发酵食品工艺学绪论ppt课件.ppt

发酵食品工艺学主主讲：蒋立文：蒋立文1 11 1.第一章第一章 绪 论1 1、什么是什么是什么是什么是发发酵、酵、酵、酵、酿酿造？造？造？造？2 2、发发酵技酵技酵技酵技术术的微生物技的微生物技的微生物技的微生物技术发术发展史展史展史展史3 3、发发酵食品的渊源及其文化内涵酵食品的渊源及其文化内涵酵食品的渊源及其文化内涵酵食品的渊源及其文化内涵4 4、发发酵工酵工酵工酵工业业的工程技的工程技的工程技的工程技术发术发展史展史展史展史5 5、发发酵与酵与酵与酵与酿酿造的研究造的研究造的研究造的研究对对象象象象6 6、食品、食品、食品、食品发发酵与酵与酵与酵与酿酿造的特点造的特点造的特点造的特点7 7、食品、食品、食品、食品发发酵与酵与酵与酵与酿酿造造造造发发展展展展趋势趋势及研究及研究及研究及研究热热点点点点22.发发酵的英文酵的英文酵的英文酵的英文FermentationFermentationFermentationFermentation是是是是从拉丁从拉丁从拉丁从拉丁语语ferverferverferverferver即即即即“翻翻翻翻腾腾”、“沸涌沸涌沸涌沸涌”、“发发泡泡泡泡”而来；因而来；因而来；因而来；因为发为发酵有酵有酵有酵有鼓泡和鼓泡和鼓泡和鼓泡和类类似翻似翻似翻似翻腾腾、沸涌的、沸涌的、沸涌的、沸涌的现现象。如中国的黄酒、象。如中国的黄酒、象。如中国的黄酒、象。如中国的黄酒、欧洲的欧洲的欧洲的欧洲的beerbeerbeerbeer就以起泡就以起泡就以起泡就以起泡现现象作象作象作象作为为判断判断判断判断发发酵酵酵酵进进程的程的程的程的标标志。志。志。志。根据以往的根据以往的根据以往的根据以往的观观念，人念，人念，人念，人们们通常把食品通常把食品通常把食品通常把食品发发酵作酵作酵作酵作为为整个整个整个整个发发酵工酵工酵工酵工业业的分支。的分支。的分支。的分支。一、什么是一、什么是一、什么是一、什么是发发酵、酵、酵、酵、酿酿造造造造33.广广广广义义通通通通过过微生物的培养使某种特定代微生物的培养使某种特定代微生物的培养使某种特定代微生物的培养使某种特定代谢产谢产物或菌体本身大量物或菌体本身大量物或菌体本身大量物或菌体本身大量积积累的累的累的累的过过程。程。程。程。狭狭狭狭义义厌厌氧微生物或兼性氧微生物或兼性氧微生物或兼性氧微生物或兼性厌厌氧微生物在无氧氧微生物在无氧氧微生物在无氧氧微生物在无氧条件下条件下条件下条件下进进行能量代行能量代行能量代行能量代谢谢并并并并获获得能量的一种方式。得能量的一种方式。得能量的一种方式。得能量的一种方式。发发酵工酵工酵工酵工业业：（巴斯德）：（巴斯德）：（巴斯德）：（巴斯德）经纯经纯种培养和提种培养和提种培养和提种培养和提炼炼精制精制精制精制获获得的成分得的成分得的成分得的成分单纯单纯、无、无、无、无风风味要求的味要求的味要求的味要求的产产品的生品的生品的生品的生产过产过程叫程叫程叫程叫发发酵工酵工酵工酵工业业。如酒精、抗生素、。如酒精、抗生素、。如酒精、抗生素、。如酒精、抗生素、柠柠檬酸、氨檬酸、氨檬酸、氨檬酸、氨基酸、基酸、基酸、基酸、酶酶、维维生素、某些色素等。生素、某些色素等。生素、某些色素等。生素、某些色素等。1、发酵及酵及发酵工酵工业44.2、酿造造(brewing)(brewing)和和酿造工造工业酿造造(brewing)(brewing)：我国人我国人们对对一些特定一些特定产品品发酵生酵生产的特殊称法，是未知的混合微的特殊称法，是未知的混合微生物区系参与的一种自然生物区系参与的一种自然发酵。酵。酿造工造工业：经自然培养、不需提自然培养、不需提炼精制、精制、产品由复品由复杂成分构成并成分构成并对风味有特殊要求味有特殊要求的食品或的食品或调味品的生味品的生产过程。如黄酒、白程。如黄酒、白酒、清酒、葡萄酒、酒、清酒、葡萄酒、酱油、醋、腐乳、豆油、醋、腐乳、豆豉、面豉、面酱等。等。55.16761676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（布赫（布赫（布赫纳纳）19281928年，年，FlemingFlemingFlemingFleming19401940年，年，FloreryFloreryFloreryFlorery和和ChainChainChainChain19451945年，年，抗生素工抗生素工业业二、二、发酵工酵工业的微生物技的微生物技术发展史展史66.列文虎克（列文虎克（列文虎克（列文虎克（Leewenhoch,1632-1723Leewenhoch,1632-1723）微生物形微生物形微生物形微生物形态态学学学学发发展展展展阶阶段段段段vv荷荷荷荷兰兰业业余科余科余科余科学家学家学家学家，1676167616761676年，年，年，年，用自磨用自磨镜片片创造了一架能放造了一架能放大大 266倍的原倍的原始始显微微镜，一一一一生制作了生制作了生制作了生制作了419419419419台台台台显显微微微微镜镜；vv发发表表表表论论文文文文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会会会发发表。表。表。表。77.88.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99.LarkutzingLarkutzingvv1836-18371836-1837年年LarkutzingLarkutzing发现在啤酒的在啤酒的发酵中酵中存在活的生存在活的生物体物体，但并未，但并未发现发酵与微生酵与微生物的关系。物的关系。1010.不同时期观察到的酵母菌细胞结构1111.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）酿造技术日趋完美生理学生理学发展展阶段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微生物生理学发展展阶段段1212.彻底否定了自然发生说证实发酵由微生物引起 巴斯德的功巴斯德的功绩免疫学预防接种发明巴氏消毒法1313.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 的的雁雁颈瓶瓶实验1414.结论1.1.1.1.发发酵是由微生物酵是由微生物酵是由微生物酵是由微生物进进行行行行的一种化学的一种化学的一种化学的一种化学变变化，不化，不化，不化，不同同同同类类型的型的型的型的发发酵是由形酵是由形酵是由形酵是由形态态可以区可以区可以区可以区别别的各种特的各种特的各种特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发发现现了微生物之了微生物之了微生物之了微生物之间间有相有相有相有相互抑制的作用。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.其其其其间间18041804年，法国年，法国年，法国年，法国厨厨厨厨师师阿卑特阿卑特阿卑特阿卑特（AppertAppert）发发明了瓶明了瓶明了瓶明了瓶装罐装罐装罐装罐头头）151515.巴斯德发现免疫现象动物物实验人体人体实验几星期后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 1616.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1717.划线法获得单菌落科赫定理图示单菌落1818.结论18801880年，年，年，年，发现发现可以通可以通可以通可以通过过稀稀稀稀释释把多种微生物分离开把多种微生物分离开把多种微生物分离开把多种微生物分离开来，建立了来，建立了来，建立了来，建立了单单种微生物的分离和种微生物的分离和种微生物的分离和种微生物的分离和纯纯培养技培养技培养技培养技术术。建立了研究的微生物一系列方法，把早年在建立了研究的微生物一系列方法，把早年在建立了研究的微生物一系列方法，把早年在建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马铃马铃薯薯薯薯块块上的培养技上的培养技上的培养技上的培养技术术改改改改为为明胶平板明胶平板明胶平板明胶平板（18811881）和）和）和）和 琼琼脂平板脂平板脂平板脂平板（18821882）显显微微微微镜镜技技技技术术：包括：包括：包括：包括细细菌鞭毛在内的菌鞭毛在内的菌鞭毛在内的菌鞭毛在内的许许多多多多染色方法、染色方法、染色方法、染色方法、悬悬滴培养法滴培养法滴培养法滴培养法以及以及以及以及显显微微微微摄摄影技影技影技影技术术。利用平板分离方法找到并分离利用平板分离方法找到并分离利用平板分离方法找到并分离利用平板分离方法找到并分离许许多多多多传传染病的染病的染病的染病的病源病源病源病源菌菌菌菌（炭疽、炭疽、炭疽、炭疽、结结核、核、核、核、链链球、）球、）球、）球、）18841884年提出了年提出了年提出了年提出了科赫法科赫法科赫法科赫法则则（Kochs ostulatesKochs ostulates）：病原微生物存在与病体而非健康体；可病原微生物存在与病体而非健康体；可病原微生物存在与病体而非健康体；可病原微生物存在与病体而非健康体；可纯纯培养；培养；培养；培养；纯纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。培养物接种后染病；可重新分离再培养。培养物接种后染病；可重新分离再培养。培养物接种后染病；可重新分离再培养。191919.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Koch,robertKoch,robert(1843-1910)(1843-1910)细菌学奠基人菌学奠基人2020.(Joseph Lister,18271912)首首创用石用石炭酸炭酸喷洒手洒手术室和煮沸手室和煮沸手术用具以用具以防防术后感染，后感染，为防腐、防腐、消毒消毒，以及，以及无菌操作奠定了基无菌操作奠定了基础。2121.1878年，李斯特分离乳酸链球菌时用注射器和酒杯培养装置2222.BuchnerBuchner（布赫（布赫（布赫（布赫纳纳）1897 1897 1897 1897年，年，年，年，BuchnerBuchnerBuchnerBuchner（布（布（布（布赫赫赫赫纳纳）阐阐明了明了明了明了发发酵的化学本酵的化学本酵的化学本酵的化学本质质。即。即。即。即发发酵是由酵是由酵是由酵是由酶酶引起的一引起的一引起的一引起的一类类化学反化学反化学反化学反应应。实验实验：酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌细细胞用石英砂磨碎制胞用石英砂磨碎制胞用石英砂磨碎制胞用石英砂磨碎制成酵母汁成酵母汁成酵母汁成酵母汁 （应应用于医学）用于医学）用于医学）用于医学）+白砂白砂白砂白砂糖（防腐）糖（防腐）糖（防腐）糖（防腐）意外意外意外意外发现发发现发酵酵酵酵 这这是无生物是无生物是无生物是无生物细细胞体系胞体系胞体系胞体系发发酵的酵的酵的酵的最初例子。最初例子。最初例子。最初例子。2323232323.FlemingFleming1928192819281928年，年，年，年，FlemingFleming发发现现了了了了青霉素青霉素青霉素青霉素，开开开开创创了好气了好气了好气了好气性性性性发发酵工程，酵工程，酵工程，酵工程，建立了通建立了通建立了通建立了通风风搅搅拌技拌技拌技拌技术术。弗莱明(18811995)英国细菌学家19281928年，年，FlemingFleming将其将其将其将其命名命名命名命名为为：青霉素：青霉素：青霉素：青霉素2424242424.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2525.19401940年，年，FloreryFlorery和和ChainChain：vv碘黄青霉中得到了碘黄青霉中得到了纯品青霉素，品青霉素，继而放而放线菌菌链霉素，金、土、卡那、霉素，金、土、卡那、红、新、新、庆大大.等相等相继发现。vv19841984年达年达90009000多种。多种。vv19451945年，抗生素工年，抗生素工业（发酵工酵工业正式正式兴起）起）FloreryFlorery和和和和ChainChain262626.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）2727.Watson Watson 和和和和 Crick Crickvv1956195619561956年，年，年，年，Watson Watson 和和和和 CrickCrick发现发现DNADNADNADNA双双双双螺旋螺旋螺旋螺旋结结构，构，构，构，为为微生物微生物微生物微生物遗传遗传学及育种技学及育种技学及育种技学及育种技术术的的的的研究研究研究研究带带来极大来极大来极大来极大发发展展展展。282828.分子生物学分子生物学发展展阶段段（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2929.氨基酸生氨基酸生产菌种菌种v19561956年，日本的年，日本的士下祝郎士下祝郎利用利用发酵酵法制造了法制造了GluGlu。v至今至今2222种氨基酸用种氨基酸用发酵法生酵法生产，其，其中中1818种直接种直接发酵，酵，4 4种用种用酶转化法化法生生产。303030.v发酵是一酵是一门古老而又古老而又现代的技代的技术，结合了合了神秘的神秘的传统、古老的文化和、古老的文化和变化无化无穷的生的生物技物技术。v文化底文化底蕴深厚、深厚、产品形品形态多种多多种多样、技、技术手段推手段推陈出新、理出新、理论研究和技研究和技术创新永无新永无止境。止境。四、四、发酵食品的渊源及其文化内涵酵食品的渊源及其文化内涵3731.vv 最早的最早的最早的最早的发发酵酵酵酵产产品据品据品据品据记载记载起源与起源与起源与起源与5000BC5000BC5000BC5000BC。据。据。据。据记载记载最早的最早的最早的最早的发发酵食品酵食品酵食品酵食品应应是酒是酒是酒是酒类类，通常，通常，通常，通常认为认为是是是是wine,wine,wine,wine,因因因因为为大自然中具大自然中具大自然中具大自然中具备备了野生果了野生果了野生果了野生果类类和酵母菌，条件适宜情况下即行和酵母菌，条件适宜情况下即行和酵母菌，条件适宜情况下即行和酵母菌，条件适宜情况下即行发发酵。酵。酵。酵。在神在神在神在神话传说话传说中亦有猿猴中亦有猿猴中亦有猿猴中亦有猿猴酿酿酒之酒之酒之酒之说说。由于自然界中。由于自然界中。由于自然界中。由于自然界中资资源源源源的多的多的多的多样样性，便有了多种多性，便有了多种多性，便有了多种多性，便有了多种多样样的的的的发发酵食品。酵食品。酵食品。酵食品。vv5000-6000BC5000-6000BC5000-6000BC5000-6000BCwinewinewinewine、黄酒、白酒、黄酒、白酒、黄酒、白酒、黄酒、白酒、CheeseCheeseCheeseCheesevv4000BC4000BC4000BC4000BCBeerBeerBeerBeer，至古埃及即出，至古埃及即出，至古埃及即出，至古埃及即出现现了麦芽糖化了麦芽糖化了麦芽糖化了麦芽糖化。vv酱酱油等油等油等油等调调味品味品味品味品vv白酒：白酒：白酒：白酒：农业农业社会粮食社会粮食社会粮食社会粮食节节余，生霉、余，生霉、余，生霉、余，生霉、发发酵、蒸酵、蒸酵、蒸酵、蒸馏馏而得而得而得而得古古古古 老：老：老：老：3838383832.古老的古老的古老的古老的发发酵食品自酵食品自酵食品自酵食品自产产生以来，生以来，生以来，生以来，长时间长时间内停留在自然内停留在自然内停留在自然内停留在自然酿酿造造造造阶阶段段段段。即知其然而不知其所以然，通常以。即知其然而不知其所以然，通常以。即知其然而不知其所以然，通常以。即知其然而不知其所以然，通常以经验经验掌握。由掌握。由掌握。由掌握。由于于于于节节气、气、气、气、环环境的境的境的境的变变化即决定了化即决定了化即决定了化即决定了产产品的成品的成品的成品的成败败，因此食品，因此食品，因此食品，因此食品酿酿造甚至被造甚至被造甚至被造甚至被赋赋予很多神秘色彩，甚至出予很多神秘色彩，甚至出予很多神秘色彩，甚至出予很多神秘色彩，甚至出现现了了了了对对曲的曲的曲的曲的顶顶礼膜礼膜礼膜礼膜拜，与一些祭祀活拜，与一些祭祀活拜，与一些祭祀活拜，与一些祭祀活动动也也也也连连起来。由于其起来。由于其起来。由于其起来。由于其发发酵的机理一直酵的机理一直酵的机理一直酵的机理一直未能充分揭示，因此未能充分揭示，因此未能充分揭示，因此未能充分揭示，因此发发酵技酵技酵技酵技术术也也也也迟迟迟迟未能未能未能未能进进一步一步一步一步发扬发扬光光光光大和合理大和合理大和合理大和合理调调控。直到控。直到控。直到控。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等人的工作成果推等人的工作成果推等人的工作成果推动动了微生物了微生物了微生物了微生物发发酵及工酵及工酵及工酵及工艺调艺调控的推控的推控的推控的推陈陈出新。出新。出新。出新。现现现现 代：代：代：代：393933.v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”之之之之说说，引起了国，引起了国，引起了国，引起了国内外研究者的内外研究者的内外研究者的内外研究者的浓浓厚厚厚厚兴兴趣。趣。趣。趣。v与与与与许许多民族文化融多民族文化融多民族文化融多民族文化融为为一体。一体。一体。一体。英国的英国的英国的英国的WhiskyWhiskyWhiskyWhisky荷荷荷荷兰兰的的的的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（大（大（大脸脸面包）面包）面包）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香香香槟槟文化内涵文化内涵：4040404034.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，出，出，出现现了各了各了各了各时时代以酒代以酒代以酒代以酒为载为载体的体的体的体的诗诗词词歌歌歌歌赋赋“借酒吟借酒吟借酒吟借酒吟诗诗”、“以以以以诗诗言志言志言志言志”。陶渊明陶渊明陶渊明陶渊明的的的的诗诗几乎几乎几乎几乎诗诗诗诗有酒有酒有酒有酒桃花源桃花源桃花源桃花源记记李白李白李白李白1050105010501050首首首首诗诗中中中中170170170170首首首首借酒借酒借酒借酒诗诗狂狂狂狂杜甫杜甫杜甫杜甫1400140014001400余首余首余首余首诗诗中中中中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醉翁亭醉翁亭醉翁亭记记“醉翁醉翁醉翁醉翁”（琅琊山）（琅琊山）（琅琊山）（琅琊山）工工工工艺艺方面方面方面方面：踩踩曲曲曲曲边边踏踏踏踏边边唱、唱、唱、唱、红红高粱高粱高粱高粱、日本、日本、日本、日本清酒的清酒的清酒的清酒的“陈陈化化化化”和音和音和音和音乐乐等等等等文化内涵：文化内涵：文化内涵：文化内涵：4141414135.第一个第一个第一个第一个转转折点折点折点折点微生物微生物微生物微生物纯纯种分离培养技种分离培养技种分离培养技种分离培养技术术建立建立建立建立vv自然自然自然自然发发酵酵酵酵时时期：知其然而不知其所以然，期：知其然而不知其所以然，期：知其然而不知其所以然，期：知其然而不知其所以然，如如如如厌厌气性气性气性气性酒酒酒酒类类，好气性，好气性，好气性，好气性醋。醋。醋。醋。vv微生物微生物微生物微生物纯纯种分离培养技种分离培养技种分离培养技种分离培养技术术，开，开，开，开创创了人了人了人了人为为控制微生物控制微生物控制微生物控制微生物时时代，减少了腐代，减少了腐代，减少了腐代，减少了腐败现败现象，象，象，象，实现实现了无菌操作；了无菌操作；了无菌操作；了无菌操作；发发明了明了明了明了简简便的密封便的密封便的密封便的密封式式式式发发酵罐；人工控制条件，提高酵罐；人工控制条件，提高酵罐；人工控制条件，提高酵罐；人工控制条件，提高发发酵酵酵酵效率，效率，效率，效率，稳稳定定定定产产品品品品质质量。量。量。量。二、二、发酵工酵工业的工程技的工程技术发展史展史313136.20202020世世世世纪纪40404040年代，由于二年代，由于二年代，由于二年代，由于二战战暴暴暴暴发发，刺激了抗生素，刺激了抗生素，刺激了抗生素，刺激了抗生素发发酵工酵工酵工酵工业业的的的的兴兴起，成功建立起深起，成功建立起深起，成功建立起深起，成功建立起深层层通气培养法及整通气培养法及整通气培养法及整通气培养法及整套工套工套工套工艺艺，包括，包括，包括，包括向向向向发发酵罐内通入大量无菌空气、通酵罐内通入大量无菌空气、通酵罐内通入大量无菌空气、通酵罐内通入大量无菌空气、通过搅过搅拌使空气分布均匀、培养基的拌使空气分布均匀、培养基的拌使空气分布均匀、培养基的拌使空气分布均匀、培养基的灭灭菌和无菌接菌和无菌接菌和无菌接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、培养物供、培养物供、培养物供给给等均已解决，刺等均已解决，刺等均已解决，刺等均已解决，刺激了有机酸、激了有机酸、激了有机酸、激了有机酸、酶酶制制制制剂剂、维维生素、激素等的大生素、激素等的大生素、激素等的大生素、激素等的大规规模模模模生生生生产产。第二个第二个第二个第二个转转折点折点折点折点通气通气通气通气搅搅拌的好氧拌的好氧拌的好氧拌的好氧发发酵工程技酵工程技酵工程技酵工程技术术建立（深建立（深建立（深建立（深层层液液液液态发态发酵）酵）酵）酵）3232323237.v以以动态生物化学和生物化学和遗传学学为基基础，将微，将微生物生物进行人工行人工诱变，选育高育高产菌株，菌株，实现有有选择地大量生地大量生产目的目的产物。物。该技技术先在氨基酸生先在氨基酸生产上上获得成功，而后在核得成功，而后在核苷酸、有机酸、抗生素等其它苷酸、有机酸、抗生素等其它产品中得品中得到到应用。用。第三个第三个第三个第三个转转折点折点折点折点人工人工人工人工诱变诱变育种和代育种和代育种和代育种和代谢谢控制控制控制控制发发酵工程技酵工程技酵工程技酵工程技术术的建立的建立的建立的建立333338.发发酵罐的大型化、多酵罐的大型化、多酵罐的大型化、多酵罐的大型化、多样样化、化、化、化、连续连续化和自化和自化和自化和自动动化方化方化方化方面有了极大面有了极大面有了极大面有了极大发发展。展。展。展。发发酵酵酵酵过过程的基本参数包括程的基本参数包括程的基本参数包括程的基本参数包括T T T T、pH pH pH pH、罐、罐、罐、罐压压、溶、溶、溶、溶O O O O2 2 2 2 、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、COCOCOCO2 2 2 2含量等均可自含量等均可自含量等均可自含量等均可自动记录动记录和控制。（在和控制。（在和控制。（在和控制。（在线测试线测试探探探探头头等）等）等）等）第四个第四个转折点折点发发酵酵酵酵动动力学、力学、力学、力学、发发酵的酵的酵的酵的连续连续化自化自化自化自动动化工程技化工程技化工程技化工程技术术的建立的建立的建立的建立343439.针对单纯发酵法的缺陷，利用酵法的缺陷，利用发酵法生酵法生产前前体，用化学合成法得到体，用化学合成法得到终产品或反之。如品或反之。如AmynoAmyno法生法生产酱油。油。发发酵与酵与酵与酵与酿酿造技造技造技造技术术的的的的第五个第五个第五个第五个转转折点折点折点折点第五个第五个转折点折点 微生物生物合成和化学反微生物生物合成和化学反微生物生物合成和化学反微生物生物合成和化学反应应相相相相结结合工程技合工程技合工程技合工程技术术的建立的建立的建立的建立353540.vDNADNA重重组技技术大大推大大推动了了发酵与酵与酿造技造技术的的发展展vv细细胞融合、胞融合、胞融合、胞融合、杂杂交育种、基因工程技交育种、基因工程技交育种、基因工程技交育种、基因工程技术术：基因体外重基因体外重组与克隆的工程菌株构建与克隆的工程菌株构建vv生物反生物反生物反生物反应应器：器：器：器：反反应罐等罐等设备、昆虫躯体、昆虫躯体、动物物细胞乳腺、植物胞乳腺、植物细胞的根茎果胞的根茎果实。DNADNA重重重重组组技技技技术术363641.1 1 1 1、按、按、按、按产业产业部部部部门门来分：来分：来分：来分：uu酿酿酒工酒工酒工酒工业业uu传统酿传统酿造工造工造工造工业业uu有机酸有机酸有机酸有机酸发发酵工酵工酵工酵工业业uu酶酶制制制制剂发剂发酵工酵工酵工酵工业业：淀粉：淀粉：淀粉：淀粉酶酶中中中中95%95%95%95%以上以上以上以上为为霉菌、霉菌、霉菌、霉菌、细细菌淀粉菌淀粉菌淀粉菌淀粉酶酶uu氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸发发酵工酵工酵工酵工业业uu功能性食品生功能性食品生功能性食品生功能性食品生产产工工工工业业：低聚糖、真菌多糖、：低聚糖、真菌多糖、：低聚糖、真菌多糖、：低聚糖、真菌多糖、红红曲等曲等曲等曲等uu食品添加食品添加食品添加食品添加剂剂生生生生产产工工工工业业：黄原胶、海藻糖：黄原胶、海藻糖：黄原胶、海藻糖：黄原胶、海藻糖uu菌体制造工菌体制造工菌体制造工菌体制造工业业：单细单细胞蛋白、酵母等胞蛋白、酵母等胞蛋白、酵母等胞蛋白、酵母等uu维维生素生素生素生素发发酵工酵工酵工酵工业业：VcVcVcVc、VB2VB2VB2VB2、VB12VB12VB12VB12uu核苷酸核苷酸核苷酸核苷酸发发酵工酵工酵工酵工业业：ATPATPATPATP、IMPIMPIMPIMP、GMPGMPGMPGMP五、五、五、五、发发酵与酵与酵与酵与酿酿造的研究造的研究造的研究造的研究对对象象象象uu4242424242.vv代代代代谢产谢产物物物物发发酵：酵：酵：酵：产产品包括初品包括初品包括初品包括初级级代代代代谢产谢产物、中物、中物、中物、中间间代代代代谢谢产产物、次物、次物、次物、次级级代代代代谢产谢产物。物。物。物。1 1 1 1、初、初、初、初级级代代代代谢产谢产物：物：物：物：微生物生微生物生微生物生微生物生长长不同不同不同不同阶阶段段段段产产生不生不生不生不同的代同的代同的代同的代谢产谢产物，物，物，物，对对数生数生数生数生长长期形成的期形成的期形成的期形成的产产物往往是物往往是物往往是物往往是细细胞自身生胞自身生胞自身生胞自身生长长所必需的，如氨基酸、核苷酸、蛋白所必需的，如氨基酸、核苷酸、蛋白所必需的，如氨基酸、核苷酸、蛋白所必需的，如氨基酸、核苷酸、蛋白质质、脂、脂、脂、脂类类、糖、糖、糖、糖类类等。等。等。等。2 2 2 2、次、次、次、次级级代代代代谢产谢产物：物：物：物：微生物微生物微生物微生物细细胞生胞生胞生胞生长进长进入入入入稳稳定期，定期，定期，定期，有些微生物合成的在有些微生物合成的在有些微生物合成的在有些微生物合成的在对对数生数生数生数生长长期不能合成的、期不能合成的、期不能合成的、期不能合成的、对对细细胞代胞代胞代胞代谢谢没有明没有明没有明没有明显显意意意意义义但具有明但具有明但具有明但具有明显优势显优势的化合物。的化合物。的化合物。的化合物。2 2、按、按、按、按产产品性品性品性品性质质来分：来分：来分：来分：4343434343.vv酶酶制制制制剂发剂发酵酵酵酵：1894189418941894年，日本高峰年，日本高峰年，日本高峰年，日本高峰(Takanin)(Takanin)(Takanin)(Takanin)利用霉菌利用霉菌利用霉菌利用霉菌高高高高峰淀粉峰淀粉峰淀粉峰淀粉酶酶 （胞内或胞外）（胞内或胞外）（胞内或胞外）（胞内或胞外）酶酶分离提取分离提取分离提取分离提取酶酶制制制制剂剂 固固固固定化定化定化定化酶酶 （中国的曲酒可以看成是复合（中国的曲酒可以看成是复合（中国的曲酒可以看成是复合（中国的曲酒可以看成是复合酶酶制制制制剂剂的生的生的生的生产产）。）。）。）。vv生物生物生物生物转转化化化化发发酵酵酵酵：生物生物生物生物转转化是指利用生物化是指利用生物化是指利用生物化是指利用生物细细胞中的一种或胞中的一种或胞中的一种或胞中的一种或多种多种多种多种酶酶，作用于一些化合物的特定部位（基，作用于一些化合物的特定部位（基，作用于一些化合物的特定部位（基，作用于一些化合物的特定部位（基团团），使它），使它），使它），使它转变转变成成成成结结构相构相构相构相类类似但具有更大似但具有更大似但具有更大似但具有更大经济经济价价价价值值化合物的生化反化合物的生化反化合物的生化反化合物的生化反应应。其特点是：反。其特点是：反。其特点是：反。其特点是：反应应特异性特异性特异性特异性强强。如：。如：。如：。如：LA CLALA CLALA CLALA CLAvvSCPSCPSCPSCP、藻、藻、藻、藻类类、食用菌、食用菌、食用菌、食用菌类类（冬虫夏草、蜜（冬虫夏草、蜜（冬虫夏草、蜜（冬虫夏草、蜜环环菌、灵芝、茯苓、菌、灵芝、茯苓、菌、灵芝、茯苓、菌、灵芝、茯苓、香菇、云芝）香菇、云芝）香菇、云芝）香菇、云芝）2 2、按、按、按、按产产品性品性品性品性质质来分：来分：来分：来分：vv4444444444.与化学工与化学工业相比，食品相比，食品发酵与酵与酿造的特点：造的特点：安全安全安全安全简单简单原料广泛原料广泛原料广泛原料广泛反反反反应专应专一一一一代代代代谢谢多多多多样样易受易受易受易受污污染染染染菌种菌种菌种菌种选选育育育育六、食品六、食品发酵与酵与酿造的特点造的特点4545.1 1 1 1、采用多种原料，且多以淀粉、采用多种原料，且多以淀粉、采用多种原料，且多以淀粉、采用多种原料，且多以淀粉质质原料原料原料原料为为主。主。主。主。v植物性原料植物性原料植物性原料植物性原料：麦麦麦麦 ：beerbeerbeerbeer、breadbreadbreadbread、格瓦斯、格瓦斯、格瓦斯、格瓦斯(Kowas)(Kowas)(Kowas)(Kowas)豆：豆：豆：豆：酱酱油、豆豉、腐乳（油、豆豉、腐乳（油、豆豉、腐乳（油、豆豉、腐乳（ToFoToFoToFoToFo）、）、）、）、TemphTemphTemphTemph、纳纳豆豆豆豆水果：酒、果醋水果：酒、果醋水果：酒、果醋水果：酒、果醋菜：菜：菜：菜：KimichiKimichiKimichiKimichi（朝（朝（朝（朝鲜鲜）茶叶：茶叶：茶叶：茶叶：红红茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌+红红茶水茶水茶水茶水+糖）糖）糖）糖）v动动物性原料物性原料物性原料物性原料：乳：酸奶、乳：酸奶、乳：酸奶、乳：酸奶、CheeseCheeseCheeseCheese、KurmissKurmissKurmissKurmiss、KetirKetirKetirKetir肉：香肉：香肉：香肉：香肠肠、沙拉米、沙拉米、沙拉米、沙拉米(Salami)(Salami)(Salami)(Salami)等等等等我国我国发酵食品的工酵食品的工艺特色：特色：4646464646.2 2、多菌种混合多菌种混合多菌种混合多菌种混合发发酵酵酵酵，且多以霉菌，且多以霉菌，且多以霉菌，且多以霉菌为为主的微生主的微生主的微生主的微生物群。（国外多以物群。（国外多以物群。（国外多以物群。（国外多以细细菌、乳酸菌）菌、乳酸菌）菌、乳酸菌）菌、乳酸菌）3 3 3 3、工、工、工、工艺艺复复复复杂杂、多用曲、多用曲、多用曲、多用曲：董酒生：董酒生：董酒生：董酒生产产制的曲用制的曲用制的曲用制的曲用72727272味中味中味中味中药药。曲（。曲（。曲（。曲（KojiKojiKojiKoji）4 4 4 4、多、多、多、多为为固固固固态发态发酵酵酵酵：醅、醪：醅、醪：醅、醪：醅、醪我国我国发酵食品的工酵食品的工艺特色：特色：4747474747.v生物技生物技术的四大技的四大技术体系之一体系之一v发酵技酵技术的的两大核心两大核心：v生物催化生物催化剂（其最有效、（其最有效、稳定、方便定、方便的生物催化的生物催化剂形式是整体生物形式是整体生物细胞，胞，目前最广泛采用的是微生物目前最广泛采用的是微生物细胞）胞）v生物反生物反应系系统七、食品七、食品发酵与酵与酿造与造与现代生物技代生物技术的关系的关系484848.八、八、发酵与酵与酿造工程中常用技造工程中常用技术微生物技微生物技术 制片染色和制片染色和显微技微技术、无菌操作技、无菌操作技术、纯种分种分离和培养技离和培养技术、合成培养基技、合成培养基技术、育种技、育种技术、深深层液液态发酵技酵技术、菌种保藏技、菌种保藏技术化学技化学技术 产物分离技物分离技术、提取精制技、提取精制技术494949.难难以解决的以解决的以解决的以解决的实际问题实际问题：尽管尽管尽管尽管巴斯德、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等人的工作成果推等人的工作成果推等人的工作成果推动动了微生了微生了微生了微生物物物物发发酵及工酵及工酵及工酵及工艺调艺调控的推控的推控的推控的推陈陈出新出新出新出新 ，食品，食品，食品，食品发发酵与酵与酵与酵与酿酿造仍然有造仍然有造仍然有造仍然有许许多多多多难难以解决的以解决的以解决的以解决的实际问题实际问题，例如，例如，例如，例如许许多工程方面的多工程方面的多工程方面的多工程方面的研究研究研究研究经验还经验还不足不足不足不足，还还没有没有没有没有归纳为归纳为系系系系统统的理的理的理的理论论，许许多多多多产产品的品的品的品的发发酵酵酵酵过过程中的程中的程中的程中的问题问题尚尚尚尚难难以解决，很多以解决，很多以解决，很多以解决，很多问题问题有待研究探有待研究探有待研究探有待研究探讨讨。九、食品九、食品九、食品九、食品发发酵与酵与酵与酵与酿酿造造造造发发展展展展问题问题、趋势趋势及研究及研究及研究及研究热热点点点点505050.九、食品九、食品九、食品九、食品发发酵与酵与酵与酵与酿酿造造造造发发展展展展问题问题、趋势趋势及研究及研究及研究及研究热热点点点点难难以解决的以解决的以解决的以解决的实际问题实际问题：丝丝状真菌的状真菌的状真菌的状真菌的发发酵酵酵酵（霉菌、放（霉菌、放（霉菌、放（霉菌、放线线菌）：由于没有完善的菌）：由于没有完善的菌）：由于没有完善的菌）：由于没有完善的理理理理论论指指指指导导，因而，因而，因而，因而还还没有没有没有没有满满意的意的意的意的设计设计和放大方法，而霉菌、和放大方法，而霉菌、和放大方法，而霉菌、和放大方法，而霉菌、放放放放线线菌又是菌又是菌又是菌又是发发酵工酵工酵工酵工业业中占重要地位的菌中占重要地位的菌中占重要地位的菌中占重要地位的菌类类。连续发连续发酵酵酵酵的理的理的理的理