本文目录一览:
- 1、简述微生物发酵的操作方式及特点
- 2、与生长相关型发酵类型
- 3、什么是谷氨酸发酵生产
- 4、发酵工业的简介
- 5、微生物发酵都有什么类型
简述微生物发酵的操作方式及特点
微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。
根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。
(1)好氧性发酵
在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。
(2)厌氧性发酵
在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。
(3)兼性发酵
酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。
按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。
一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。
同其他发酵方法相比,它具有很多特点:
①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。
②在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。
③液体输送方便,易于机械化操作。
④厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。
⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。
与生长相关型发酵类型
与生长相关型发酵类型是第Ⅰ型一类发酵:产物形成与底物利用直接相关,为生长联系型,又称简单发酵型,产物直接由碳源代谢而来,产物生成速度的变化与微生物对碳源利用速度的变化是平行的,产物生成与微生物的生长也是平行的。
在这些发酵过程中,菌体的生长、基质的消耗、产物的生成三个速度都有一个高峰,三高峰几乎同时出现。二类发酵:产物形成与底物利用间接相关,为部分生长联系型,又称中间发酵型。三类发酵:产物形成与底物利用不相关,为非生长联系型,又称复杂发酵型。
目前已知的具有生产价值的发酵类型有5种:
1、根据微生物种类不同分为:好氧性发酵和厌氧性发酵。
2、根据培养基状态不同分为:固体发酵和液体发酵。
3、根据发酵设备分:敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵、深层发酵。
4、根据微生物发酵操作方式的不同分为:分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。
5、根据微生物发酵产物的不同分为:微生物菌体发酵、微生物酶发酵、微生物代谢产物发酵、微生物的转化发酵、生物工程细胞发酵。
什么是谷氨酸发酵生产
谷氨酸是钟氨基酸,谷氨酸钠就是我们食用的味精
味情,也称味之素(商品名称),学名谷氨酸钠。其发展大致有三个阶段:
第一阶段:1866年德国人H·Ritthasen博士从面筋中分离到氨茎酸,他们称谷氨酸,根据
原料定名为麸酸或谷氢类(因为面筋是从,小麦里提取出来的)。1908年日大东京大学池田菊苗
试验,从海带中分离到L一谷氨酸结晶体,这个结晶体和从蛋白质水解得到的L一谷氨酸是司样
的物质,而且都是有鲜味的:
第二阶段:以面药或大豆粕为原料通过用酸水解的方法生产味精.在1965年以前是用这种
方法生产的。这个方法消耗大,成本高,劳动强度大,对设备要求高,需耐酸设备:
第三阶段:随着三科学的进步及生物技术的发展,使味情生产发生了革命性的变化。自
1965年以后我国味精都采主以粮食为顷料(玉米淀粉、大米、小麦淀粉、甘薯.定粉)通过微生
物发酵、提取、精制而得到符合国京标准的谷氨酸钠,为市场上增加了一种安全又富有营养的
调味品,用了它以后使菜肴更加鲜美可口:
人们对味情的认识不断深入提高,对它的营养价值、安全性及如何正确使用都有了普遍的
了解;但是至今还一部分人不甚了解,所以要不断宣传。 1949年味精产量500吨;1965年人均
3克,1980年人均27克,1989年达到160克,比1965年增加52倍,1993年人均达到350克,
1999苹味精产量65万吨,人均达到540克:2002主9夫情产量达到100万吨,居世界第一位。
生产的发展以及人们消费量的增长,可以说味情在人们生活中已经成为不可缺少的鲜味物质,
因此有的人说味精越吃越多,做菜时不加味精显得菜没有味道。
首先谈谈味情的营养价值,在味精没有工业十仁生产以前,人们摄取鲜味物质完全靠动植
物本身所含有的L一谷氨酸和5''一肌苷酸、5''一鸟苷酸,但是动物类型不一样,含量也就不一样
如100克牛奶中含蛋白质结合型谷氨酸盐0.65克,含游离型谷氨酸盐0.001克;100克番茄中含
蛋白质结合型谷氨酸盐0.6克,游离型谷氨酸盐0.246克。
谷氨酸存在于人体各器官和组织中,存在于多种动植物食品中,哪里有蛋白质,哪里就有
谷氨酸盐的存在,因为蛋白质是由氨基酸组成的,足见谷氦酸的作用及营养价值。
味精的安全性
味精是由粮食原料通过生物发酵生产出来的安全食品。对工业化生产出来的谷氨酸,其化
学结构早在1908年日本东京大学池田菊苗试验已经证实,它的化学结构和动植物中存在的是-致
的,可以参与体内的新陈代谢。
1973年,联合国食品法规委员会(CAC)把谷夕酸钠归入推荐的食品添加剂的A(1)类(安全型
类)。
1987年3月,在荷兰海牙召开的第19届联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂法规委员
会议上,决定取消对食用味精加以限量的规定:
美国食品和药品管理局(FDA)在搜集了9000种以上的文献和试验数据后,又追加以新的动物试
验,得出了"在现在的使用量、使用方法下,长期食用味精对人体没有任何障碍"的结论。
1999年,我国完成了味情的长期毒理试验,这是我国首次独立完成对国内味精的试验,试
验得出与国际上一致的结论,即食用味精是安全的。
味精的分类和特点
我国味精目前有四种规格,即按含有谷氨酸钠纯度可分为99%、95%、90%,80%这四种
规格除99%以外,其他三种分别加5%、10%、20%食盐,有白色柱状结晶型和白色结晶性粉末
状。加了食盐蚱味精容易吸潮,注意放千燥外。
在使用时加多少量根据自己的口味感到有鲜味就可,一般加量在一碗汤中(约500m1)加入
0.03%的味情就可感到鲜味:但应避免长时间加热和爆炒,当加热到120℃以上,它会失水而生
成焦谷氨酸钠,使鲜味损失,但不会有致癌作用。
对此类问题,日本杉田博士介绍了日本筑波大学曾用加温到300℃鱼粉饲养大老鼠,在鼠体
内没有发现癌变现象。所以可以放心食用,在烹饪时注意正确方法。
参考资料:
发酵工业的简介
按照发酵的特点,可以对发酵工业做不同的类别划分。
(1)、根据微生物种类不同分为:好氧性发酵和厌氧性发酵,其中通过厌氧发酵来获得食品称为酿造工业。(2)、根据培养基状态不同分为:固体发酵和液体发酵。(3)、根据发酵设备分:敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵、深层发酵。(4)、根据微生物发酵操作方式的不同分为:分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。(5)、根据微生物发酵产物的不同分为:微生物菌体发酵、微生物酶发酵、微生物代谢产物发酵、微生物的转化发酵、生物工程细胞发酵。
发酵产物决定发酵工艺,工艺决定设备,所以发酵工厂基本对应以下五种类型: 微生物菌体发酵这是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。传统的菌体发酵工业包括用于制作面包的酵母发酵及用于人或动物食品的微生物菌体蛋白(单细胞蛋白)的生产。新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌,如香菇类、冬虫夏草、灵芝等。有的微生物菌体还可以用作生物防治剂,如苏云金杆菌、白僵菌。 微生物酶发酵微生物具有种类多、产酶的品种多、生产容易和成本低等特点,因而工业应用的酶大多来自微生物发酵。微生物酶制剂在食品、轻工业、医药、农业中有广泛的用途。 微生物代谢产物发酵微生物代谢产物的种类很多,已知的有37个大类,其中16类属于药物。根据菌体生长与产物形成时期之间的关系,可以将发酵产物分为两类。在微生物对数生长期所产生的产物,如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等,是菌体生长繁殖所必需的。这些产物叫初级代谢产物。在菌体生长静止期,某些菌体能合成在生长期中不能合成的、具有一些特定功能的产物,如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子等。这些产物与菌体生长繁殖无明显关系,称为次级代谢产物。 微生物转化发酵微生物转化就是利用微生物细胞的一种或多种酶,把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。可进行的转化反应包括:脱氢反应、氧化反应、脱水反应、缩合反应、脱羧反应、氨化反应、脱氨反应和异构化反应等。最突出的微生物转化是甾类转化,甾类激素包括醋酸可的松等皮质激素和黄体酮等性激素,是用途很广的一大类药物。 生物工程细胞的发酵这是指利用生物工程技术所获得的细胞,如DNA重组的工程菌,细胞融合所得的杂交细胞等进行培养的新型发酵,其产物多种多样。如用基因工程菌产胰岛素、干扰素、青霉素酰化酶等,用杂交瘤细胞生产用于治疗和诊断的各种单克隆抗体。
微生物发酵都有什么类型
目前已知的具有生产价值的发酵类型有5种:
1、根据微生物种类不同分为:好氧性发酵和厌氧性发酵。
2、根据培养基状态不同分为:固体发酵和液体发酵。
3、根据发酵设备分:敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵、深层发酵。
4、根据微生物发酵操作方式的不同分为:分批发酵、连续发酵、补料分批发酵。
5、根据微生物发酵产物的不同分为:微生物菌体发酵、微生物酶发酵、微生物代谢产物发酵、微生物的转化发酵、生物工程细胞发酵。