发酵制品的发展.docx

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1、食品微生物发酵制品的进展生质燃料的应用传统发酵的新生命美容圣品新兴保健食品抗癌新盼望玉米当燃料？ !生质燃料的应用一玉米乙醇生质燃料生质燃料就是采用生质物经转换所获得的电与热等可用的能源。生质物则泛指由生物产生的有机物质，例如木材与林业废弃物如木屑等；农作物与农业废弃物如黄豆荚、玉米穗轴、稻壳、蔗渣等；畜牧业废弃物如动物尸体；废水处理所产生的沼气；都市垃圾与垃圾掩埋场与下水道污泥处理厂所产生的沼气；工业有机废弃物如有机污泥、废塑橡胶、废纸、造纸黑液等。生质能技术目前生质能采用的技术范围相当广泛，其转换为能源的方式可概分为：1.直接燃烧技术：是把废弃物直接燃烧以产生热能与电力，例如现有的大型垃圾

2、焚化厂，以焚化垃圾发电。2,物理转换技术：是把废弃物经破裂、分选、干燥、混合添加剂及成型等过程，制成易于运输及储存的固态衍生燃料，作为锅炉、水泥窑的燃料，例如纸厂把废弃物制成锭型的固态燃料，作为燃煤锅炉的帮助燃料。3 .热转换技术：是指把废弃物采用气化与裂解（液化）等热转换程序产生合成燃油或燃气（瓦斯），作为燃烧与发电设施的燃料。例如从废保丽龙或废塑料可回收燃油作为锅炉的燃料；又如稻壳、能源作物或废纸渣可产制合成燃气，进行燃气发电。4 .化学或生物转换技术：是指经腺酵、转酯化等生物化学转换程序以产生沼气、乙醇、生质柴油、氢气等，作为引擎、发电机与燃料电池的燃料。本组我们以争论化学或生物转换技术

3、的发酵为主要争论题目o沼气及乙醇采用技术沼气的产生主要是藉由细菌把废弃物中的有机物质分解以得到可燃性气体，主要成分是甲烷、二氧化碳及少量硫化氢，而分解有机物的细菌可分为好气菌与厌气菌两种，当氧气充分时，好气菌会把有机物分解，所产生气体大都是二氧化碳，称之为好气发酵；相反地，若在缺氧状态时，则由厌气菌负责把有机物分解,产生沼气，称之为厌气发酵。沼气是一种相当好的能源，甲烷含量约在50 80%之间，所含的热值通常在5,000千卡/立方公尺以上，属中热值气体，且有抗爆等特性，极适合于燃烧或引擎的使用。就制造乙醇方面来说，目前最新可以有发觉到可以采用玉米、甘蔗、纤维素等等有机物透过发酵的方法来制造乙醇

4、，以玉米为例，首先磨碎玉米，加水混合、加热、然后添加酶，先把淀粉转换成糖，在放入发酵槽内，酵母会渐渐的将糖转化为酒精，是一种无氧发酵的过程，最终再以蒸锵的方式让酒精跟水分别，剩下发酵后的残渣，称为泗柏，可以拿来喂养乳牛，而部分的废水由于富含氮，则用做施洒田地的肥料，一举数得，较为罕见的是将纤维素转变成乙醇，纤维素中有一种物质称为木质素，木质素可以把纤维素分子附着在一起，使植物体直挺，为了要把纤维素分子从木质素当中释放，原料必需以热和酸预先处理过，然后再加入高科技月每，将纤维素分解成糖，就可以得到带有糖蜜般为甜气味的深棕色年性物质，接着可以把它加入发酵槽，让细菌或酵母进行反应，制造出乙醇，这也是

5、此外一种制造乙醇的方式，此技术目前上在研发中，尚未正式生产。生质燃料的两面刃虽然以玉米制造乙醇可以削减目前由于燃烧石油所产生的二氧化碳排放量，但其实在生产的过程对环境却鲜有关心，种植玉米需要大量的除草剂和氮肥，而且也会比其他作物造成更严峻的土壤侵蚀，此外，制造玉米乙醇所消耗的化石燃料，差不多就跟乙醇本身所能替代的化石燃料一样多；环保人士也担忧，玉米作物的价个攀升将促使农夫把先在规划为土壤及野生动物保育将近1400万公顷边际农地拿来耕种，进而释放出更多封存在休耕田地的碳。乙醇及生质燃料的将来将一些冷酷现实的数据来打算，包括供应量、效率、以及最重要的一点：油价的不断飙涨，生质燃料目前仍旧具有难以抗

6、拒的吸引力，就连阿拉伯联合大公国也已经启动一项2亿5000万美元、涵盖生物燃料的再生能源方案，或许这透露出即使是石油富翁如今也已经体认到，石油时代终有结束的一天。传统发酵的新生命-中药材传统中药材目前进展中药材的我国主要集中在美国、欧洲I、日本及中国大陆与祖国，其应用以中药与草本保健品为大宗，占市场90%。我们我国的中草药产业以传统中药与食补为主，近年的进展方向也朝植物新药及保健品，其中以发酵产物模式的保健产品，也有快速增加的趋势。现代生物技术在中药领域的应用，也促进了中药工业的快速进展，主要有四大方向：1 .采用基因工程、细胞工程技术对中草药资源本身的改造与改良。2 .采用发酵工程技术生产药

7、用真菌类的菌丝体材料，并加工成为商品，例如例用发酵法生产的冬虫夏草菌丝体、灵芝菌丝体等发酵制品。3 .采用生物技术进行二次代谢物的开发，可产生新的代谢物产品，例如具功能性的低聚糖、保健食品添加剂等。4 .采用酵素技术、发酵技术、生物反应器等对传统中草药进行生物转化作用,可改善中草药的质量，甚至开发出新的中草药产品。就发酵来争论的话，传统发酵技术到今日的工业化技术，其中最大的转变只是在更新所使用的发酵设施,而且扩大其规模,直到采用现代的生物工程科技后,发酵工业开头采纳工业用菌种，使得通过发酵技术而获得更多元化的产品，一改过去只是以酒和调味品为代表的旧貌，开头进入生物制药或生技保健食品的时代。X现

8、代发酵类形主要是以基质的形态可分为：1 .液态发酵：液态深层发酵依据是否需氧而分成嗜氧和厌氧两大类，嗜氧性发酵的过程中需要氧气的供应，大多数有机酸的发酵菌种均需要氧气，如醋酸、柠檬酸和各种氨基酸等的生产，氧气以无菌空气方式供应，不断搅拌促使氧气进入发酵液。厌氧性发酵的发酵过程则是无需氧气，不肯定要搅拌，搅拌的目的只是增加发酵基质的混合匀称度。2 .固态发酵：以固体为基质，再加入适当的水份或养分源，采用微生物发酵产生各种有用的物质。近年来固态发酵的应用已经扩展到制药工厂与生化产业上，已知某些菌种在固态发酵下能产生高产量酵素或其他代谢物，但其生理调控方氏尚有很大的争论空间，虽如此由于固态发酵能产生

9、独特的产物，已渐渐进展成新型的生物科技。发酵在中草药加工上的应用发酵调控技术运用于中草药加工技术上或某些中草药保健素材渐渐受到重视，不但转变了蒸、煮、熬、炼、煎、浸的传统方式，更有以下几点优点：1 .爱护中草药的活性2 .提高中草药的药效3 .转化原有活性成分4 .增加养分成分的汲取5 .产生新的活性物质6 .采用微生物发酵技术来生产发酵中药材，较能掌握其制程，而确保产品的质量且便利中草药保健素材发酵的相关争论1 .乳酸菌：大多数乳酸菌是公认为食品级之平安菌种，近年来由于益生菌促进健康好处之效果，以证明具抗肿瘤、抗氧化、抑制肠内病原菌、增加免疫功能以及降低胆固醇与抑制高血压的功效。而山药为中国

10、古代传统中药材及保健养生的主要原料之一，因产区分怖广，种类繁多，可供作药材及主食或副食，争论也显示山药本身即具抗肿瘤、抗氧化、降血糖等多项生理功能。公元2003年，沈曾采用3株乳酸菌，分别针对四种不同山药品种进行发酵测试，之后发觉4种山药的发酵液对于抑制血红素催化亚麻油酸自氧化力量均呈现90%以上之抑制力量，较未发酵之前得山药水溶液为佳。公元2002年，方曾把山药作为发酵原料而调制成具保健诉求的酸奶酪，进行山药发酵之免疫调整活性评估发觉，山药发酵乳能促进细胞的增生，喂食小老鼠4周后能增进脾脏细胞的增生并促进血清抗体IgG的分泌。2 .红曲菌：红曲菌产品是一种米类的发酵物，含monacolinK

11、,具有降低血液中胆固醇的功效，而由红曲制成的产品是祖国第一个通过临床试验且核可上市的中药新药，将自然 发酵的红曲菌研发成降血脂的胶囊制剂，在临床试验中，连续使用8星期，可以降低26%的坏胆固醇。3 .冬虫夏草与桑黄：于公元2004年，刘使用桑黄复方与冬虫夏草副方及其发酵产物，将上述试验样品连续6周喂食正常小鼠及高血糖小鼠，并以生理食盐水作为对比组，结果显示复方不论在哪种小鼠皆具有降血糖与降三酸甘油脂的功用，其中冬虫夏草发酵后的复方产物（FCA）在降血糖方面则优于未经发酵的复方产物（HCA）,在增加免疫细胞刺激增生力量则不相上下。4 .灵芝：灵芝具有免疫调整的保健功效缘由，在于灵芝中含有多醺体及

12、三帖类。原人工培育灵芝方式是以太空包接菌进行固态培育，可得灵芝的子实体，但生长期较长，至少需3-6个月的时间。而采用发酵槽接菌进行液态培育，大量生产，且生长期短，6天即可收获。该灵芝的液态发酵是以豆浆作为基质，进行灵芝的液体发酵培育，由于豆科植物（黑豆和黄耆）含有植物雌激素与抗氧化活性的异黄酮素，藉由灵芝发酵所产生的酵素可将其转化为易被人体汲取的活化异黄酮素。且以豆浆为基质，不会有重金属问题，其中所含的丰富养分成分更是灵芝养分的来源。以液态培育出来的灵芝多醐体较多，但无三帖类，现今科技已可胜利突破这项问题,使液态发酵培育出来的灵芝发酵液，含有更多的活性多醐，甚至有三帖类。5,樟芝：樟芝是我们我

13、国特有的真菌，且号称全世界最昂贵的食用菇，极具经济价值，公元2004年，谢曾采用樟芝搭配数种中药（决明子、板蓝根、鱼腥草、白花蛇舌草、三七）进行发酵，发觉不管以固态或液态发酵，其乙醇萃取物均有抑癌功效（毒杀肿瘤细胞的力量），显示樟芝搭配中药草经发酵后的确可以产生对肿瘤细胞具毒杀作用的化学物质。此外，2004年张曾采用固态发酵及液态深层培育方式进行樟芝菌丝体之发酵，再萃取出樟芝菌丝体、发酵液及基质材料进行抑制肿瘤细胞生长力量，结果发觉食材经发酵后的萃取物，比食材本身具有更强的抑制肿瘤细胞生长力量。6.巴西洋菇：巴西洋菇、黑豆及黄耆均具有抗氧化或降血脂之功效，若以黑豆或黄耆为发酵的基质培育巴西洋菇

14、，在发酵过程中可能使具有抗氧化活性的成份被分解，成为较益人体汲取的形式，并增加其生物活性。两种巴西洋菇发酵产物皆可增加血中Tocopherol的浓度，可增加抗氧化活性，因此具抗动脉粥状硬化之潜力。总结祖国及东南亚等华人地区的中药市场，目前大多以传统中药与食补为主，近年的开发趋势，则朝向科学化和保健化进展。在中药材属于微生物的，如菇蕈类、红曲菌等，而采用这类微生物生产的保健产品如雨后春笋般在市场上消失，广受欢迎。至民国95年10月中旬为止，在卫生署核准的85件健康食品中，便有43件和微生物有关。因此选择出适当的中草药保健素材，结合适当的发酵俊种及调控技术，除了可以取代传统的蒸、煮、熬、炼、煎、浸

15、的传统方式，更可以提高某些中草药原有成分的药效或汲取采用性，甚至可产生新的活性物质，开发具新功效的中药发酵产品。例如葡萄王生技公司所推出的灵芝王、虫草灵芝、樟芝菌丝体葡萄王樟芝王等等，不但提高了药材本的药性，也生产出具有抗癌功效的产品，这也都是现今最新中药的发酵制品，替传统发酵开拓出一条新的道路。美容圣品 一玻尿酸结构：葡萄糖醛酸(D-glucuronic acid)和N-乙酰氨基葡萄糖(N -acetyl-glucosamine) 以/3-1,3与 61,4结构相互重复链接双醮。透亮质酸(hylauronic acid,简称HA)又称为玻尿酸或透亮多醮(hyalur onan),为一生物高分子，属于多醮体的一种。1960年Balaz胜利的将透亮质酸应用在视网膜手术治疗之后，争论学者致力于将透亮质酸应用在各种领域上的争论，例如：透亮质酸由于其结构的特性，所以具有高度黏性和保水功能，可以广泛应用在化妆品、医疗方面，像是眼药水、眼外科的药和关节炎。近年来更因纯化技术