷氨酸棒狀桿菌直接加入發(fā)酵罐中？大規(guī)模的發(fā)酵生產(chǎn)需要大量的菌種，應(yīng)先經(jīng)過多次擴(kuò)大培養(yǎng)用于生產(chǎn)的菌種應(yīng)選擇處于哪個(gè)時(shí)期的谷氨酸棒狀桿菌？對數(shù)期5、發(fā)酵發(fā)酵過程中應(yīng)該注意控制好哪些條件？溫度pH氧氣培養(yǎng)過程中不斷進(jìn)行攪拌的目的是什么？_使空氣形成細(xì)小氣泡，迅速溶解在培養(yǎng)液使培養(yǎng)液和菌種充分接觸，提高原料的利用率谷氨酸棒狀桿菌是好氧菌發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容（一）發(fā)酵工程的概念采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容（二）發(fā)酵工程的內(nèi)容菌種的選育培養(yǎng)基的配制滅菌擴(kuò)大培養(yǎng)和接種發(fā)酵過程產(chǎn)品的分離提純等菌種的選育要想通過發(fā)酵工程獲得在種類、產(chǎn)量和質(zhì)量等方面符合人們要求的產(chǎn)品，最重要的是要有優(yōu)良的菌種。怎樣才能得到優(yōu)良的菌種呢？如果生產(chǎn)的是微生物直接合成的產(chǎn)物可以從自然界中先分離出相應(yīng)的菌種，再用物理或化學(xué)的方法使菌種產(chǎn)生突變，從突變個(gè)體中篩選出符合生產(chǎn)要求的優(yōu)良菌種。如果生產(chǎn)的是一般微生物不能合成的產(chǎn)品

可用基因工程、細(xì)胞工程的方法對菌種的遺傳特性進(jìn)行定向改造，以構(gòu)建工程細(xì)胞或工程菌，從而達(dá)到生產(chǎn)相應(yīng)產(chǎn)品的目的

滅菌發(fā)酵工程所用的菌種大多是單一的純種，整個(gè)發(fā)酵過程中不能混入雜菌。這是為什么呢？在發(fā)酵過程中如混入其他微生物，將與菌種形成競爭關(guān)系，對發(fā)酵過程造成不良影響。例如：如果在谷氨酸發(fā)酵過程中混入放線菌，則放線菌分泌的抗生素就會使大量的谷氨酸棒狀桿菌死亡。如果在青霉素生產(chǎn)過程中污染了雜菌，這些雜菌則會分泌青霉素酶，將合成的青霉素分解掉。滅菌要在發(fā)酵前對培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)施進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌處理。怎樣才算滅菌徹底呢？用高溫、高壓的方式，殺死所有雜菌的胞體、芽孢和孢子。擴(kuò)大培養(yǎng)和接種在大規(guī)模的發(fā)酵生產(chǎn)中，需要將選育出的優(yōu)良菌種經(jīng)過多次擴(kuò)大培養(yǎng)，讓他們達(dá)到一定數(shù)量以后，再進(jìn)行接種。接種過程防止雜菌污染。發(fā)酵過程哪些條件能影響菌體的發(fā)酵呢？發(fā)酵生產(chǎn)中溫度、pH、溶氧量、轉(zhuǎn)速等對發(fā)酵過程有重大影響。（哪些影響？）想一想：發(fā)酵過程中溫度升高的熱量來源？哪些因素會影響pH值？溶氧量的控制？分離、提純菌體本身，如酵母菌和細(xì)菌等采用過濾、沉淀等方法將菌體從培養(yǎng)液中分離出來代謝產(chǎn)物采用蒸餾、萃取、離子交換等方法進(jìn)行提取。發(fā)酵工程的應(yīng)用（二）在食品工業(yè)上的應(yīng)用主要包括以