发酵的工艺过程怎样的？
发酵的工艺过程
(1)菌种活化与扩大培养菌种在使用之前，往往采用斜面冰箱保藏 法、沙土管保藏法、石蜡油封存法、真空冷冻干燥保藏法等方法保藏，此时处 于休眠状态，必须先接入试管斜面活化，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩 大培养，获得一定数量和质量的纯培养物（又称种子）。
其过程大致可分为实验室制备阶段和生产车间种子制备阶段。实验室 制备阶段包括琼脂斜面、固体培养基扩大培养或摇瓶液体培养。生产车间 种子制备阶段的任务是种子罐扩大培养。
(2)培养基制备
①培养基的分类：培养基可按其组成物质的纯度、状态和用途进行 分类。
按纯度分类可分为合成培养基和天然培养基。合成培养基是根据微生 物生...全部
发酵的工艺过程
(1)菌种活化与扩大培养菌种在使用之前，往往采用斜面冰箱保藏 法、沙土管保藏法、石蜡油封存法、真空冷冻干燥保藏法等方法保藏，此时处 于休眠状态，必须先接入试管斜面活化，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩 大培养，获得一定数量和质量的纯培养物（又称种子）。
其过程大致可分为实验室制备阶段和生产车间种子制备阶段。实验室 制备阶段包括琼脂斜面、固体培养基扩大培养或摇瓶液体培养。生产车间 种子制备阶段的任务是种子罐扩大培养。
(2)培养基制备
①培养基的分类：培养基可按其组成物质的纯度、状态和用途进行 分类。
按纯度分类可分为合成培养基和天然培养基。合成培养基是根据微生 物生长和发酵的需要人工配制成的培养基。天然培养基的原料是一些天然 的动植物产品，其成分相对复杂，营养丰富，价格低廉，如花生粉、豆饼粉、蛋白胨等。
它们适合于工业生产，但生产稳定性不易控制。
按状态分类，可分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基。固体培 养基比较适用于菌种的分离和保存，也广泛应用于香菇、木耳、灵芝等真菌 类的生产。半固体培养基即在配好的液体培养基中加入少量琼脂，培养基 即呈半固体状态，主要用于实验室用途。
液体培养基中的80%〜90%是水， 其中配有可溶性的或不溶性的营养成分，是发酵工业大规模使用的培养基， 它有利于氧和物质的传递。
按用途不同，可分为斜面培养基、种子培养基和发酵培养基。
斜面培养基:使菌种繁殖、扩大，要求能够使菌体长得快，健壮，并且不 易引起菌种变异。
例如，放线菌多采用营养较差的合成培养基，因为丰富的 营养利于菌丝的形成却不利于大量孢子的形成。细菌常采用牛肉膏蛋白胨 培养基。酵母多采用麦芽汁琼脂斜面培养基。用斜面培养基培养的菌种一 般称为斜面菌种。
种子培养基:在液体深层发酵中，为了扩大发酵罐的接种量，缩短发酵 时间，提高发酵罐的设备利用率等，往往将斜面菌种先植人相对较小的种子 罐中进行培养。种子培养基是供孢子发芽、生长和菌体繁殖的。
对这类培 养基应提供速效碳源，如葡萄糖等，氮源也要提供一些易于利用的，如无机 氮源硫酸铵、有机氮源尿素、玉米浆、酵母膏、蛋白胨等。磷酸盐的浓度可适 当高一些。总之要相对丰富、安全，并要考虑能够维持稳定的pH。
最后一 级种子培养基的成分应该较接近发酵培养基，以便种子进入发酵培养基后 能迅速适应发酵环境，快速生长。
发酵培养基：为菌体生长繁殖和合成发酵产品提供营养物质。其营养 要适当的丰富和完全，适合于菌种的生理特性和要求，使菌种生长迅速、健 壮，能在较短的时间内使生产菌充分合成发酵产品，但要注意原料成本和耗 能。
发酵培养基一般是一次添加投料。为了人工控制代谢，提高产量，在发 酵过程中还要进行各种营养物质的添加或中间补料，以补充发酵培养基的 不足。另外还应考虑配合发酵装备、培养工艺（调浆、进料、灭菌等）和通气 搅拌性能。
固体发酵中常常在配料时适当加入填充料来稀释营养物质并保 持适当疏松，以利于通气、调节温度、提高出品率和产品质量。
②培养基的配制原则：各种微生物所需的营养物质都可归为以下五类：
水、碳源、氮源、无机盐、生长因子。
如果为好氧型微生物，还需要氧气。常 用的碳源有糖类、脂肪、某些有机酸、某些醇类和烃类。氮源有无机氮和有 机氮两种，常用的无机氮源有氨水、尿素、气态氨、硫酸铵和氯化铵等，有机 氮源的组成比较复杂，必须经微生物分解后才能利用。
微生物对无机盐的 需要量很少，但无机盐对微生物生长及代谢产物的形成影响却很大，常用的 无机盐有磷酸盐、硫酸镁、钾盐等。生长因子是指微生物不能自己合成生长 所必需的物质，而必须从外界摄取，否则就不能生长，仅仅是部分微生物的 生长需要生长因子。
生长因子通常指氨基酸、嘌呤、嘧啶和B族维生素。在 配制培养基时，一般可用生长因子含量丰富的天然物质作为原料，以保证微 生物对它们的需要，如酵母膏、玉米浆、肝浸液、麦芽汁或其他新鲜动植物的 汁液等。
不同的微生物在不同的生长时期及不同的使用目的时，对培养基的要 求也不同。应根据具体情况，从微生物营养特点及生产工艺要求出发选择 合适的培养基，以达到稳产、高产的目的，同时也要增产节约、因地制宜。
配 制培养基时需要考虑的因素有合适的碳氮比、pH、渗透压、生长因子、前体物 质和氧化还原电势等。在发酵工业中还要注意生产成本问题，尽可能使用 廉价原料来配制培养基。
(3)发酵工艺根据涉及的主要微生物种类，有单菌发酵和混合发酵。
单菌发酵如啤酒等食品，这种发酵在现代发酵工业中最常见。混合发酵指 采用2种或2种以上的微生物进行发酵，这是传统发酵中常用的发酵方式， 根据所用菌种被人们了解的程度可分为两类，即利用天然的微生物菌群进 行混合发酵和利用已知的纯种进行混合发酵。
传统大曲酒的生产采用天然 的微生物菌群进行发酵，这种混合发酵有多种微生物参与（在微生物之间还 必须保持一种相对的生态平衡），其产物也是多种多样的，发酵过程较难控 制，在许多情况下还依赖于实践的经验。
酸牛奶发酵、液态酿酒等则采用已 知的纯种进行混合发酵，这类发酵方式是食品发酵的发展方向。随着我们 对发酵微生物和发酵机理的深入研究，采用纯种混合发酵生产传统风味的 发酵食品是肯定可行的。
根据物质的物理状态，可分为固态发酵、半固态发酵和液态发酵。
固态 发酵的发酵培养基不能流动，培养基中没有或几乎没有游离水，这是我国传统发酵常用的形式，如固态酱油发酵，印度尼西亚的丹贝发酵和日本纳豆的 生产也都采用固态发酵法。半固态发酵的发酵培养基为半流动状态，大的 原料颗粒悬浮在液体中，黄酒发酵、酱油稀醪发酵都属于半固态发酵。
液体 发酵指发酵培养基呈流动状态，如醋酸发酵，它是目前发酵工业中最主要的 发酵方式。它是指将各种原材料按一定配比配制成液体培养基，经灭菌后 接入菌种在发酵罐中进行发酵。与固态发酵相比，液体发酵的优点在于容 量大，生产效率高，适于机械化，便于工艺条件的控制，产品质量高。
按照发酵中对氧气的需求，可分为好氧发酵和厌氧发酵。谷氨酸、柠檬 酸、醋酸等属于好氧发酵，乳酸则属于厌氧发酵。采用酵母生产酒精则属于 兼性厌氧发酵，在发酵过程前期需要通入一定量的氧气，以供酵母生长，而 在发酵后期则应形成缺氧环境，以使代谢中间产物乙醇大量积累。
此外，按照生产情况，还可将发酵分为连续式、批量式和半连续式发酵。 连续式发酵是将发酵液连续不断地放出，同时不断添加等量的培养基，使菌 体保持稳定的生长状态，它的优点是微生物的生长阶段及环境保持稳定，生 产过程亦处于稳定状态，使发酵过程以最快的速度运转，其缺点在于容易染 菌，且长期培养的菌种容易退化。
此外，由于工艺复杂，这种方式在工业上 并不常用。工业上常用的仍是批量式发酵。
(4)下游加工发酵技术下游加工的一般过程主要包括：发酵液的预 处理与分离、初步纯化、高度纯化、成品加工等过程。
预处理的目的是改变发酵液的物理性质，实现工业规模的过滤，尽可能 使产物转人便于处理的物质中，除去发酵液中的部分杂质，便于后续操作。
例如，用淀粉酶将发酵液中残留的不溶性多糖转为单糖，从而提高过滤速 度。将带电胶体(如鱼胶）添加到浑浊的饮料中以除去悬浮体等。过滤时可 在待滤的发酵液中加入适量的助滤剂。工业上最常使用的助滤剂是硅藻土 或珍珠岩粉。
使用量一般为液体的0。 05%〜1。 00%，最适的添加量应根据 实验确定。
初步纯化的目的主要是浓缩。初步纯化的方法有吸附法、离子交换法、 沉淀法、萃取法、超滤法。
经初步纯化后，滤液的体积已大大缩小，但纯度提高不多，需要进一步 精制。
精制的方法很多，常见的有色层分离和结晶等，一般大分子物质的精制依赖于色层分离，而小分子物质的精制常常利用结晶操作。
根据产品应用的要求，一般经提取和精制后，最后还需要一些加工步 骤，如浓缩、干燥、加入稳定剂等。
如果最后要求的是结晶性产品，则先进行 浓缩，后进行结晶和干燥。收起
