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發(fā)酵生產(chǎn)線

發(fā)酵生產(chǎn)線
產(chǎn)品描述

  發(fā)酵工程是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科。

  (1)“發(fā)酵”有“微生物生物學嚴格定義的發(fā)酵”和工程發(fā)酵”,詞條“發(fā)酵工程”中的“發(fā)酵”應該是“工業(yè)發(fā)酵”。

  (2)工業(yè)生產(chǎn)上通過“工業(yè)發(fā)酵”來加工或制作產(chǎn)品,其對應的加工或制作工藝被稱為“發(fā)酵工藝”。為實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),就必須解決實現(xiàn)這些工藝(發(fā)酵工藝)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備和過程控制的工程學的問題,因此,就有了“發(fā)酵工程”。

  (3)微生物是發(fā)酵工程的靈魂。近年來,對于發(fā)酵工程的生物學屬性的認識愈益明朗化,發(fā)酵工程正在走近科學。

  (4)發(fā)酵工程最基本的原理是發(fā)酵工程的生物學原理。

  (5)發(fā)酵工程有三個發(fā)展階段。

  現(xiàn)代意義上的發(fā)酵工程是一個由多學科交叉、融合而形成的技術(shù)性和應用性較強的開放性的學科。發(fā)酵工程經(jīng)歷了“農(nóng)產(chǎn)手工加工——近代發(fā)酵工程——現(xiàn)代發(fā)酵工程”三個發(fā)展階段。

  乙醇發(fā)酵(酒精發(fā)酵)

  以淀粉和糖蜜做原料的乙醇發(fā)酵菌種是釀酒酵母,它能發(fā)酵葡萄糖、蔗糖生產(chǎn)乙醇。釀酒酵母生長發(fā)酵的適宜溫度約為30℃,pH為4.2~4.5。中國乙醇發(fā)酵工業(yè)主要以甘薯為原料,用含高淀粉酶活性曲霉制成的固體曲或液體曲糖化,以優(yōu)良釀酒酵母發(fā)酵,乙醇產(chǎn)率為淀粉的92%以上。

  用可動酵單胞菌進行乙醇發(fā)酵比用酵母優(yōu)越,表現(xiàn)為高糖利用率、高乙醇生產(chǎn)率、耐高濃度糖和乙醇、低能量消耗、乙醇產(chǎn)率接近理論數(shù)字等。酵母菌和酵單胞菌也能發(fā)酵果糖產(chǎn)生乙醇。乳制品工業(yè)的副產(chǎn)品乳清含乳糖5%,現(xiàn)在工業(yè)上已利用乳胞壁克氏酵母或熱帶假絲酵母發(fā)酵乳糖產(chǎn)生乙醇。一類發(fā)酵是用纖維素酶和酵母菌或好熱纖維梭菌混合發(fā)酵用堿處理過的纖維素,使酶水解生成的糖立即被發(fā)酵成乙醇;另一類發(fā)酵是不經(jīng)酶水解糖化,用好熱纖維梭菌和解糖梭菌在55℃混合發(fā)酵不經(jīng)堿處理的纖維素,好熱纖維梭菌產(chǎn)生乙醇、乙酸和木糖,解糖梭菌將生成的木糖再發(fā)酵成乙醇。白色瘤胃球菌也曾用于纖維素的直接發(fā)酵。直接發(fā)酵法成本較高,現(xiàn)在工業(yè)上還沒有使用。

  丁醇-異丙醇發(fā)酵

  酪酸梭菌是主要的丁醇-異丙醇發(fā)酵細菌發(fā)酵條件與丙酮-丁醇相近。發(fā)酵產(chǎn)物還有少量乙酸和丁酸。異丙醇化工合成的成本遠比發(fā)酵便宜,因此這一發(fā)酵未用于工業(yè)生產(chǎn)。

  丙酮-乙醇發(fā)酵

  軟腐芽孢桿菌是進行這一發(fā)酵的細菌,它能利用各種碳水化合物發(fā)酵。發(fā)酵中要加碳酸鈣保持pH中性。溫度40~43℃。發(fā)酵過程需5~6天。原料轉(zhuǎn)化率較高,丙酮和乙醇產(chǎn)量的比例為1:3~4。這一發(fā)酵在工業(yè)上已不應用。

  2,3-丁二醇發(fā)酵

  許多細菌和酵母菌能發(fā)酵生產(chǎn)2,3-丁二醇,產(chǎn)量較高的有能利用蔗糖葡萄糖的產(chǎn)氣桿菌和能利用淀粉、蔗糖、葡萄糖的多粘芽孢桿菌。前者生產(chǎn)的2,3-丁二醇中,90%是光學消旋異構(gòu)型,10%為右旋型;后者產(chǎn)生的幾乎全是左旋型。發(fā)酵產(chǎn)物還有有機酸、乙醇、二氧化碳。

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