生物發酵原理

生物發酵是指利用微生物在一定條件下生長代謝的過程中，產生一些有用的代謝產物，如酒精、醋酸、乳酸、氨基酸、酶、抗生素等。其原理主要包括以下幾方面：

1. 微生物的代謝特性。微生物有很強的代謝能力，它們能夠通過代謝基質物質，產生一些有用的代謝產物，如能源、物質合成前體等。

2. 外部環境條件的調節。外部環境條件對微生物代謝產物的產生有着重要的調節作用，包括溫度、pH值、氧氣含量、營養物質和微生物密度等。

3. 生物反應的動力學特徵。生物反應的動力學特徵主要包括髮酵物的生長速度、代謝產物的生成速率和產物的穩定性等，這些特性對於發酵過程的設計和控制有着重要的指導意義。

總之，生物發酵原理是利用微生物的生物代謝特性，通過調節外部環境條件和生物反應的動力學特徵，產生有用的代謝產物。

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發酵的原理是什麼？

發酵的原理是：藉助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來製備微生物菌體本身、或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程。

發酵有時也寫作醱酵，其定義由使用場合的不同而不同。酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫做發酵。

發酵是人類較早接觸的一種生物化學反應，如今在食品工業、生物和化學工業中均有廣泛應用。其也是生物工程的基本過程，即發酵工程。對於其機理以及過程控制的研究，還在繼續。

擴展資料

酸奶是經過發酵製作而成的常見食物之一：

酸奶又稱酸乳，是以牛奶爲主要原料，經乳酸菌發酵而製成的

牛奶之所以會發酵變成酸奶離不開乳酸菌。乳酸菌是廣泛分佈在自然界中，能夠利用葡萄糖或其他糖類經過發酵產生大量乳酸的一類厭氧細菌。其種類繁多，常見的有乳酸桿菌、乳酸鏈球菌、雙歧桿菌等。

在無氧條件下，牛奶中原有的天然乳酸菌或人工添加的乳酸菌能夠將牛奶中的乳糖分解產生大量乳酸，導致牛奶的pH值下降，牛奶變酸。而酸性條件又能夠讓牛奶中的乳酪蛋白髮生凝集沉澱，從而使牛奶開始變稠，成爲又酸又稠的酸奶。

參考資料

百度百科-發酵

發酵原理

發酵工程的生物學原理是發酵工程最基本的科學原理。

發酵工程的生物學原理是發酵工程最基本的科學原理，簡稱發酵原理。

1、發酵有微生物生理學嚴格定義的發酵"和"工業發酵"，詞條"發酵原理"中的發酵應該是"工業發酵。

2、工業生產上通過工業發酵來加工或製作產品，其對應的加工或製作工藝被稱爲發酵工藝。爲實現工業化生產，就必須解決實現這些工藝(發酵工藝)的工業生產環境、設備和過程控制的工程學的問題，因此，就有了"發酵工程"。

發酵工程是用來解決按發酵工藝進行工業化生產的工程學問題的學科。發酵工程從工程學的角度把實現發酵工藝的發酵工業過程分爲菌種、發酵和提煉(包括廢水處理)等三個階段，這三個階段都有各自的工程學問題，一般分別把它們稱爲發酵工程的上游、中游和下游工程。

發酵工程的生物學原理以微生物生命活動的三個基本假說：

第一假設反映微生物生命活動的前提(代謝能的持續供應)。

第二假設體現微生物生命活動的內容(能量、物質的轉化關係)。

第三假設揭示微生物生命活動的法則(人和微生物合作的基礎)。這三個基本假設從三個不同的角度來分析同一個問題，微生物的生命活動的問題，體現了三者的相互聯繫和相互協調。第一假設從生物能學和代謝能對生命活動的支撐的角度認定微生物細胞是代謝能轉換器，第二假設從生化學和代謝的角度認定微生物細胞是生化反應器和生物材料加工器。

發酵工藝的原理和作用

發酵工藝是一種利用微生物（如細菌、酵母菌、黴菌等）來完成物質轉化的技術。它具有高效、環保、可控等優點，被廣泛應用於食品、飲料、醫藥、化工等領域。發酵工藝的原理和作用主要包括以下幾個方面。

一、發酵原理

發酵過程是一種生物化學反應，它主要依靠微生物的代謝活動來完成物質的轉化。在發酵過程中，微生物通過代謝產生能量，並利用外界提供的營養物質進行生長和繁殖。微生物在代謝活動中會產生多種酶，這些酶能夠將底物分解成更簡單的物質，同時還能生成各種代謝產物。這些代謝產物具有多種功能，可能是食品、藥品、化學品等。

二、發酵作用

促進營養素的吸收：發酵過程中，微生物會分解底物，生成多種代謝產物，其中包括多種維生素、氨基酸、有機酸等營養素。這些營養素更容易被人體吸收，從而提高了食品的營養價值。

改善口感和風味：在發酵過程中，微生物會產生多種酸、酯、醇等物質，這些物質使得食品的口感和風味更加豐富，更加具有特色。

增強保質期：在發酵過程中，微生物會產生多種抑制細菌和黴菌生長的物質，從而延長了食品的保質期。

生產高價值化合物：通過發酵工藝，可以生產多種高價值化合物，如抗生素、維生素、氨基酸等。

三、發酵工藝

發酵工藝的具體步驟包括菌種培養、底物處理、發酵過程控制和代謝產物提取等。其中，菌種培養是一個關鍵的環節，良好的菌種培養能夠保證發酵過程的順利進行。底物處理是將原料加工成適合微生物生長的形態，並提供必要的營養物質。發酵過程控制是通過調整溫度、pH、氧氣含量等條件來控制微生物的生長和代謝活動。代謝產物提取是將發酵過程中生成的代謝產物從發酵液中提取出來，進行後續的加工和處理。

綜上所述，發酵工藝是一種利用微生物完成物質轉化的技術。發酵工藝的原理和作用主要包括利用微生物的代謝活動完成物質的轉化，促進營養素的吸收、改善口感和風味、增強保質期和生產高價值化合物等作用。發酵工藝的具體步驟包括菌種培養、底物處理、發酵過程控制和代謝產物提取等。

製作泡菜(泡菜變酸)的過程中用到的微生物發酵原理是什麼

一、原理：泡菜製作過程的發酵主要是乳酸菌進行的無氧發酵。

利用酵母、乳酸菌等多種微生物對泡菜中的碳水化合物進行生物降解，在多種酶的生物催化作用下，泡菜中的長鏈分子糖類在乳酸菌等微生物細胞內氧化爲3-5個碳原子的短鏈有機酸，使泡菜呈酸性，以抑制和殺滅其他有害的微生物的過程，就是泡菜的發酵過程。

二、泡菜發酵三個階段：

1、發酵初期：蔬菜剛入壇時，其表面帶人的微生物，主要以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較爲活躍。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是有氧呼吸。發酵初期會有氣泡從壇沿水槽內間歇性地放出，從而使壇內逐漸形成缺氧狀態，乳酸發酵開始。

2、發酵中期：由於初期乳酸發酵使乳酸不斷積累，pH下降，缺氧狀態形成，乳酸菌開始活躍，併產生大量乳酸，乳酸的積累量可達到0.6%～0.8%，pH爲3.5～3.8。這一期間爲泡菜完全成熟階段，泡菜有酸味而且清香。

3、發酵後期：在此期間繼續進行乳酸發酵，乳酸含量繼續增加，可達1.0%以上。當乳酸含量達到1.2%以上時，發酵速度會逐漸變緩甚至停止，主要原因是此階段泡菜酸度過高、風味已不協調，壇內好氧微生物呼吸作用消耗氧氣，產生大量的二氧化碳。

擴展資料：

泡菜技巧：

1、泡菜罈子以及撈泡菜的筷子都不能沾油葷，不然泡菜水會“生花”，就是泡菜水上長出白色黴點。遇到“生花”時，應該用乾淨的器具將黴點撈出，加入適量泡菜鹽和白酒，將泡菜罐移至陰涼通風的地方，每天敞開蓋子10分鐘，2-3天以後可以改善。

2、如果泡菜的味道太酸，可以加點鹽；如果太鹹，可以加點糖；如果不脆，可以加點白酒。

3、泡辣椒一定不要和姜泡在一起，不然辣椒會變軟變成空心的。

4、做泡菜一定要選擇泡菜鹽（就是不含碘的鹽），這樣利於發酵，買不到泡菜鹽的地方，可以使用大粒的粗鹽代替，我用的是粗粒的“醃製鹽”。

5、除了泡菜罈子，也可以使用密封的容器來製作泡菜，但是一定要保證密封。

6、做泡菜的辣椒、蔬菜等一定要風乾水分再放入泡菜罈子中。

7、泡菜水也可以泡鳳爪、豬蹄、豬尾巴、豬耳朵等等葷菜，但是一定不要把葷菜放入準備長期泡製的泡菜水中，葷菜應該單獨製作。

參考資料：

百度百科-泡菜

八年級生物上冊,發酵的原因

發酵的本質就是酵母食用葡萄糖，產生酒精和二氧化碳向外排放。酵母將1個葡萄糖分子分解成2個酒精分子和2個二氧化碳分子，同時還生成部分水和熱量。麪包膨脹的原理就像氣球充氣一樣，要使麪包膨脹變大的前提條件有兩個，一個是酵母能產生足夠的二氧化碳，另一個是麪糰的麪筋組織能將氣體包裹住，不讓氣體逸散出去。就比如要使氣球變得又大又圓，除了必須充入足量的氣體外，還得確保氣球的表皮足夠強韌。

麪糰內部的小氣泡

要讓酵母產生足夠的二氧化碳，就得爲它提供充足的營養。酵母在氧氣充足的情況下會進行繁殖，而在缺氧的情況下會進行發酵，也就是分解葡萄糖。在整個麪包發酵的過程中，這兩個活動是同時進行的。那麼酵母是通過什麼形式獲取葡萄糖的呢？

酵母可以通過兩種方式獲取葡萄糖，一種是由麪粉中的澱粉酶將澱粉分解成麥芽糖，酵母自身帶有的麥芽糖酶能將麥芽糖分解成葡萄糖，然後供自己使用；另一種是我們向麪糰添加的蔗糖，酵母擁有的轉化酶能將蔗糖分解成葡萄糖，從而進行食用。如果我們製作的是無糖的簡約麪包，那酵母獲取葡萄糖的方式只有第一種，這時發酵需要的時間會比較長；如果我們製作的是添加砂糖的營養麪包，那酵母可以通過上述兩種方式獲取葡萄糖，發酵的速度自然也就更快了（前提是使用耐高糖酵母）。

麪糰的發酵能促進麪筋的形成，而強韌的麪筋才能保持發酵成果（二氧化碳），因此要想製作出好麪包，掌握好揉麪與發酵技術是缺一不可的。關於揉麪更多知識可以參考我的文章《烘焙基礎之手工揉麪與手套膜》，這裏就不再贅敘。

瞭解酵母的發酵原理對掌握麪包發酵技術有着重要的作用，現在我們回到麪包製作中來，按照發酵方式可以將麪包製作分爲直接法和間接法。直接法就是不採用任何種麪糰，直接將麪粉、酵母揉成麪糰，然後進行一次發酵和二次發酵，最終入爐烘烤。而間接法則要先製作種麪糰並進行充分發酵，然後再加入剩餘的原料揉成麪糰，再進行一次、二次發酵。由於採用長時間發酵，使麪包更能充分釋放出穀物的味道，與發酵產生的風味物質。

發酵現象的原理是什麼 簡單點的

簡單的說：發酵現象的原理就是微生物的繁殖生長。

自然界有許多微生物，有些是對人類有益的，如酵母、酒麴等，通過適當的溫度和培養劑（麪粉等）促進其繁殖，從而生成更多的有益菌供人類使用。

微生物發酵中用時間尺度轉換的原理

微生物發酵的原理是什麼?對於微生物發酵我們最常見的應該酸奶、泡菜等，這些都是通過乳酸發酵而來的。在適宜的環境下，微生物會發酵產生相應的酶體，在溫和的條件下有非常強大的分解轉化物質的能力，並能夠產生豐富的次生代謝產物，因此利用微生物的特性，通過現在工程技術生產有用物質，或直接應用於工業化生產的一種技術體系。主要包含了菌體的生產和應用，微生物代謝產物的生產，微生物技能的利用以及菌種的選育和保藏等技術。

微生物發酵工程是用來解決按發酵工藝進行工業化生產的工程學問題的學科。主要是從工程學的角度，把實現發酵工藝的發酵工程分爲菌種、發酵和提煉等三個階段。而微生物發酵原理在這三個階段中起到了一定的作用。以麪包製作爲例，我們簡單的介紹一下微生物發酵原理：



首先了解麪粉是由蛋白質、碳水化合物、灰分等成分組成的，在麪包發酵過程中，起主要作用的是蛋白質和碳水化合物。麪粉中的蛋白質主要由麥膠蛋白、麥谷蛋白、麥清蛋白和麥球蛋白等組成，在適宜的溼度下，麥谷蛋白、麥膠蛋白能吸水膨脹形成麪筋質。這種麪筋質能隨麪糰發酵過程中二氧化碳氣體的膨脹而膨脹，並能阻止二氧化碳氣體的溢出，提高麪糰的保氣能力，它是麪包製品形成膨脹、鬆軟特點的重要條件。麪粉中的碳水化合物大部分是以澱粉的形式存在的。澱粉中所含的澱粉酶在適宜的條件下，能將澱粉轉化爲麥芽糖，進而繼續轉化爲葡萄糖供給酵母發酵所需要的能量。麪糰中澱粉的轉化作用，對酵母的生長具有重要作用。

麪糰發酵是利用酵母菌生命活動過程中所產生的二氧化碳和其他成分，使麪糰膨鬆而富有彈性，並賦予製品特殊的色、香味及多孔性結構的過程。其實，微生物發酵工程其實就是一個微生物生命活動的過程，在這個過程中能夠產生的代謝物質和能量轉換爲新型的物質或者說是轉換爲人們所需要的物質，這也就需要我們所說的微生物發酵技術，才能將原本的微生物轉化爲所需物質。

什麼是發酵機理

培養料堆制發酵是有機物質在好氣條件下，經多種微生物的作用，發生複雜的生物化學變化的過程。這個過程受堆肥材料、堆制場所、堆積方法、翻堆日程、含水量和微生物參與作用等的影響，而微生物起着特別重要的作用。

（1）發酵的微生物學過程

培養料堆制發酵過程要經3個階段：升溫階段、高溫階段和降溫階段。培養料建堆初期，微生物旺盛繁殖，分解有機質，釋放出熱量，不斷提高料堆溫度，即升溫階段。在升溫階段，料堆中的微生物以中溫好氣性的種類爲主。由於中溫微生物的作用，料溫升高，幾天之內即達50℃以上，即進入高溫階段。在高溫階段，堆製材料中的有機複雜物質，如纖維素、半纖維素、木質素等進行強烈分解，主要是嗜熱真菌（如腐殖黴屬、棘黴屬和子囊菌綱的高溫毛殼真菌）、嗜熱放線菌（如高溫放線菌、高溫單孢菌）、嗜熱細菌（如膠黏桿菌、枯草桿菌）等作用。嗜熱微生物的活動，使堆溫維持在50～70℃的高溫狀態，從而殺滅病菌、害蟲，軟化堆料，提高持水能力。當高溫持續幾天之後，料堆內嚴重缺氧，營養狀況急劇下降，微生物生命活動強度減弱，產熱量減少，溫度開始下降，進入降溫階段，此時及時進行翻堆，再進行第二次發熱、升溫，再翻堆，經過3～5次的翻堆，培養料經微生物的不斷作用，其物理和營養性狀更適合食用菌菌絲體的生長髮育需要。

（2）料堆發酵溫度的分佈和氣體交換

發酵過程中，受條件，表現出堆肥發酵程度的不均勻性。依據堆內溫、溼度條件的不同，可分爲4個區（圖3-1、圖3-2）。

圖3-1 料堆發酵區的劃分

1.乾燥冷卻區 2.放線菌高溫區3.最適發酵區 4.厭氧區

圖3-2 料堆中溫度的分佈（釐米、℃）

1.乾燥冷卻區 2.放線菌活動區3.最適發酵區 4.厭氧嫌氣區

①乾燥冷卻區 和外界空氣直接接觸，散熱快，溫度低，既幹又冷，稱乾燥冷卻層。該層也是堆肥的保護層。

②放線菌高溫區 堆內溫度較高，可達50～60℃，是高溫層。該層的顯著特徵是可以看到放線菌白色的斑點，也稱放線菌活動區。該層的厚薄是堆肥含水量多少的指示，水過多則白斑少或不易發現；水不足，則白斑多，層厚，堆中心溫度高，甚至燒堆，即出現“白化”現象，也不利於發酵。

③最適發酵區 是發酵最好的區域，堆溫可達50～70℃，稱最適發酵區。該區營養料適合食用菌的生長，該區發酵層範圍越大越好。

④厭氧發酵區 是堆料的最內區，該區缺氧，呈過溼狀態，稱厭氧發酵區。往往水分大，溫度低，料發黏，甚至發臭、變黑，是堆料中最不理想的區。若長時間覆蓋薄膜會使該區明顯擴大。

料堆發酵是好氣性發酵，一般料堆內含的總氧量在建堆後數小時內就被微生物呼吸耗盡，那麼在一定時間內，料堆中的氧氣是如何補充呢？主要是靠料堆的“煙窗”效應來滿足微生物對氧氣的需要，即是料堆中心熱氣上升，從堆頂散出，迫使新鮮空氣從料堆周圍進入料堆內（圖3-3），從而產生堆內氣流的循環現象。但這種氣流循環速度應適當，循環太快說明料堆太乾、太鬆，易發生“白花”現象；循環太慢，氧氣補充不及而發生厭氧發酵。但當

圖3-3 料堆的煙窗效應

料堆發酵即微生物繁殖到一定程度時，僅靠煙窗效應供氧是不夠的，這時，就需要進行翻堆，有效而快速地滿足這些高溫菌羣對氧氣及營養的需求，亦是說達到均勻發酵的目的。

（3）料堆發酵營養物質發生的變化

培養料的堆制發酵，是物質複雜的化學轉化及物理變化過程。其中，微生物活動起着重要作用，在培養料中，養分分解與養分積累同時進行着，有益微生物和有害微生物的代謝活動要消耗原料，但更重要的是有益微生物的活動：把複雜物質分解爲食用菌更易吸收的簡單物質，同時菌體又合成了只有食用菌菌絲體才易分解的多糖和菌體蛋白質。如雙孢菇栽培料中的主要成分是糞草與化肥，它們都不能直接被蘑菇菌絲所分解利用，這些纖維素、木質素爲主體的有機物質必須通過堆制，在假單孢桿菌、腐質黴菌、嗜熱鏈黴菌、高溫單孢菌或高溫放線菌等有益微生物作用下，特別是好熱性中溫及高溫纖維素分解菌的作用下，降解、轉化成簡單的、可被蘑菇菌絲吸收利用的可溶性物質。同時，放線菌等微生物死亡之後留下的代謝物、菌體蛋白及多糖體，對蘑菇的生長具有活化和促進作用。培養料通過發酵後，過多的遊離氨、硫化氫等有毒物質得到消除，料變得具有特殊料香味，糞草疏鬆柔軟，透氣性、吸水性和保溫性等理化性狀均得到一定改善。此外，堆制發酵過程中產生的高溫，殺死了有害生物，減輕了病蟲害對蘑菇生長的威脅和危害。可見，培養料堆制發酵是食用菌栽培中重要的技術環節，它直接關係到蘑菇生產的豐歉成敗。

因此，在堆制發酵中，要對糞、草發酵原料進行選擇，碳氮源要有科學的配合，要特別注意考慮碳氮比的平衡。控制發酵條件，促進有益微生物的大量繁殖，抑制有害微生物的活動，達到增加有效養分、減少消耗的目的。培養料發酵既不能“夾生”，也不能堆制過熟，而使養分過度消耗和培養料腐熟成粉狀，失去彈性，物理性狀惡化。

發酵原理的內容簡介

《發酵原理(第2版)》分別從能量流、物質流和信息流三個方面揭示了微生物代謝的運動本質，首次提出了發酵學關於微生物生命活動的“三個基本假說”。並把微生物育種和微生物培養的工藝視爲一個整體，以“三個基本假說”爲依據，提出了關於現代工業發酵的一系列應剛性推理，將工業發酵提升到現代生物技術及生物工程的高度。《發酵原理》認定微生物是工業發酵的行爲發生主體，是發酵生產線上必不可少的細胞機器，並且爲典型的工業發酵的細胞機器建立了工作模型，在這個模型的基礎上提出了工業微生物代謝的“五段式”和工業發酵的“五字策略”。《發酵原理(第2版)》示範了與微生物平等友好、合作共贏的思維方式，希望能有益於讀者在生物技術及其應用方面的開創性工作。

《發酵原理(第2版)》適合於生物工程、生物技術專業的高年級本科生使用，並可供生物工程、生物技術領域的教師、研究生和科研人員參考。

發酵原理的發酵學三假說

發酵工程的生物學原理以微生物生命活動的三個基本假說（發酵學三假說）爲中心展開，主要反映如下學術思想：

① 微生物生命活動的三個基本假設（代謝能支撐假設、代謝網絡假設和細胞經濟假設）以及以它們爲前提做出的推理構成了一個完整的思想體系。第一假設反映微生物生命活動的前提（代謝能的持續供應），第二假設體現微生物生命活動的內容（能量、物質的轉化關係），第三假設揭示微生物生命活動的法則（人和微生物合作的基礎）。這三個基本假設從三個不同的角度來分析同一個問題，微生物的生命活動的問題，體現了三者的相互聯繫和相互協調。第一假設從生物能學和代謝能對生命活動的支撐的角度認定微生物細胞是代謝能轉換器，第二假設從生化學和代謝的角度認定微生物細胞是生化反應器和生物材料加工器，第三假設從生物信息學的角度認定微生物細胞是生物信息編碼器、信息傳感器和信息處理器。 ④學科的交叉滲透。認定現代發酵工程屬於新興的交叉學科，將化學、生物化學、微生物學、分子生物學、細胞學等學科的知識與物理學、物理化學、化工原理、電工學、生物學、經濟學、哲學和自然辯證法等學科的知識滲透、交叉、交融起來，互相支撐，融會貫通，建立發酵工程學科的生物學理論，是發酵工程匯入生物工程領域的理論基礎。