生物发酵工程是生物工程的一个重要组成部分,微生物利用碳水化合物发酵生产各种工业溶剂和化工原料。乙醇、丁醇-异丙醇、2,3-丁二醇和甘油发酵是微生物进行溶剂发酵的几种形式。发酵一般泛指利用微生物制造工业原料或产品的过程。由微生物(细菌、酵母等)、有机物(主要是碳水化合物)、培养基等在一定的温度和pH等条件下进行。发酵技术指的是人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵的过程,从而进行大规模生产发酵产品的技术。发酵的概念来源于酿酒的过程,而发酵初来源于拉丁语的“发泡”。早在几千年前,我们祖先就已经开始使用发酵技术进行酿酒、调味品的调制,积累了丰富的发酵经验。初,发酵技术主要用于一些家庭作坊进行手工制作产品,产品的质量和数量都不尽如人意,后来,随着社会的不断发展和工业化的不断深入,实现了工业化的规模生产。发酵技术主要是通过使用微生物进行发酵,制作出独特风味的食品,包括酸奶、酒类以及调味品、腐乳腊肠、而在不同种类的食品发酵中,其原理和应用也是不尽相同。 好氧发酵:利用微生物在有氧气存在的情况下生成并积累微生物菌体或代谢产物。北京发酵推荐
根据氧化还原反应中电子受体的不同可分为:发酵作用和呼吸作用
发酵:没有外源电子受体参加,电子受体为底物本身未完全氧化的中间产物,如丙某酮酸,发酵过程通常在无氧条件下进行,但有时在氧气存在时也可以发生。
在发酵条件下有机物只是部分地被氧化,因此只释放出一小部分的能量。发酵过程的氧化是与有机物的还原偶联在一起的。被还原的有机物来自初始发酵的分解代谢,即不需要外界提供电子受体。
发酵底物:糖类、有机酸、氨基酸等,其中以微生物发酵葡萄糖较为重要。 广西生物发酵产物使空气通过经高温灭菌的介质过滤层,将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中,从而达到除菌的目的。
在发酵工程中,“发酵”的含义更广,既包括好氧发酵,又包括厌氧发酵。好氧发酵,又称好气发酵或需氧发酵。在好氧发酵过程中,需要不断地为微生物提供空气或O2。在大型工业好氧发酵生产中,常采用装有喷雾装置、搅拌装置和无菌空气供应系统的大型发酵罐,来保证好氧微生物进行有氧呼吸、正常生长好氧发酵的应用较广,如氨基酸、酶制剂和多数有机酸等的生产都要经历好氧发酵。厌氧发酵的过程没有O2参与,在工业上,常在密封且无空气的厌氧发酵罐中进行厌氧发酵。厌氧发酵在乳酸菌类制品、啤酒、葡萄酒等的生产中都有应用。此外,厌氧发酵还被用于处理各类有机废弃物,产生沼气等。
植物发酵是生物发酵的细分领域之一。长期以来,植物资源的开发局限于从现有植物中提取功效成分,而且通过传统萃取技术获得的天然植物成分存在弊端,其有效含量低,结构复杂甚至会产生毒副作用。但植物发酵技术对这些弊端提供了解决方案。通过微生物发酵富集营养物质的活性远大于传统萃取方法,同时,能有效降低成分的毒性,在提高安全有效指标评价方面是必不可少的一项技术。在当下市面上的不少明星产品中,我们都能看到植物发酵技术的运用。细菌发酵物不但可以制备出新的功效物质,还能作为天然防腐剂应用于化妆品中。
在食品工业领域,食品发酵工艺不断革新,发酵工程产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前,利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸,该法与蛋白质水解和化学合成法相比,具有生产成本低,工艺简单等优势,且全部具有光学活性。健康食品中的营养素生产也有赖微生物发酵技术,但微生物发酵法对技术要求较高,不但需要特定的质量菌种,而且发酵过程需要严格控制工艺条件。此外某些食品营养强化剂也可采用微生物发酵,具有产品效率高、单位能耗低、对环境的污染小等优势。混合发酵得到的的发酵提取液,抗老功效明显,具备抗紫外损伤和净化修护、抗氧化、抗皱的功效。福建发酵方法
生物发酵作为一种通过微生物发酵来实现目标分子的制备技术。北京发酵推荐
微生物发酵法是通过微生物的发酵生产目标产物的方法,具有工艺条件温和、生产安全、设备通用性高等特点,对某些食品营养强化剂,采用微生物发酵法具有产品效率高、单位能耗低、对环境的污染小等优势。作为营养素生产主流路径之一,微生物发酵法契合绿色、健康的趋势,发展前景广阔。微生物发酵法对技术要求较高,大致主要分为菌种选育、发酵培养、分离提取(破壁萃取)、纯化、精制、改性等关键步骤。其中菌种选育技术是产品提取的前提和基础,在产品提取过程中发挥了关键的作用;而发酵培养则是产品生产的关键环节,直接决定了产品的产量。北京发酵推荐
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