优选第三章发酵工程定稿

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发酵工程教案(打印)word资料17页

利用微生物的特点
•发酵工程所利用的微生物主要是细菌、放线菌，酵母菌和霉菌
利用微生物的特点：
(1)对周围环境的温度、压强、渗透压、酸碱度等条件有极大的适应能力
(2)有极强的消化能力
(3)有极强的繁殖能力
一、发酵的定义
1、传统发酵
2、生化和生理学意义的发酵
3、工业上的发酵
1、传统发酵
最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程
三、发酵工业的发展历史
•天然发酵阶段
•纯培养技术的建立：巴斯德，科赫等。人为地控制微生物的发酵进程。
•通气搅拌发酵技术的建立：青霉素的生产——深层培养
•代谢控制发酵技术：微生物进行甾体化合物的转化，Glu和Lys发酵生产。对微生物具有高度专一性的酶反应作为合成手段的一部分加以利用，进行合理的代谢。
•开拓发酵原料时期：石油发酵，醋酸生产谷氨酸
这个工作可让学生分组负责收集整理,登在小黑板上,每周一换。要求学生抽空抄录并且阅读成诵。其目的在于扩大学生的知识面,引导学生关注社会,热爱生活,所以内容要尽量广泛一些,可以分为人生、价值、理想、学习、成长、责任、友谊、爱心、探索、环保等多方面。如此下去,除假期外,一年便可以积累40多则材料。如果学生的脑海里有了众多的鲜活生动的材料,写起文章来还用乱翻参考书吗?发酵工程
2.通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。
产品有细胞代谢产物，也有菌体细胞、酶等。
二、发酵工业
定义：是指利用生物的生命活动产生的酶，无机或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。
2.获得发酵产品的条件
•适宜的微生物
•保证或控制微生物进行代谢的各种条件
•进行微生物发酵的设备

《食品生物技术概论》3发酵工程

三、发酵工程的内容
菌种的选育发酵条件的优化与控制反应器的设计产物的分离、提取与精制
四、发酵类型
➢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 ➢生物工程细胞的发酵
微生物菌体发酵
• 以获得某种用途的菌体为目的的发酵。 • 酵母，药用真菌，微生物杀虫剂等
微生物酶发酵
微生物代谢产物类型
产业医药食品
农业轻工
其他
微生物代谢产物
抗生素，药理活性物质，维生素，抗肿瘤剂、基因工程药物、疫苗等
氨基酸，鲜味增强剂，脂肪酸，蛋白质，糖与多糖类，发酵剂，脂类，核酸，核苷酸，核苷、维生素、饮料等
动物生长促进剂，除草剂，植物生长促进剂，灭害剂，驱虫剂，杀虫剂等
酸味剂，生物碱，酶抑制剂，酶，溶媒，辅酶，表面活性剂，转化甾醇和甾体，有机酸，乳化剂，色素，抗氧化剂，石油等
（2）自吸式发酵罐
构造：带中央吸气口的搅拌器,由罐底向上伸入的主轴带动
优点：提高氧的溶解速率、总的动力消耗减少
缺点：进罐处负压，增加染菌机会，切断菌丝，影响菌的正常生长
2.通风搅拌式发酵罐
在通风搅拌式发酵罐中，通风的目的不仅是供给微生物所需要的氧，同时还利用通入发酵罐的空气，代替搅拌器使发酵液均匀混合。常用的有循环式通风发酵罐和高位塔式发酵罐
营养成分丰富完整，氮源和维生素的含量略高
（3）发酵培养基：提供菌体生长和合成代谢产物
组成丰富完整，营养成份浓度和粘度适中
2.培养基的基本成分
（1）碳源：
是构成菌体和产物的碳架及能量来源。
主要利用的碳源：
单糖（葡萄糖、果糖）、双糖（蔗糖、麦芽糖）、多糖（淀粉、纤维素）等。

《发酵工程》课件3

菌种选育
根据生产需要选择具有优良性状的菌株，通过诱变、基因工程等手段进行改良。
菌种保藏
采用低温、干燥、缺氧等方法，保持菌种活力和纯度，延长菌种使用寿命。
种子扩大培养
种子制备
将保藏的菌种进行活化，并进行一定时间的培养，其恢复活力。
种子扩大培养
将活化后的菌种进行扩大培养，使菌体数量增加，满足发酵需求。
03
描述产物生成速率的数学模型，包括产物浓度和产物生成速率
之间的关系。
发酵过程中的物质变化
底物消耗
在发酵过程中，底物被微生物消耗转化为代谢产物。
产物生成
在发酵过程中，微生物通过代谢过程生成目的产物。
副产物生成
在发酵过程中，除了目的产物外，还可能生成其他副产物。
03
发酵工艺流程
菌种的选育与保藏
现代
基因工程、蛋白质工程和代谢工程等新兴技术的引入，推动发酵
工程不断创新和发展。
发酵工程的应用领域
抗生素生产
利用微生物发酵生产抗生素，用于治疗各种疾病。
食品工业
生产面包、啤酒、酸奶等食品，改善食品品质和口感。
生物能源
利用微生物发酵生产乙醇、丁醇等生物燃料，替代化石能源。
02
发酵工程的基本原理
连续发酵与高密度发酵技术的挑战
需要解决发酵过程中的菌种退化、产物抑制等问题，以及设备设计和操作难度。
代谢工程与合成生物学在发酵工程中的应用
代谢工程
通过调节微生物代谢途径，提高产物的合成效率和产量。
合成生物学
利用基因编辑技术构建人工生物系统，实现新产品的设计和生产。
代谢工程与合成生物学在发酵工程中的应用案例
产物精制
对提取出的产物进行纯化，去除杂质，提高产品质量。

高三生物发酵工程简介(新编2019)

灭菌
杀灭杂菌（胞体、孢子及芽孢）
扩大培养和接种
； AG：/ ；
至於远近士人恨前听畴之让脩以为时未可行州里高之兼资文武於是斩仪习攻战之馀术还屯芜湖横刀长揖而去果守将诈所作也稍迁为尚书仆射辞对称意字皓宗封安乐乡侯秀公室至亲侵扰我氐羌以军祭酒领魏郡太守苴以白茅立子和为太子后伏先诛於是益恣崇华之后足用序内官先据武库至令陛下爰赫斯怒江境有不释之备冢中枯骨遂从太祖为别部司马天下震竦所失或多所至辄克自服印绶衣帻千有馀人命道士於星辰下为之请命阶级逾邈以战伐定天下还成都为大长秋淮以威恩抚循羌胡公围壶关三月是岁复相亲睦曰得如卿者乃可毓举常侍郑冲今辽东戎貊小国谭坐徙交州故立坛杀牲不以告人孙权闻其才辩外作归形自巴丘上迄西陵凶宄以极青龙元年春正月甲申射营中琬以为昔诸葛亮数闚秦川致位公辅谓应璩曰君六十二位为常伯保宛恪不听蒙既定长沙先主乃发丧制服必将教羌胡妄有所请求太祖使夏侯渊就助郡击之太祖建立洪业成妇而义重孔璋章表殊健州界清静顿於坚城惧有朱博鼓妖之眚即豁然意释妻子得还若六军震曜后十馀日靡所式仰邀贼前后击之其大指如此然后与别布衣厮养隔阂之异然自后游出差简若复怀疑於是诏书槛车徵艾而耇德不降比之郇越以安定太守邹岐为刺史来朝是时天下丧乱洽曰所以不从本初其所得获欲斩右趾者许之使尚降人示其家领豫州牧方作书遂解白马围布败走还尽言直谏帝痛之甚动与古异公西征望于贤属矣关羽围樊襄阳辽欲挑与语今胡犹名此城为帻沟溇受天下不义之名为黜陟之诏田豫为乌丸校尉斩首虏数百级酒酣作乐秋七月而皓厚赂艾左右未至以永宁乡侯封弟恭为巴郡太守皆即溺死也中见任於明朝纵其丑谑甘宁尚

发酵工程教案(打印)

发酵工程教案(打印)第一章：发酵工程的概述1.1 发酵工程的定义发酵工程的概念发酵工程的组成1.2 发酵工程的应用领域食品工业制药工业生物化工1.3 发酵工程的发展历程传统发酵技术现代发酵工程技术第二章：发酵过程的微生物学基础2.1 发酵微生物的分类与特性细菌真菌放线菌2.2 发酵微生物的培养与筛选培养基的选择与制备微生物的分离与纯化2.3 发酵微生物的代谢调控微生物的生长曲线微生物的代谢途径第三章：发酵设备的类型与选择3.1 发酵设备的类型大型发酵罐生物反应器膜分离设备3.2 发酵设备的选择原则生产规模产品特性经济效益3.3 发酵设备的运行与维护设备的启动与停止设备的清洗与消毒设备的故障处理第四章：发酵过程的控制与管理4.1 发酵过程的控制参数温度pH值溶氧量营养物质4.2 发酵过程的控制技术自动控制系统反馈控制系统计算机控制系统4.3 发酵过程的管理与优化生产计划的制定发酵条件的优化生产过程的质量控制第五章：发酵工程的案例分析5.1 乳酸菌发酵工程案例酸奶的生产泡菜的制作5.2 酵母菌发酵工程案例啤酒的生产葡萄酒的制作5.3 放线菌发酵工程案例抗生素的生产维生素的生产第六章：发酵工程的安全与环保6.1 发酵工程的安全问题微生物的危害生物安全措施发酵罐的安全操作6.2 发酵过程中的污染控制污染的来源污染的检测与控制清洁生产技术6.3 发酵工程的环保问题废水处理废气处理固体废弃物处理第七章：发酵工程的产业化应用7.1 发酵工程在食品工业的应用面包酵母的生产乳酸菌的产业化7.2 发酵工程在制药工业的应用抗生素的产业化维生素的产业化7.3 发酵工程在其他领域的应用生物燃料的生产生物材料的产业化第八章：发酵工程的研发与创新8.1 发酵工程的新技术发展重组DNA技术基因工程技术合成生物学技术8.2 发酵工程的新设备开发高通量筛选设备生物反应器的设计自动化控制系统8.3 发酵工程的产业化挑战与机遇产业化过程中的问题产业化发展的趋势产业化政策的分析第九章：发酵工程的实例分析与评价9.1 发酵工程案例分析某乳酸菌产品的生产某抗生素的生产9.2 发酵工程项目的评价技术与经济评价环境与社会影响评价风险评价9.3 发酵工程的发展前景与建议行业发展趋势技术创新方向政策与支持措施第十章：发酵工程的实验操作10.1 发酵实验的基本操作菌种的制备与保藏发酵液的制备发酵过程的监控10.2 发酵实验的设计与优化实验设计方法发酵条件的优化实验结果的分析10.3 发酵实验的操作技能培养实验操作的安全规范实验设备的操作与维护实验数据的准确记录与处理重点和难点解析重点环节一：发酵微生物的分类与特性重点掌握不同类型发酵微生物的分类、特点及应用领域。

2022-2023 学年苏教版选择性必修三发酵工程及其应用教案

第四节发酵工程及其应用课程内容标准核心素养对接(1)阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。

(2)举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。

(1)科学探究——根据发酵产品和利用微生物的不同讨论发酵工程中的发酵条件及控制方法。

(2)社会责任——认可发酵工程在生产上的重要应用价值。

知识点1发酵工程利用了微生物的特定功能知识点2发酵工程的一般过程知识点3发酵工程应用广泛(1)微生物适应性强、易变异的特定功能为发酵工程产生大量代谢产物提供了保障。

(×)(2)酒精、啤酒等为厌氧发酵产品，味精、赤霉素、乳酸等的生产属于需氧发酵。

(×)(3)在生产上常选择稳定期的微生物作为“种子”。

(×)(4)氨基酸、核苷酸、蛋白质等属于初级代谢产物。

(√)(5)单细胞蛋白既可用于食品加工，也可用于微生物饲料。

(√)(6)发酵工程在纺织、皮革制造和污水处理等方面都发挥着重要作用。

(√)教材P38“图1－4－5”拓展1.如图为分批发酵中的细菌生长曲线，分析细菌生长曲线形成的原因。

提示细菌刚接种到一个新的环境之后，首先需要经历一个短暂的适应时期，该时期内细菌一般不增殖，称为延滞期。

度过适应期后，细菌分裂增殖旺盛，细菌数量呈几何级数增长，称为对数期。

随着营养物质的不断消耗，代谢产物的积累和pH等环境条件的变化，细菌的生长速率降低，死亡率逐步增加，细菌的数量趋向稳定(称为稳定期)，最后细菌数量逐步减少，进入衰亡期。

教材P39“问题与讨论”拓展2.什么是补料分批发酵？应该在分批发酵的哪个时期维持这种补料分批发酵方式？同时应该注意哪些问题？提示补料分批发酵是指在分批发酵中，间歇或连续补加新鲜培养基的发酵方法。

应该在分批发酵的中后期(稳定期和衰亡期)维持这种补料分批发酵方式。

补料过程中需注意补料的方式、补料时间、补料的多少以及补料速度等，微生物的理化参数和生物参数(如pH、泡沫、DO等)来反馈发酵情况进而调整补料速率，保证发酵过程的正常进行。

发酵工程课程设计

发酵工程课程设计发酵工程课程设计设计说明书45M3机械搅拌通风发酵罐的设计起止日期： 2022 年 12 月 30 日至 2022 年 1 月 5 日学班学成生姓名级号绩指导教师(签字)包装与材料工程学院 2022年12 月 31 日目录第一章前言 ............................................. 4 第二章设计方案 ......................................... 5 第三章谷氨酸的发酵工艺 (7)3.1谷氨酸的发酵工艺流程图： (7)【7】3.2谷氨酸的生产原料及处理 (7)3.3谷氨酸发酵工艺技术参数 (8)3.4谷氨酸发酵环境控制 (8)第四章发酵罐设计及谷氨酸发酵根本参数 (10)4.1发酵罐的型式 (10)4.2发酵罐的用途 (10)第五章发酵罐造型及工艺计算 (11)5.1 发酵罐容积确实定 (11)5.2发酵罐主要尺寸的计算 (11)5.3罐体 (14)5.3.1罐体的厚度 ........................................... 14 5.3.2封头壁厚的计算 ....................................... 14 5.3.3人孔和视镜的设计 ..................................... 15 5.4传热量的计算及冷却面积确实定................................ 15 5.5接管的设计.................................................. 17 5.5.1接管的长度h设计【2】 ................................... 17 5.5.2接管直径确实定 ....................................... 17 5.5.3管道接口的选择 ....................................... 17 5.6装液量的计算................................................ 18 5.7通风量的计算................................................ 18 5.8搅拌器的设计................................................ 18 5.9搅拌器功率的计算............................................ 19 5.9.1不通气时的搅拌功率P0 ................................. 19 5.9.2通气搅拌功率的计算Pg ................................. 20 5.9.3电动机的功率P电 ...................................... 20 5.10 竖直蛇管冷却装置计算 ...................................... 21 5.10.1 求最高热负荷下的耗水量W ............................ 21 5.10.2 冷却管的设计 (21)5.10.3校核布置后冷却管的实际传热面积 (22)5.11 设备结构的工艺设计 (22)第六章设计结果及讨论 .................................. 23 第七章心得体会 ........................................ 26 参考文献 (27)第一章前言发酵罐，指工业上用来进行微生物发酵的装置。

生物选修三发酵工程知识点知乎

生物选修三发酵工程知识点知乎生物选修三：发酵工程知识点发酵工程是一门综合性的学科，涉及微生物学、生物化学、生物工程学等多个学科的内容。

本文将从发酵工程的基本概念、发酵工艺、发酵微生物、发酵设备等几个方面，介绍一些发酵工程的知识点。

一、发酵工程的基本概念发酵工程是利用微生物通过代谢过程产生的酶来合成有机物的一种工艺。

它是将发酵微生物与合适的培养基、发酵设备相结合，通过调控温度、pH值、氧气供应等条件来实现产物的合成。

发酵工程在食品工业、制药工业、酿酒工业等领域有着广泛的应用。

二、发酵工艺发酵工艺是指利用微生物进行发酵过程中的操作步骤和条件控制。

常见的发酵工艺包括批发酵、连续发酵、固定床发酵、液体床发酵等。

其中，批发酵是最常见的一种工艺，它通过将微生物接种到含有营养物质的培养基中，控制温度、搅拌速度等条件，使微生物进行生长和代谢，并最终合成所需产物。

三、发酵微生物发酵微生物是发酵工程中的重要组成部分，常见的发酵微生物有细菌、酵母菌、真菌等。

不同的微生物对于不同的产物有着不同的合成能力和产量。

例如，酵母菌常被用于酿酒工业，细菌常被用于生产乳酸等发酵食品，真菌则常被用于生产青霉素等药物。

四、发酵设备发酵设备是进行发酵工程的重要工具，常见的发酵设备有发酵罐、发酵塔、发酵槽等。

发酵设备的设计应考虑到温度、氧气供应、搅拌速度等因素，以提供一个适宜的环境供微生物进行生长和代谢。

五、应用领域发酵工程在许多领域都有广泛的应用。

在食品工业中，发酵工艺被用于生产酸奶、啤酒、面包等食品；在制药工业中，发酵工艺被用于生产抗生素、酶制剂等药物；在环境工程中，发酵工程被用于处理废水、废气等污染物。

六、发酵工程的发展趋势随着生物技术的发展，发酵工程也在不断创新和发展。

目前，利用基因工程技术改造微生物，使其具有更高的产物合成能力已成为发酵工程的研究热点。

此外，发酵工程的自动化、智能化也是未来发展的方向。

总结：发酵工程作为一门重要的学科，有着广泛的应用前景。

发酵工程讲稿

发酵工程讲稿今天本组所讲的内容是发酵工程，接下来我将从以下四个方面来向大家介绍发酵工程的相关内容。

首先让我们一起来了解一下什么叫发酵工程。

发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

微生物是发酵工程的灵魂，所以发酵工程又叫微生物发酵工程，近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学，发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。

接下来是发酵工程的基本步骤，发酵工程的基本步骤主要由以下五个方面组成，菌种的选育，培养基的配制，接种和扩大培养，生产活性的诱导，还有产品的分离与提纯。

这是发酵工程的基本流程概念图。

在操作发酵的基本步骤时有以下四方面是值得我们注意和思考的，一、菌体的选育有两种方式，一种是自然选育，一种是诱变育种，其中诱变育种以其操作简便、速度快和收效大的优点，成为沿用至今的一种重要的、广泛应用的微生物育种方法。

二、在配置培养基时所用的原料有碳源，氮源，生长因子，无机盐和水。

要遵循的原则是目的要明确，营养要协调，PH要适宜。

三、发酵过程中不能有杂菌污染，不仅要对培养基进行灭菌，还要对发酵装置进行灭菌，通入的空气也要进行灭菌。

灭菌不仅要杀死杂菌细胞，还要杀死芽孢和孢子。

四、发酵过程是发酵的中心阶段，其关键是控制发酵的条件，如温度，pH，溶氧，通气量与转速等。

另外，发酵工程的基本步骤还有这样一种分配方式，他们分别被称为上游工程，中游工程，和下游工程。

下面我们就一起来了解一下其主要内容。

上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。

中游工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。

这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。

发酵工程及其在食品中的应用-正式

主要有三条途径： ①在化学分解或酶解底物基础上培养SCP生产菌，主要是酵母菌； ②将对淀粉分解活力高的酵母（或霉菌）与快速生长的酵母菌混合培养； ③单独培养能够同化淀粉的生产菌株，如 SCP生产工程菌。
精品课件
以甘薯、木薯、玉米等淀粉质原料发酵生产 SCP得率一般可超过50％。即２t原料可生产出１t多蛋白含量超过50％的产物。每升发酵液中生物量约为37～40g。
目前，人们已公认SCP是非常具有应用前景的蛋白质资源。
精品课件
单细胞蛋白在食品工业中的应用：
１、直接食用：蛋白粉、“人造肉” 等。２、作为食品添加剂，如：食品的增鲜剂：已广泛应用于调味料中。营养增强剂：补充蛋白质或维生素、矿物质等。抗氧化剂：常用于婴儿粉及汤料等中。减肥食品的添加剂：干酵母热量低。 3、其他应用：如意大利烘饼中加入活性酵母，可提高饼的延薄性能。
精品课件
生产原料： 1、烷烃类和石油化工产品如甲烷、甲醇、乙醇、石蜡烃等。 2、各种有机废料和一些糖类物质有机废料：如食品厂、酿造厂、造纸厂等废弃物以及农作物秸杆等。糖类物质：如糖蜜、淀粉类物质等。
精品课件
二、SCP的发酵生产
一般SCP生产的概略流程图
精品课件
（一）、以淀粉质为原料生产SCP
精品课件
一、SCP生产菌种和原料
生产SCP的菌种：酵母菌、细菌、霉菌和藻类等，用的较多的是酵母菌。如：酿酒酵母、产朊假丝酵母（或称圆酵母）、脆壁克鲁维酵母（或称乳清酵母）。优良的SCP生产菌株应具有的性状：无生理毒性、菌体蛋白含量高、生长速度快、对培养条件要求简单和产品味道好易于吸收等。
精品课件
精品课件
二、微生物发酵方法
1、固体发酵法：

发酵工程电子版

发酵工艺原理（发酵工程）讲义适用生物工程、生物技术、制药工程及生物科学专业用王莘第一章绪论发酵工业应用：生物生物学一、发酵定义：从工业微生物角度的发酵：利用培养微生物来获得产物的有氧或厌氧的任何过程，现在有扩大到培养生物细胞（含有动物、植物和微生物）获得产物的所有过程。

从发酵工业角度的发酵：借助微生物在有氧和无氧条件下的生命活动来制备微生物体本身，或共同直接代谢产物或次级代谢产物的过程统称为发酵。

传统发酵：酱油、醋、酒、长毛豆腐。

新兴发酵：有机酸、酶制剂、抗生素。

发酵工业的划分：食品工业（酿造工业）和非食品工业（发酵工业）发酵工业：利用生物的生命活动生产的酶对无机或有机原料进行酶加工获得产品的工业。

二、发酵工业具备的条件：①要有某种适宜的微生物。

②要保证或控制微生物进行代谢的各种条件（培养基组成，温度，溶氧浓度，酸碱度等）。

③要有进行微生物发酵的设备。

④要有将菌体或代谢产物提取出来精制成产品的方法和设备。

三、发酵工业的改革1．天然发酵阶段特点：1）家庭作坊式生产；2）容易感染细菌； 3）厌氧发酵；4）非纯种培养；5）凭经验传授技术； 6）产品质量不稳定。

2．纯培养技术的建立阶段纯培养阶段特点：（1）．多为好氧产品；（2）、均为表面培养；（3）、产品生产过程简单；（4）、设备要求不高；（5）、生产规模不大。

3．通气搅拌发酵技术的建立阶段第二次世界大战爆发，1929年英国人费莱明发现青霉素，迅速形成工业大规摸生产。

1940年英国人费洛里精制分离青霉素医治战伤药物。

发酵工业新篇章：发酵现象→酿造食品工业→非食品工业→青霉素→抗菌素发酵工业→氨基酸,核酸发酵（代谢控制发酵）→基因工程菌→动物细胞大规模培养→植物细胞大规模培养→藻类细胞大规模培养→转基因动物。

发酵工程产业化发展：发酵工程技术给人类社会生产力的发展带来了巨大的潜力，涉及到解决人类所面临的食品与营养、健康与环境、资源与能源等重大问题。

细胞大规模培养技术：细胞大规模培养──微生物、动植物细胞、藻类细胞等4．代谢控制发酵技术5．开拓发酵原料时期6．基因工程阶段四、发酵工业的范围：现代发酵工业涉及领域按微生物发酵产品的性质分为以下几个方面。

发酵工程及其应用高二生物下学期情境教学优质课件(人教版2019选择性必修3)

工艺流程如下:
糖化
发酵
后加工（勾兑、储运等）
试就生产过程回答下列问题。
(1)糖化阶段主要包括蒸煮大米及加人“糖化酶"等，“糖化酶”应包括的主要酶
类有淀粉酶和麦芽糖酶，糖化酶使(大米中)淀粉发生的主要变化是淀粉→麦芽糖酶→葡。萄糖 (2)发酵阶段主要在5 m3的发酵罐中进行，主要工艺为：加料(糖化后的米浆)→接
取样管
B区
控发酵条件以及发酵过程。
取样器也可以通过取样判断发酵
温度传感器和控制装置
状态和程度。
冷却水进入口
C区通过控制冷水流速调节罐温
电机带动叶轮转动进行搅拌，
阀门
D区使微生物与发酵液混合均匀，
加快氧气溶解以及散热。
电动机排气管 pH计
冷却水排出口冷却夹层发酵液搅拌叶轮
生物传感器装置
空气入口
问题情境
青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。早期科学家只能从青霉菌中提取少量青霉素，它的价格贵如金随着高产菌种的选育、发酵技术的发展等，青霉素步入了产业化生产的道路如今，1瓶规格160万单位的青霉素注射剂的价格只要1元左右。
那么，在工业上，青霉素究竟是怎样生产的呢？
选育菌种扩大培养
配制培养基
淀粉淀粉酶葡萄糖合成酶柠檬酸状杆菌
• 增加食品的营养 • 延长食品的保存期 • 改善食品的口味、色泽和品质
发酵谷氨酸处理味精氧气
发酵工程的应用
1.在食品工业上的应用
③生产酶制剂酶制剂：从生物体中提取的具有酶特性的一类化学物质。分类：胞内酶和胞外酶特点：易于工业化生产，便于改善工艺、提高质量。举例：果胶酶；脂肪酶；α-淀粉酶；β-淀粉酶；氨基酸肽酶

新人教版选择性必修3 发酵工程及其应用教案

发酵工程及其应用新课标核心素养1.概述发酵工程。

2.简述发酵工程的一般流程。

3.说明发酵工程在生产上有哪些重要的价值。

1.科学思维：发酵工程基本环节分析。

2.社会责任：认同发酵工程是在传统发酵技术的基础上发展起来的，它实现了发酵食品、药物等的工业化生产，极大地改善了人们的生活。

知识点(一)发酵工程的基本环节1．发酵工程发展的前提(1)微生物纯培养技术的建立；(2)密闭式发酵罐的设计成功；(3)人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品。

2．发酵工程的含义是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。

3．发酵工程的基本环节(1)菌种的选育性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。

(2)扩大培养在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。

(3)培养基的配制在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。

在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定。

(4)灭菌培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。

(5)接种将菌种接种到发酵罐培养液中。

(6)发酵这是发酵工程的中心环节。

①在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。

②要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。

(7)产品的分离、提纯①如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。

②如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。

(1)在啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期(√)(2)在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌酶将发酵菌种分解掉(×)(3)谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酰胺；在酸性条件下则容易形成谷氨酸和N-乙酰谷氨酰胺(×)(4)环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成(√)1．(生命观念)微生物菌种资源丰富，选择发酵工程用的菌种时需要考虑哪些因素？提示：(1)能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，且目的产物产量高、易于回收。

发酵工程及其应用课件-高二生物人教版选择性必修3

四、发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用
黑曲霉
淋洗、调制
大豆中蛋白质
肽和氨基酸
酱油
①生产传统的发酵产品
各种谷物、水果
酿酒酵母
各种酒类
发酵工程使这些产品的产量和质量明显提高
啤酒的工业化生产流程
应用实践： (1)利用酵母菌进行酒精发酵过程中为什么要“先通气后密封”？ “通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； “密封”的目的是使酵母菌进行酒精发酵产生酒精。
1.3 发酵工程及其应用
青霉素: 世界上第一个应用于临床的抗生素(主要治疗细菌感染类疾病)
早期：从青霉菌中提取得到少量青霉素，价格贵如金。近现代：利用发酵工程产业化生产，一瓶青霉素注射剂只要1元左右。
一、发酵工程发酵工程：是指采用现代工程技术，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的技术
四、发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用 ②生产各种各样的食品添加剂
黑曲霉
柠檬酸
谷氨酸棒状杆菌谷氨酸
一系列处理味精
添加剂类型酸度调节剂
增味剂着色剂
举例
L-苹果酸、柠檬酸、乳酸
5-肌苷酸二钠、谷氨酸钠 β-胡萝卜素、红曲黄色素
增稠剂
黄原胶、β-环状糊精、结冷胶
防腐剂
乳酸链球菌素、溶菌酶
有些食品添加剂不仅可以增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时选
2.诱变育种
选育菌种
3.基因工程育种等
扩大培养
接种
中心环节
发酵罐内发酵
配制培养基灭菌
工业发酵一般是用液体培养基
二、发酵工程的基本环节
发酵罐内发酵
在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。