发酵工艺学部分资料.pptx

发酵食品工艺学第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节、什么是发酵、酿造？什么是发酵、酿造？什么是发酵、酿造？什么是发酵、酿造？第二节第二节第二节第二节、发酵技术的微生物技术发展史、发酵技术的微生物技术发展史、发酵技术的微生物技术发展史、发酵技术的微生物技术发展史第三节第三节第三节第三节、发酵工业的工程技术发展史、发酵工业的工程技术发展史、发酵工业的工程技术发展史、发酵工业的工程技术发展史第四节第四节第四节第四节、发酵食品的渊源及其文化内涵、发酵食品的渊源及其文化内涵、发酵食品的渊源及其文化内涵、发酵食品的渊源及其文化内涵第五节第五节第五节第五节、发酵与酿造的研究对象、发酵与酿造的研究对象、发酵与酿造的研究对象、发酵与酿造的研究对象第六节第六节第六节第六节、食品发酵与酿造的特点、食品发酵与酿造的特点、食品发酵与酿造的特点、食品发酵与酿造的特点第七节第七节第七节第七节、发酵与酿造工程中常用技术、发酵与酿造工程中常用技术、发酵与酿造工程中常用技术、发酵与酿造工程中常用技术第七节第七节第七节第七节、食品发酵与酿造发展趋势及研究热点、食品发酵与酿造发展趋势及研究热点、食品发酵与酿造发展趋势及研究热点、食品发酵与酿造发展趋势及研究热点l l发酵的英文发酵的英文发酵的英文发酵的英文FermentationFermentationFermentationFermentation是是是是从拉丁语从拉丁语从拉丁语从拉丁语ferverferverferverferver即即即即“翻腾翻腾翻腾翻腾”、“沸涌沸涌沸涌沸涌”、“发泡发泡发泡发泡”而来；因为发酵有而来；因为发酵有而来；因为发酵有而来；因为发酵有鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。如中国的黄酒、鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。如中国的黄酒、鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。如中国的黄酒、鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。如中国的黄酒、欧洲的欧洲的欧洲的欧洲的beerbeerbeerbeer就以起泡现象作为判断发酵进程的标就以起泡现象作为判断发酵进程的标就以起泡现象作为判断发酵进程的标就以起泡现象作为判断发酵进程的标志。志。志。志。l l根据以往的观念，人们通常把食品发酵作为整个根据以往的观念，人们通常把食品发酵作为整个根据以往的观念，人们通常把食品发酵作为整个根据以往的观念，人们通常把食品发酵作为整个发酵工业的分支。发酵工业的分支。发酵工业的分支。发酵工业的分支。一、什么是发酵、酿造一、什么是发酵、酿造一、什么是发酵、酿造一、什么是发酵、酿造第一节第一节第一节第一节 什么是发酵、酿造什么是发酵、酿造什么是发酵、酿造什么是发酵、酿造第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论l l广义广义广义广义通过微生物的培养使某种特定代谢产通过微生物的培养使某种特定代谢产通过微生物的培养使某种特定代谢产通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程。物或菌体本身大量积累的过程。物或菌体本身大量积累的过程。物或菌体本身大量积累的过程。l l狭义狭义狭义狭义厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。l l发酵工业发酵工业发酵工业发酵工业：（巴斯德）经纯种培养和提炼精制：（巴斯德）经纯种培养和提炼精制：（巴斯德）经纯种培养和提炼精制：（巴斯德）经纯种培养和提炼精制获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过程叫发酵工业。如酒精、抗生素、柠檬酸、氨程叫发酵工业。如酒精、抗生素、柠檬酸、氨程叫发酵工业。如酒精、抗生素、柠檬酸、氨程叫发酵工业。如酒精、抗生素、柠檬酸、氨基酸、酶、维生素、某些色素等。基酸、酶、维生素、某些色素等。基酸、酶、维生素、某些色素等。基酸、酶、维生素、某些色素等。1、发酵及发酵工业、发酵及发酵工业第一节第一节第一节第一节 什么是发酵、酿造什么是发酵、酿造什么是发酵、酿造什么是发酵、酿造第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论2、酿造酿造(brewing)(brewing)和酿造工和酿造工业业l l酿造酿造(brewing)(brewing)：我国人们对对一些特定产我国人们对对一些特定产品发酵生产的特殊称法，是未知的混合微品发酵生产的特殊称法，是未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵。生物区系参与的一种自然发酵。l l酿造工业酿造工业：经自然培养、不需提炼精制、：经自然培养、不需提炼精制、产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求的食品或调味品的生产过程。如黄酒、白的食品或调味品的生产过程。如黄酒、白酒、清酒、葡萄酒、酱油、醋、腐乳、豆酒、清酒、葡萄酒、酱油、醋、腐乳、豆豉、面酱等。豉、面酱等。16761676年年列文虎克列文虎克列文虎克列文虎克（LeewenhochLeewenhochLeewenhochLeewenhoch）1836183718361837年年LarkutzingLarkutzing1856185718561857年年PasteurPasteurPasteurPasteur18701870年年PasteurPasteurPasteurPasteur18801880年年科赫（科赫（科赫（科赫（Robert KochRobert KochRobert KochRobert Koch）18971897年，年，BuchnerBuchnerBuchnerBuchner（布赫纳）（布赫纳）（布赫纳布赫纳）19281928年，年，FlemingFlemingFlemingFleming19401940年，年，FloreryFloreryFloreryFlorery和和ChainChainChainChain19451945年，年，抗生素工业抗生素工业二、发酵工业的微生物技术发展史二、发酵工业的微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论列文虎克（列文虎克（列文虎克（列文虎克（Leewenhoch,1632-1723Leewenhoch,1632-1723）微生物形态学发展阶段微生物形态学发展阶段微生物形态学发展阶段微生物形态学发展阶段vv荷兰荷兰荷兰荷兰业余科业余科业余科业余科学家学家学家学家，1676167616761676年，年，年，年，用自磨镜片创用自磨镜片创造了一架能放造了一架能放大大 266倍的原倍的原始显微镜始显微镜一生一生一生一生制作了制作了制作了制作了419419419419台显台显台显台显微镜；微镜；微镜；微镜；vv发表论文发表论文发表论文发表论文400400400400余篇，余篇，余篇，余篇，375375375375篇寄篇寄篇寄篇寄往英国皇家学往英国皇家学往英国皇家学往英国皇家学会发表。会发表。会发表。会发表。第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论Anthnoy van Leeuwenhoek与他的显微镜Anthnoy van Leeuwenhoek1684年寄给皇家协会信的部分内容LarkutzingLarkutzingvv1836-18371836-1837年年LarkutzingLarkutzing发发现在啤酒的发酵中现在啤酒的发酵中存在活的存在活的生物体生物体，但并未发现发酵与，但并未发现发酵与微生物的关系。微生物的关系。第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论不同时期观察到的酵母菌细胞结构细菌学（巴斯德、科赫）外科消毒术（Lister，1865）和乳酸菌的分离 根瘤菌等土壤微生物的研究（MW贝，CH维）无酵母菌压汁酶功能的发现（E.Buchner,1897)化学药剂和抗生素发现和临床应用（1909-1935）酿造技术日趋完美Cncnc-micro生理学发展阶段生理学发展阶段代表人物和重要事件代表人物和重要事件微生物生理学发展阶段微生物生理学发展阶段 彻底否定了自然发生说证实发酵由微生物引起 巴斯德的功绩巴斯德的功绩免疫学预防接种发明巴氏消毒法无菌营养液出现微生物无菌营养液无生命出现加热无菌营养液无生命出现巴巴 斯斯 德德 的的雁颈瓶实验雁颈瓶实验结论结论1.1.1.1.发酵是由微生物进行发酵是由微生物进行发酵是由微生物进行发酵是由微生物进行的一种化学变化，不的一种化学变化，不的一种化学变化，不的一种化学变化，不同类型的发酵是由形同类型的发酵是由形同类型的发酵是由形同类型的发酵是由形态可以区别的各种特态可以区别的各种特态可以区别的各种特态可以区别的各种特殊的微生物所引起的。殊的微生物所引起的。殊的微生物所引起的。殊的微生物所引起的。2.2.18701870年，年，年，年，PasteurPasteur发发发发现了微生物之间有相现了微生物之间有相现了微生物之间有相现了微生物之间有相互抑制的作用。即互抑制的作用。即互抑制的作用。即互抑制的作用。即拮拮拮拮抗作用抗作用抗作用抗作用。3.3.其间其间其间其间18041804年，法国年，法国年，法国年，法国厨师厨师厨师厨师阿卑特阿卑特阿卑特阿卑特（AppertAppert）发明了发明了发明了发明了瓶装罐头）瓶装罐头）瓶装罐头）瓶装罐头）第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论巴斯德发现免疫现象动物实验动物实验人体实验人体实验几星期后42-43oC下培养的老龄炭疽菌获免疫力37oC下培养的新鲜炭疽菌病犬延髓（几代减毒）被疯狗严重咬伤的9岁男童 科赫的功绩证实炭疽病因 炭疽杆菌发现结核病原菌结核杆菌科赫法则发明培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立划线法获得单菌落 科赫定理图示单菌落结论结论l l18801880年，发现可以通过稀释把多种微生物分离开年，发现可以通过稀释把多种微生物分离开年，发现可以通过稀释把多种微生物分离开年，发现可以通过稀释把多种微生物分离开来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。l l建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马铃建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马铃建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马铃建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马铃薯块上的培养技术改为薯块上的培养技术改为薯块上的培养技术改为薯块上的培养技术改为明胶平板明胶平板明胶平板明胶平板（18811881）和）和）和）和 琼脂琼脂琼脂琼脂平板平板平板平板（18821882）l l显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多染色方法、染色方法、染色方法、染色方法、悬滴培养法悬滴培养法悬滴培养法悬滴培养法以及显微摄影技术。以及显微摄影技术。以及显微摄影技术。以及显微摄影技术。l l利用平板分离方法找到并分离许多传染病的利用平板分离方法找到并分离许多传染病的利用平板分离方法找到并分离许多传染病的利用平板分离方法找到并分离许多传染病的病源病源病源病源菌菌菌菌（炭疽、结核、链球、）炭疽、结核、链球、）炭疽、结核、链球、）炭疽、结核、链球、）l l18841884年提出了年提出了年提出了年提出了科赫法则（科赫法则（科赫法则（科赫法则（Kochs ostulatesKochs ostulates）：病原微生物存在与病体而非健康体；可纯培养；病原微生物存在与病体而非健康体；可纯培养；病原微生物存在与病体而非健康体；可纯培养；病原微生物存在与病体而非健康体；可纯培养；纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。奠基人奠基人奠基人奠基人巴斯德巴斯德路易斯路易斯 (1822-1895)(1822-1895)微生物奠基人微生物奠基人第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论Koch,robertKoch,robert(1843-1910)(1843-1910)细菌学奠基人细菌学奠基人(Joseph Lister,18271912)首创用石首创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、防术后感染，为防腐、消毒消毒，以及，以及无菌操作奠定了基础。无菌操作奠定了基础。1878年，李斯特分离乳酸链球菌时用注射器和酒杯培养装置BuchnerBuchner（布赫纳）（布赫纳）（布赫纳）（布赫纳）1897 1897 1897 1897年，年，年，年，BuchnerBuchnerBuchnerBuchner（布（布（布（布赫纳）赫纳）赫纳）赫纳）阐明了阐明了阐明了阐明了发酵的化学本发酵的化学本发酵的化学本发酵的化学本质质质质。即发酵是由酶引起的一。即发酵是由酶引起的一。即发酵是由酶引起的一。即发酵是由酶引起的一类化学反应。类化学反应。类化学反应。类化学反应。实验：实验：实验：实验：酵母菌细胞用石英砂磨碎制酵母菌细胞用石英砂磨碎制酵母菌细胞用石英砂磨碎制酵母菌细胞用石英砂磨碎制成酵母汁成酵母汁成酵母汁成酵母汁 （应用于医学）（应用于医学）（应用于医学）（应用于医学）+白砂白砂白砂白砂糖（防腐）糖（防腐）糖（防腐）糖（防腐）意外发现发酵意外发现发酵意外发现发酵意外发现发酵 这是无生物细胞体系发酵的这是无生物细胞体系发酵的这是无生物细胞体系发酵的这是无生物细胞体系发酵的最初例子。最初例子。最初例子。最初例子。第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论FlemingFleming1928192819281928年，年，年，年，FlemingFleming发发发发现了现了现了现了青霉素青霉素青霉素青霉素，开创了好气开创了好气开创了好气开创了好气性发酵工程，性发酵工程，性发酵工程，性发酵工程，建立了通风建立了通风建立了通风建立了通风搅拌技术。搅拌技术。搅拌技术。搅拌技术。弗莱明(18811995)英国细菌学家19281928年，年，FlemingFleming将其将其将其将其命名为：青霉素命名为：青霉素命名为：青霉素命名为：青霉素第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论 霉菌菌落周围出现抑制萄葡球菌生长的抑制现象产黄青霉菌落细菌生长抑制区域正常细菌生长区域-抗生素的发现vv19401940年，年，FloreryFlorery和和ChainChain：vv碘黄青霉基中得到了纯品青霉素，继而放碘黄青霉基中得到了纯品青霉素，继而放线菌线菌链霉素，金、土、卡那、红、新、链霉素，金、土、卡那、红、新、庆大庆大.等相继发现。等相继发现。vv19841984年达年达90009000多种。多种。vv19451945年，抗生素工业（发酵工业正式兴起）年，抗生素工业（发酵工业正式兴起）FloreryFlorery和和和和ChainChain第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论J.D.Waston,H.F.C.Crick发现DNA双螺旋模型分子生物学发展阶段（成熟期）Watson Watson 和和和和 Crick Crickvv1956195619561956年，年，年，年，Watson Watson 和和和和 CrickCrick发现发现发现发现DNADNADNADNA双双双双螺旋结构，为微生物螺旋结构，为微生物螺旋结构，为微生物螺旋结构，为微生物遗传学及育种技术的遗传学及育种技术的遗传学及育种技术的遗传学及育种技术的研究带来极大发展研究带来极大发展研究带来极大发展研究带来极大发展。第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论分子生物学发展阶段分子生物学发展阶段（成熟期）特点（成熟期）特点微生物学成为十分热门的前沿基础学科微生物成为生物学研究中的最主要对象生物工程中，发酵工程是最成熟的应用技术Cncnc-micro氨基酸生产菌种氨基酸生产菌种v19561956年，日本的年，日本的士下祝郎士下祝郎利用发利用发酵法制造出了酵法制造出了GluGlu。v至今至今2222种氨基酸用发酵法生产，种氨基酸用发酵法生产，其中其中1818种直接发酵，种直接发酵，4 4种用酶转化种用酶转化法生产。法生产。第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第二节、微生物技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论第一个转折点第一个转折点第一个转折点第一个转折点微生物纯种分离培养技微生物纯种分离培养技微生物纯种分离培养技微生物纯种分离培养技术建立术建立术建立术建立vv自然发酵时期：知其然而不知其所以然，自然发酵时期：知其然而不知其所以然，自然发酵时期：知其然而不知其所以然，自然发酵时期：知其然而不知其所以然，如厌气性如厌气性如厌气性如厌气性酒类，好气性酒类，好气性酒类，好气性酒类，好气性醋。醋。醋。醋。vv微生物纯种分离培养技术，开创了人为微生物纯种分离培养技术，开创了人为微生物纯种分离培养技术，开创了人为微生物纯种分离培养技术，开创了人为控制微生物时代，减少了腐败现象，控制微生物时代，减少了腐败现象，控制微生物时代，减少了腐败现象，控制微生物时代，减少了腐败现象，实现了无菌操作；发明了简便的密封实现了无菌操作；发明了简便的密封实现了无菌操作；发明了简便的密封实现了无菌操作；发明了简便的密封式发酵罐；人工控制条件，提高发酵式发酵罐；人工控制条件，提高发酵式发酵罐；人工控制条件，提高发酵式发酵罐；人工控制条件，提高发酵效率，稳定产品质量。效率，稳定产品质量。效率，稳定产品质量。效率，稳定产品质量。三、发酵工业的工程技术发展史三、发酵工业的工程技术发展史第四节第四节第四节第四节 工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论l l20202020世纪世纪世纪世纪40404040年代，由于二战暴发，刺激了抗生素发年代，由于二战暴发，刺激了抗生素发年代，由于二战暴发，刺激了抗生素发年代，由于二战暴发，刺激了抗生素发酵工业的兴起，成功建立起深层通气培养法及整酵工业的兴起，成功建立起深层通气培养法及整酵工业的兴起，成功建立起深层通气培养法及整酵工业的兴起，成功建立起深层通气培养法及整套工艺，包括套工艺，包括套工艺，包括套工艺，包括向发酵罐内通入大量无菌空气、通向发酵罐内通入大量无菌空气、通向发酵罐内通入大量无菌空气、通向发酵罐内通入大量无菌空气、通过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌和无菌接过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌和无菌接过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌和无菌接过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌和无菌接种种种种 、通氧量、通氧量、通氧量、通氧量、pHpHpHpH、培养物供给、培养物供给、培养物供给、培养物供给等均已解决，刺等均已解决，刺等均已解决，刺等均已解决，刺激了有机酸、酶制剂、维生素、激素等的大规模激了有机酸、酶制剂、维生素、激素等的大规模激了有机酸、酶制剂、维生素、激素等的大规模激了有机酸、酶制剂、维生素、激素等的大规模生产。生产。生产。生产。第二个转折点第二个转折点第二个转折点第二个转折点通气搅拌的好氧发酵工程技术建立（深层液态发酵）通气搅拌的好氧发酵工程技术建立（深层液态发酵）通气搅拌的好氧发酵工程技术建立（深层液态发酵）通气搅拌的好氧发酵工程技术建立（深层液态发酵）第四节第四节第四节第四节 工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论vv以动态生物化学和遗传学为基础，将微以动态生物化学和遗传学为基础，将微生物进行人工诱变，选育高产菌株，实生物进行人工诱变，选育高产菌株，实现有选择地大量生产目的产物。该技术现有选择地大量生产目的产物。该技术先在氨基酸生产上获得成功，而后在核先在氨基酸生产上获得成功，而后在核苷酸、有机酸、抗生素等其它产品中得苷酸、有机酸、抗生素等其它产品中得到应用。到应用。第三个转折点第三个转折点第三个转折点第三个转折点人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的建立人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的建立人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的建立人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的建立第四节第四节第四节第四节 工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论 发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化方发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化方发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化方发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化方面有了极大发展。发酵过程的基本参数包括面有了极大发展。发酵过程的基本参数包括面有了极大发展。发酵过程的基本参数包括面有了极大发展。发酵过程的基本参数包括T T T T、PhPhPhPh、罐压、溶、罐压、溶、罐压、溶、罐压、溶O2 O2 O2 O2、EhEhEhEh、空气流量、泡沫、空气流量、泡沫、空气流量、泡沫、空气流量、泡沫、CO2CO2CO2CO2含量等均可自动记录和控制。（在线测试含量等均可自动记录和控制。（在线测试含量等均可自动记录和控制。（在线测试含量等均可自动记录和控制。（在线测试探头等）探头等）探头等）探头等）发酵与酿造技术的发酵与酿造技术的发酵与酿造技术的发酵与酿造技术的第四个转折点第四个转折点第四个转折点第四个转折点第四个转折点第四个转折点发发发发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立第四节第四节第四节第四节 工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论 针对单纯发酵法的缺陷，利用发酵法生产前针对单纯发酵法的缺陷，利用发酵法生产前体，用化学合成法得到终产品或反之。如体，用化学合成法得到终产品或反之。如AmynoAmyno法生产酱油。法生产酱油。发酵与酿造技术的发酵与酿造技术的发酵与酿造技术的发酵与酿造技术的第五个转折点第五个转折点第五个转折点第五个转折点第五个转折点第五个转折点 微生物生物合成和化学反应合成相结合工程微生物生物合成和化学反应合成相结合工程微生物生物合成和化学反应合成相结合工程微生物生物合成和化学反应合成相结合工程 技术的建立技术的建立技术的建立技术的建立第四节第四节第四节第四节 工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论vvDNA重组技术大大推动了发酵与酿造技术的发展vv细胞融合技术细胞融合技术：基因体外重组与克隆的工程菌株构建vv生物反应器：生物反应器：反应罐等设备、昆虫躯体、动物细胞乳腺、植物细胞的根茎果实。DNADNA重组技术重组技术重组技术重组技术第四节第四节第四节第四节 工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史工程技术发展史第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论vv发酵是一门古老而又现代的技术，结合了发酵是一门古老而又现代的技术，结合了神秘的传统、古老的文化和变化无穷的生神秘的传统、古老的文化和变化无穷的生物技术。物技术。vv文化底蕴深厚、产品形态多种多样、技术文化底蕴深厚、产品形态多种多样、技术手段推陈出新、理论研究和技术创新永无手段推陈出新、理论研究和技术创新永无止境。止境。四、发酵食品的渊源及其文化内涵四、发酵食品的渊源及其文化内涵第三节第三节第三节第三节 渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论vv 最早的发酵产品据记载起源与最早的发酵产品据记载起源与最早的发酵产品据记载起源与最早的发酵产品据记载起源与5000BC5000BC5000BC5000BC。据记载最早的。据记载最早的。据记载最早的。据记载最早的发酵食品应是酒类，通常认为是发酵食品应是酒类，通常认为是发酵食品应是酒类，通常认为是发酵食品应是酒类，通常认为是wine,wine,wine,wine,因为大自然中具因为大自然中具因为大自然中具因为大自然中具备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发酵。备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发酵。备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发酵。备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发酵。在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中资源在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中资源在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中资源在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中资源的多样性（的多样性（的多样性（的多样性（F F F F、M M M M），便有了多种多样的发酵食品。），便有了多种多样的发酵食品。），便有了多种多样的发酵食品。），便有了多种多样的发酵食品。4000BC4000BC4000BC4000BCBeerBeerBeerBeer，至古埃及即出现了麦芽糖化，至古埃及即出现了麦芽糖化，至古埃及即出现了麦芽糖化，至古埃及即出现了麦芽糖化。vv 50006000BC50006000BC50006000BC50006000BCwinewinewinewine、黄酒、白酒、黄酒、白酒、黄酒、白酒、黄酒、白酒、CheeseCheeseCheeseCheesevv4000BC4000BC4000BC4000BCBeerBeerBeerBeer，至古埃及即出现了麦芽糖化，至古埃及即出现了麦芽糖化，至古埃及即出现了麦芽糖化，至古埃及即出现了麦芽糖化。vv (酱油、调味品酱油、调味品酱油、调味品酱油、调味品)vv白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）古古古古 老：老：老：老：第三节第三节第三节第三节 渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论l l古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光大和合理调控。直到大和合理调控。直到大和合理调控。直到大和合理调控。直到巴斯德、科赫巴斯德、科赫巴斯德、科赫巴斯德、科赫等人的工作成果推动等人的工作成果推动等人的工作成果推动等人的工作成果推动了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。现现现现 代：代：代：代：第三节第三节第三节第三节 渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论l l尽管如此，食品发酵与酿造仍然有许多难尽管如此，食品发酵与酿造仍然有许多难以解决的实际问题，例如许多工程方面的以解决的实际问题，例如许多工程方面的研究经验还不足研究经验还不足，还没有归纳为系统的理，还没有归纳为系统的理论，许多产品的发酵过程中的问题尚难以论，许多产品的发酵过程中的问题尚难以解决，很多解决，很多问题有待研究探讨问题有待研究探讨。难以解决的实际问题难以解决的实际问题难以解决的实际问题难以解决的实际问题第三节第三节第三节第三节 渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论vv 丝状真菌的发酵丝状真菌的发酵丝状真菌的发酵丝状真菌的发酵（霉菌、放线菌）：由于没有完善的（霉菌、放线菌）：由于没有完善的（霉菌、放线菌）：由于没有完善的（霉菌、放线菌）：由于没有完善的理论指导，因而还没有满意的设计和放大方法，而霉菌、理论指导，因而还没有满意的设计和放大方法，而霉菌、理论指导，因而还没有满意的设计和放大方法，而霉菌、理论指导，因而还没有满意的设计和放大方法，而霉菌、放线菌又是发酵工业中占重要地位的菌类。放线菌又是发酵工业中占重要地位的菌类。放线菌又是发酵工业中占重要地位的菌类。放线菌又是发酵工业中占重要地位的菌类。vv连续发酵连续发酵连续发酵连续发酵的理论虽然研究很多，但许多生产实际问题仍的理论虽然研究很多，但许多生产实际问题仍的理论虽然研究很多，但许多生产实际问题仍的理论虽然研究很多，但许多生产实际问题仍然未能解决，由于菌种的突变、微生物的复杂性和多样然未能解决，由于菌种的突变、微生物的复杂性和多样然未能解决，由于菌种的突变、微生物的复杂性和多样然未能解决，由于菌种的突变、微生物的复杂性和多样性以及试验工艺条件的不稳定性和局限性等问题，除了性以及试验工艺条件的不稳定性和局限性等问题，除了性以及试验工艺条件的不稳定性和局限性等问题，除了性以及试验工艺条件的不稳定性和局限性等问题，除了酵母、啤酒、酒精、丙酮、丁醇、葡萄糖酸的发酵和活酵母、啤酒、酒精、丙酮、丁醇、葡萄糖酸的发酵和活酵母、啤酒、酒精、丙酮、丁醇、葡萄糖酸的发酵和活酵母、啤酒、酒精、丙酮、丁醇、葡萄糖酸的发酵和活性淀粉的处理采用连续发酵外，大规模生产上极少采用。性淀粉的处理采用连续发酵外，大规模生产上极少采用。性淀粉的处理采用连续发酵外，大规模生产上极少采用。性淀粉的处理采用连续发酵外，大规模生产上极少采用。难以解决的实际问题难以解决的实际问题难以解决的实际问题难以解决的实际问题第三节第三节第三节第三节 渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论vv关于酒曲，关于酒曲，关于酒曲，关于酒曲，“千年酒窖万年糟千年酒窖万年糟千年酒窖万年糟千年酒窖万年糟”之说，引起了国之说，引起了国之说，引起了国之说，引起了国内外研究者的浓厚兴趣。内外研究者的浓厚兴趣。内外研究者的浓厚兴趣。内外研究者的浓厚兴趣。vv与许多民族文化融为一体。与许多民族文化融为一体。与许多民族文化融为一体。与许多民族文化融为一体。英国的英国的英国的英国的WhiskyWhiskyWhiskyWhisky荷兰的荷兰的荷兰的荷兰的CheeseCheeseCheeseCheese俄国的俄国的俄国的俄国的黑面包黑面包黑面包黑面包（大脸面包）（大脸面包）（大脸面包）（大脸面包）德国的德国的德国的德国的啤酒啤酒啤酒啤酒中国的中国的中国的中国的白酒白酒白酒白酒日本的日本的日本的日本的清酒清酒清酒清酒法国的法国的法国的法国的香槟香槟香槟香槟文化内涵文化内涵：第三节第三节第三节第三节 渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论中国的中国的中国的中国的酒文化酒文化酒文化酒文化，出现了各时代以酒为载体的诗，出现了各时代以酒为载体的诗，出现了各时代以酒为载体的诗，出现了各时代以酒为载体的诗词歌赋词歌赋词歌赋词歌赋“借酒吟诗借酒吟诗借酒吟诗借酒吟诗”、“以诗言志以诗言志以诗言志以诗言志”。陶渊明陶渊明陶渊明陶渊明的诗几乎诗诗有酒的诗几乎诗诗有酒的诗几乎诗诗有酒的诗几乎诗诗有酒桃花源记桃花源记桃花源记桃花源记李白李白李白李白1050105010501050首诗中首诗中首诗中首诗中170170170170首首首首借酒诗狂借酒诗狂借酒诗狂借酒诗狂杜甫杜甫杜甫杜甫1400140014001400余首诗中余首诗中余首诗中余首诗中300300300300余首余首余首余首借酒消愁借酒消愁借酒消愁借酒消愁欧阳修欧阳修欧阳修欧阳修的的的的醉翁亭记醉翁亭记醉翁亭记醉翁亭记“醉翁醉翁醉翁醉翁”（琅琊山）（琅琊山）（琅琊山）（琅琊山）工艺方面工艺方面工艺方面工艺方面：踩曲边踏边唱、：踩曲边踏边唱、：踩曲边踏边唱、：踩曲边踏边唱、红高粱红高粱红高粱红高粱、日本、日本、日本、日本的酒曲听音乐即的酒曲听音乐即的酒曲听音乐即的酒曲听音乐即 “陈化陈化陈化陈化”等等等等文化内涵：文化内涵：文化内涵：文化内涵：第三节第三节第三节第三节 渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵渊源及其文化内涵第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论1 1 1 1、按产业部门来分：、按产业部门来分：、按产业部门来分：、按产业部门来分：uu酿酒工业酿酒工业酿酒工业酿酒工业uu传统酿造工业传统酿造工业传统酿造工业传统酿造工业uu有机酸发酵工业有机酸发酵工业有机酸发酵工业有机酸发酵工业uu酶制剂发酵工业：淀粉酶中酶制剂发酵工业：淀粉酶中酶制剂发酵工业：淀粉酶中酶制剂发酵工业：淀粉酶中95%95%95%95%以上为霉菌、细菌淀粉酶以上为霉菌、细菌淀粉酶以上为霉菌、细菌淀粉酶以上为霉菌、细菌淀粉酶uu氨基酸发酵工业氨基酸发酵工业氨基酸发酵工业氨基酸发酵工业uu功能性食品生产工业：低聚糖、真菌多糖、红曲等功能性食品生产工业：低聚糖、真菌多糖、红曲等功能性食品生产工业：低聚糖、真菌多糖、红曲等功能性食品生产工业：低聚糖、真菌多糖、红曲等uu食品添加剂生产工业：黄原胶、海藻糖食品添加剂生产工业：黄原胶、海藻糖食品添加剂生产工业：黄原胶、海藻糖食品添加剂生产工业：黄原胶、海藻糖uu菌体制造工业：单细胞蛋白、酵母等菌体制造工业：单细胞蛋白、酵母等菌体制造工业：单细胞蛋白、酵母等菌体制造工业：单细胞蛋白、酵母等uu维生素发酵工业：维生素发酵工业：维生素发酵工业：维生素发酵工业：VcVcVcVc、VB2VB2VB2VB2、VB12VB12VB12VB12uu核苷酸发酵工业：核苷酸发酵工业：核苷酸发酵工业：核苷酸发酵工业：ATPATPATPATP、IMPIMPIMPIMP、GMPGMPGMPGMP五、发酵与酿造的研究对象五、发酵与酿造的研究对象五、发酵与酿造的研究对象五、发酵与酿造的研究对象第五节第五节第五节第五节 研究对象研究对象研究对象研究对象第一章第一章第一章第一章 绪绪绪绪 论论论论2 2、按产品性质来分：、按产品性质来分：、按产品性质