发酵工程教学大纲
发酵工程教学大纲
发酵工程教学大纲发酵工程教学大纲导言：发酵工程是应用微生物学和生物工程原理研究发酵过程的科学和技术。
它涉及微生物活性、生物传热和质量传递、筛选和改造微生物、发酵材料的预处理等方面的内容，是一门综合性强的学科。
本大纲旨在提供一种系统和全面的教学方式，使学生全面了解和掌握发酵工程的基本知识和技能。
一、教学目标1.了解和掌握发酵工程的基本概念和原理。
2.熟悉发酵过程中的微生物特性和工程参数。
3.掌握发酵工程的实验操作技能。
4.培养学生的团队协作能力和创新精神。
二、教学内容和课程安排1.发酵工程概论1.1 发酵工程的发展历程和应用领域1.2 发酵工程的基本概念和定义1.3 发酵工程与生物工程的关系2.微生物学基础2.1 微生物的分类和特性2.2 微生物的培养和繁殖2.3 微生物对环境的要求3.发酵过程和工程参数3.1 发酵过程的分析和优化3.2 发酵过程中的传热和质量传递3.3 发酵工程的参数控制和调节4.发酵工程的实验室操作技能4.1 发酵工程实验室设备的使用和维护4.2 发酵过程中的微生物培养和发酵操作4.3 实验结果的分析和处理5.发酵工程的创新应用5.1 新型发酵菌种的筛选和改造5.2 发酵工程在食品工业中的应用5.3 发酵工程在生物药物生产中的应用三、教学方法1.理论授课通过讲授基本概念、原理和实例，向学生介绍发酵工程的基本知识。
2.实验操作训练组织学生进行发酵过程中的微生物培养和发酵操作训练，培养其实验操作能力。
3.案例分析通过案例分析，引导学生进行发酵工程问题的分析和解决，培养其创新思维能力。
4.小组讨论组织学生进行小组讨论，让学生合作解决问题，培养其团队协作能力。
四、教学评价1.平时表现包括课堂参与度、实验报告撰写和小组讨论成果等。
2.期中考试对学生对基本概念和原理的理解进行测试。
3.实验成绩评价学生在实验操作中的理解和技能水平。
4.期末考试对学生对整个课程内容的掌握和理解进行综合测试。
《发酵工程》课程教学大纲
《发酵工程》课程教学大纲（Ferment Engineering）课程编号：1913022课程类别：专业课适用专业：生物技术先修课程：微生物生物学、生物化学、遗传学后续课程：生物工程下游技术总学分：2 其中实验学分：0总学时：32教学目的与要求：生物技术在21世纪会成为带动人类社会经济发展的关键技术之一，这是国内外各界人士得到的共识。
其中，微生物的生物技术由于其发展迅速，给人类带来巨大经济利益，以及对其他生物技术的重要影响，一直处于生物技术的领先地位。
随着微生物技术快速发展，微生物技术已走出了曾给其带来里程碑转折的发酵罐时期，广泛用于发酵罐以外形式的环境保护、细菌冶金、细菌勘探和能源开发等领域，特别是基因工程菌的大量产生和使用，因而用“发酵工程”一词更能准确地概括所有微生物的应用领域。
发酵工程的主体是利用微生物生长代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业产品。
这项工程需要微生物学、生物化学、化学工程学、遗传学和市场营销学等相关学科来共同营建。
面对21世纪市场经济发展的大潮，需要有更多交叉学科知识的人才来参加发酵工程的研究、开发、生产和市场营销。
在本科生的教学中，发酵工程课程起到掌握专业技能的作用，即把微生物学、生物化学、化学工程学、遗传学和市场营销学等相关学科的原理和方法综合运用到生命科学的研究上。
课程以课堂讲授为主，主要阐明发酵工程的基本原理、基本方法；阐明发酵工艺过程控制、发酵产物的提取与精制工程；阐明发酵工程常用设备；阐明发酵工程中的清洁生产与发酵工程废水净化。
通过该课程学习，力求使学生系统地掌握发酵工程的基本知识、基本原理和基本规律，并能运用这些知识和手段解决生产中的理论问题和实际问题，同时，为学好相关专业课程奠定必要的基础。
教学内容与学时安排导言（2学时）一、发酵工程概念与研究范围二、现代发酵工程与生物工程的关系三、发酵工程的产业领域四、发酵工程的未来教学基本要求：了解第一章发酵的基础知识（5学时）第一节发酵方法的类别与发酵流程一、方法的类别厌氧和有氧发酵。
《发酵工程》课程教学大纲
《发酵工程》课程教学大纲课程名称：发酵工程课程类别：专业选修课适用专业：食品科学与工程考核方式：考察总学时、学分： 32 学时、2 学分一、课程教学目的发酵工程是整个生物技术的核心，是工业微生物实现试验室与工厂化生产的具体操作，是生物技术在生产实践中应用的原理及方法的一局部，是基因工程及酶工程等生物技术工业化的过程与方法。
因此，通过对《发酵工程》的学习，不仅把握发酵工程原理及发酵优化把握过程，而且对系统了解生物技术及其工业化应用都具有深远的意义。
另外，通过《发酵工程》试验及发酵工程各论的了解，不仅能够把握发酵工艺操作从小试到放大的具体过程及反响过程把握方法，而且进一步了解了目前发酵行业的具体产品生产工艺，从理论到方法学会发酵工程这一门技术，对发酵生产能够进展指导与分析。
二、课程教学要求通过本课程的教学，应使学生把握发酵工程学的根本学问和根本技能，了解现代生物工程技术的进展与应用状况，具备确定的微生物生产工程技能。
通过本课程的学习，使学生深刻理解发酵工程的微生物学原理，结实把握发酵工业菌种的筛选、驯化、培育与保藏，好氧、厌氧发酵工艺的调控与治理，了解发酵产品提取与精制的原理、流程及常见发酵产品的生产过程。
三、先修课程食品微生物学、生物化学。
四、课程教学重、难点重点：发酵工程的概念、特点；工业微生物菌种的退化、复壮与保藏；工业上常用作碳源、氮源的原料；淀粉水解糖的制备方法；微生物对培育基中的碳源代谢；酒精发酵机制；好氧发酵罐构造和功能；温度、 pH 和泡沫对发酵过程的影响；不同时间及染菌程度对发酵的影响；种子、空气、培育基和设备染菌及防治；细胞裂开方法及裂开率的测定；盐析法分别发酵产物。
难点：影响种子培育的因素和种子质量的把握；发酵生产的前体物质和促进剂、抑制剂有机酸发酵机制；染菌的检查推断及缘由分析；离子交换法原理和离子交换树指的构造与分类，膜和膜分别的根本理论。
五、课程教学方法与教学手段多媒体教学,课堂讲授与实践相结合。
发酵工程教学大纲
发酵工程教学大纲一、引言A. 介绍发酵工程的重要性和应用领域B. 概述发酵工程的基本原理和技术二、学习目标A. 理解发酵工程的基本概念和原理B. 掌握发酵工程的实验技术和操作流程C. 能够分析和解决发酵工程中的常见问题和挑战三、课程大纲A. 发酵工程导论1. 发酵工程的定义和发展历程2. 发酵工程在生物工艺中的地位和作用B. 发酵微生物学基础1. 微生物在发酵过程中的作用和功能2. 常见发酵微生物的分类和特性C. 发酵工艺的基本原理1. 发酵反应的动力学和热力学2. 发酵过程中的物质转化和能量转化D. 发酵工程设备和工艺流程1. 发酵罐的类型和特点2. 发酵工程中的各项操作流程和控制策略E. 发酵工程中的关键参数和监测技术1. 发酵过程中的关键参数和指标2. 发酵工程中的在线和离线监测技术F. 发酵工程中的产品回收和精制技术1. 发酵产物的分离和提纯技术2. 发酵废料的处理和利用方法G. 发酵工程中的质量控制和安全管理1. 发酵产品质量控制的重要性和方法2. 发酵过程中的安全操作和风险控制四、课程安排A. 理论讲授1. 每周授课2次，每次2小时2. 详细介绍每个章节的知识点和技术要点B. 实验操作1. 提供实验操作指导和安全培训2. 学生通过实验了解发酵工程的实际操作流程和设备使用方法C. 课程论文1. 要求学生撰写一篇关于发酵工程应用领域的论文2. 强调文献综述和科学论证的能力培养五、评估方法A. 平时评分1. 出勤情况占总评成绩的10%2. 课堂参与和作业完成情况占总评成绩的20%B. 实验报告评分1. 实验操作和结果记录占总评成绩的20%2. 实验讨论和分析占总评成绩的15%C. 期中考试1. 考察学生对发酵工程理论知识的掌握程度，占总评成绩的20%D. 期末论文评分1. 评估学生对发酵工程应用领域的研究能力和综合素质，占总评成绩的25%六、参考教材A. \。
09116发酵工程教学大纲
09116发酵工程教学大纲《发酵工程》课程（09116）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：发酵工程课程代码：09116学分与学时：4学分，76学时（理论课2.5学分，52学时；实验课1.5学分，24学时）课程性质：专业必修授课对象：生物工程二、课程教学目标与任务《发酵工程》是生物工程专业的一门专业必修课，发酵工程是生物技术的基础和重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节，是工业生物技术的核心。
发酵工程是利用微生物的特定性状和技能，通过现代化工程技术，生产有用物质或直接应用于工业化生产的一种技术体系。
通过本课程的学习，使学时掌握微生物产品生产的基本理论，能进行发酵的工艺设计和解决产品生产过程中出现的主要问题，并为从事生物新产品和工艺的研究与开发打好应用的理论基础。
三、学时分配课程内容与学时分配表四、课程教学内容与基本要求发酵过程一般包括培养基制备、无菌空气供应、菌种及种子扩大培养、发酵过程及控制、发酵产品下游加工过程和发酵过程废弃物处理等几大部分。
基于《生物工程设备》、《发酵工程》、《生物分离工程》三个组成部分集体分工和侧重点不同，《发酵工程》部分着重阐明、并要求学生熟练掌握培养基制备、无菌空气工艺、菌种及种子扩大培养、发酵过程及控制、染菌和防治等几个单元操作的基本原理和方法，对于其它部分将在后续的课程中深入讲解。
发酵过程是一门综合性很强的课程，涉及到化工原理、生物化学、微生物学、物理化学等多个学科，基础理论性和实践性均很强，要求基础理论和生产实践密切结合。
因此，该课程需啊哟在理论教学的同时，配合生产见习和实验的实践环节，要求学生建立实际生产的概念，在参观实习和实验实践中巩固本课程的教学效果，培养分析问题和解决问题的能力。
学生通过该课程的学习将会缩短理论与生产实践的距离，建立用理论知识分析和解决生产实际问题的概念和能力，动手能力也将有所提高。
第一章发酵工程概论教学目的：从总体上让学生对发酵工程有个整体的认识。
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 发酵的定义和意义1.2 发酵工程的起源和发展1.3 发酵工程的研究内容和应用领域第二章：发酵过程的基本原理2.1 微生物的生长与代谢2.2 发酵条件的控制2.3 发酵过程中的物质变化第三章：发酵设备及其设计3.1 发酵罐的设计与选择3.2 发酵过程的自动化控制3.3 发酵设备的清洗与消毒第四章：发酵条件的优化与控制4.1 发酵条件的优化方法4.2 发酵过程的监控与控制4.3 发酵过程中的问题与解决方法第五章：发酵工程的应用实例5.1 微生物肥料的生产与应用5.2 生物农药的发酵生产5.3 食品工业中的发酵应用第六章：发酵工程在药品生产中的应用6.1 抗生素的发酵生产6.2 维生素的发酵生产6.3 重组蛋白的发酵生产第七章：生物化工领域的发酵工程7.1 氨基酸的发酵生产7.2 有机酸的发酵生产7.3 生物酶的发酵生产第八章：发酵工程在环保领域的应用8.1 生物滤池技术8.2 生物脱硫技术8.3 生物降解技术第九章：发酵工程的产业化与发展9.1 发酵工程的产业化流程9.2 发酵工程的技术创新与挑战9.3 我国发酵工程产业的发展现状与趋势第十章：发酵工程的可持续发展10.1 发酵工程与资源利用10.2 发酵工程与环境保护10.3 发酵工程的循环经济模式第十一章：发酵工程在生物制药中的应用11.1 重组蛋白药物的发酵生产11.2 疫苗的发酵生产11.3 基因治疗的发酵工程应用第十二章：发酵工程技术在农业中的应用12.1 微生物肥料的发酵生产12.2 生物农药的发酵生产12.3 动物疫苗和生物兽药的发酵生产第十三章：发酵工程在生物能源中的应用13.1 燃料酒精的发酵生产13.2 生物柴油的发酵生产13.3 生物气体的发酵生产第十四章：发酵工程在生物材料中的应用14.1 发酵生产生物塑料14.2 发酵生产生物纤维14.3 发酵生产生物复合材料第十五章：发酵工程的案例分析与实践操作15.1 发酵工程案例分析15.2 发酵工程的实践操作技巧15.3 发酵工程的实验设计与数据分析重点和难点解析本文教案涵盖了发酵工程的概述、基本原理、设备设计、条件优化与控制、应用实例、药品生产、生物化工、环保领域应用、产业化发展、技术创新、可持续发展以及案例分析和实践操作等多个方面。
发酵工程教学大纲
发酵工程教学大纲发酵工程教学大纲随着生物技术的快速发展，发酵工程作为一门重要的学科，逐渐引起了人们的关注。
发酵工程涉及到微生物学、化学、工程学等多个学科的知识，对于培养学生的综合素质和创新能力具有重要意义。
因此，制定一份科学合理的发酵工程教学大纲，对于培养优秀的发酵工程专业人才具有重要的指导作用。
一、课程目标发酵工程教学的首要目标是培养学生的专业知识和技能。
通过系统学习微生物学、化学、工程学等基础知识，学生能够掌握发酵工程的基本原理和技术，具备独立进行发酵工程实验和工程设计的能力。
其次，发酵工程教学还应注重培养学生的创新能力和实践能力。
通过实验室实践和工程实训，学生能够熟练运用所学知识解决实际问题，培养创新思维和实践动手能力。
二、课程内容1. 微生物学基础知识学生需要学习微生物的分类、生长特性、代谢途径等基础知识。
了解微生物的生态学、遗传学、生物化学等相关内容，为后续发酵工程实践奠定基础。
2. 发酵工程原理学生需要学习发酵过程中的微生物代谢、酶的作用、底物转化等原理。
了解发酵过程中的生物化学反应、热力学和动力学等基本概念，并学会应用这些原理解决实际问题。
3. 发酵工程实验学生需要进行一系列的发酵工程实验，包括微生物培养、发酵条件的控制、发酵产物的提取和分离等。
通过实验，学生能够熟悉实验操作技术，培养实验设计和数据分析的能力。
4. 发酵工程设计学生需要进行一定规模的发酵工程设计，包括发酵罐的设计、底物和产物的质量平衡、工艺参数的控制等。
通过设计，学生能够综合运用所学知识，解决实际发酵工程中的技术问题。
三、教学方法1. 理论教学与实践结合发酵工程教学应注重理论与实践相结合，通过理论教学和实验实践相结合的方式，提高学生的学习兴趣和实践能力。
理论教学可以通过课堂讲授、案例分析等方式进行，实践教学可以通过实验室实践、工程实训等方式进行。
2. 小组合作学习发酵工程教学应注重培养学生的团队合作精神和沟通能力。
《发酵工程》课程实验教学大纲(生物制药方向)
《发酵工程》课程实验教学大纲(生物制药方向)《发酵工程》课程实验教学大纲（生物制药方向）1. 实验教学目的：本课程旨在通过实验教学，使学生通过参与实际的发酵工程操作，了解发酵过程的基本原理与技术，并培养其实验操作、数据处理、问题解决和团队合作等能力，为将来从事相关生物制药工作做好准备。
2. 实验教学内容：（1）发酵工艺基础实验：学生学习发酵基本原理、发酵微生物筛选与培养方法、介质配方与调控策略等。
实验内容包括发酵微生物的分离与纯化、菌种的培养与保藏、生物酶的筛选与鉴定、酵母菌的发酵与调控等。
（2）发酵设备与控制实验：学生学习发酵设备的结构与工作原理、发酵过程的监测与控制方法等。
实验内容包括发酵设备的组装与调试、发酵过程中的参数监测与控制、发酵设备的日常维护与管理等。
（3）发酵工程实验：学生参与真实的发酵工程项目，掌握从发酵微生物的分离与培养到产品的提取与纯化的整个流程。
实验内容包括发酵工艺的设计与优化、发酵过程的实时监测与控制、产品的提取与纯化等。
3. 实验教学安排：（1）实验前准备：学生提前学习与准备实验所需的理论知识，包括发酵工艺原理、发酵微生物的特性、发酵设备的工作原理等。
（2）实验讲解与指导：教师进行实验讲解，包括实验目的、操作步骤与注意事项等，并指导学生进行实验操作，确保实验工作的安全与顺利进行。
（3）实验数据处理与报告撰写：学生对实验数据进行整理与分析，并撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果与讨论等，培养学生的科学研究与论文写作能力。
4. 实验成果评价：（1）实验报告：根据实验报告的完整性、准确性、逻辑性和深度等维度对学生进行评价，并根据评价结果进行成绩评定。
（2）实验操作：根据学生在实验过程中的操作规范性、技术熟练度和实验结果的准确性等维度进行评价，并根据评价结果进行成绩评定。
（3）实验问题解决与团队合作：根据学生在实验中遇到问题的解决能力和与同学协作的团队精神进行评价，并根据评价结果进行成绩评定。
发酵工程教学大纲
031106009Fermentation Engineering：共同学科课程选修6 学期362本课程是生物技术专业的必修课。
课程系统讲授发酵工程基本概念、基本理论和分析方法，主要内容包括：工业微生物菌种选育、工业发酵培养基设计、发酵工业无菌技术、种子扩大培养、发酵动力学、氧的供需、发酵生理及其过程控制、发酵罐的放大与设计、基因工程菌发酵、发酵产品的提取与精制、发酵工业清洁生产、发酵工厂设计、发酵经济学、发酵产品生产原理与技术应用，以及发酵工程在现代生物化工中的应用等方面。
《发酵工程原理与技术应用》，北京，化学工业出版社， 2022 年。
《发酵工程原理与技术》，高等教育出版社，2022 年。
李艳，《发酵工业概论》，中国轻工业出版社，2002 年。
姚汝华，《微生物工程工艺原理》，华南理工大学出版社，2005 年。
熊宗贵，《发酵工艺原理》，中国医药科技出版社，2000 年。
毛忠贵，《生物工业下游技术》，中国轻工业出版社，2002 年。
梅乐和等，《生化生产工艺学》，科学出版社，2022 年。
俞俊棠等，《生物工艺学》，华东化工大学出版社，1992 年。
贺小贤，《生物工艺原理》，化学工业出版社，2003 年。
涵盖范围广、基础性强的特点，就其学科性质而言它又是一门实践性较强的学科。
通过本课程的学习，使学生在微生物学、生物化学等课程的基础上，系统的掌握发酵工程的基本理论、基本知识和基本技能，建立较深刻的微生物学观点，形成科学的思维方式。
同时要求学生能了解现代发酵工程理论和技术的新发展。
本教学大纲以国家教委对生物学科本科专业人材的基本培养规格和教学要求为指导，以我院2022 年教学计划的要求，学生的知识结构水平，各学科教学内容之间的交叉重复性及专业后续课开设的实际情况为依据，以“发酵工程原理与技术”教材为蓝本，对发酵工程研究内容进行阐述了解和掌握运用微生物发酵生产工艺过程的基本原理和方法，了解和掌握发酵过程的规律及不同发酵操作方式的特点和应用，了解和掌握不同类型的生物反应器工作原理，懂得如何应用这些基本理论去分析和解决生产过程中的具体问题，改造原有生产过程使其更符合客观规律，实现发酵过程的优化，提高生产过程的经济和社会效益。
《发酵工程》理论课教学大纲(供四年制本科生物工程专业使用)
《发酵工程》理论教学大纲(供四年制本科生物工程专业使用)I 前言发酵工程是生物学各专业本科生的专业课。
通过学习在工、农、医等方面的应用及发酵工艺的控制、发酵产物的提取、生产设备的结构，了解该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握发酵工程的基本理论和基础知识，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
本大纲适用于四年制本科生物工程专业使用。
现将大纲使用中有关问题说明如下：一为了使教师和学生更好地掌握教材，大纲每一章节均由教学目的、教学要求和教学内容三部分组成。
教学目的注明教学目标，教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别，教学内容与教学要求级别对应，并统一标示（核心内容即知识点以下划实线，重点内容以下划虚线，一般内容不标示）便于学生重点学习。
二教师在保证大纲核心内容的前提下，可根据不同教学手段，讲授重点内容和介绍一般内容。
三总教学参考学时数：40学时，其中理论课36学时，实验课（参观）4学时。
理论与实验学时之比为9:1。
四教材：《微生物工程》，科学出版社出版，曹军卫主编，第二版，2007年3月。
Ⅱ正文第1章微生物工程概论一教学目的学习微生物工程的发展简史及其应用，发酵的一般过程。
二教学要求（一）了解微生物工程的发展简史。
（二）熟悉微生物工程的应用。
（三）掌握发酵的一般过程三教学内容（一）微生物工程的发展简史。
（二）微生物工程的应用（三）发酵的一般过程第2章生产菌种的来源一教学目的学习生产菌种的来源、分离方法。
二教学要求（一）掌握生产菌种的分离方法。
（二）掌握抗生素产生菌的分离。
（三）掌握氨基酸产生菌的分离。
三教学内容（一）生物物质产生菌的筛选过程。
（二）菌种的分离。
第3章微生物的代谢调节与代谢工程一教学目的通过本章的学习，学习初级代谢与次级代谢的概念、特点及二者的关系；微生物代谢的类型及关系；微生物代谢自我调节的方法及代谢调控方法；代谢工程的定义及方法。
二教学要求（一）了解微生物的代谢类型及关系。
（二）掌握初级代谢与次级代谢的概念、特点及二者的关系。
发酵工程-课程教学大纲
《发酵工程》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程代码：1200192.课程名称：发酵工程3.学时/学分：34学时/2学分4.开课系（部）、教研室：生命科学系、生物工程教研室5.先修课程：微生物学、物理化学、数学、化工原理6.面向对象：生物工程、食品工程专业二、课程性质与目标1. 课程性质：专业方向课程。
2. 课程目标：《发酵工程》是生物工程、食品工程专业的一门专业方向课。
由于发酵工程是整个生物技术的核心，是工业微生物实现实验室与工厂化生产的具体操作，是生物技术在生产实践中应用的原理及方法的一部分，是基因工程及酶工程等生物技术工业化的过程与方法。
通过对《发酵工程》的学习，可以使学生进一步系统了解发酵工程从培养基配制到发酵罐生产，直至产品分离等一系列的操作原理及过程。
因此，通过对《发酵工程》的学习，不仅掌握发酵工程原理及发酵优化控制过程，而且对系统了解生物技术及其工业化应用都具有深远的意义。
另外，通过发酵工程各论的了解，不仅能够掌握发酵工艺操作从小试到放大的具体过程及反应过程控制方法，而且进一步了解了目前发酵行业的具体产品生产工艺，从理论到方法学会发酵工程这一门技术，对发酵生产能够进行指导与分析。
三、教学基本内容及要求第一章绪论（2学时）㈠教学的基本要求1.了解发酵的概念；2.了解微生物发酵工业的发展过程；3.了解微生物发酵生产的地位、现状和基本工艺过程。
㈡教学具体内容1. 发酵工程的有关概念（0.5）2. 发酵工业的发展概况及趋势（1.5）2.1发酵工业的发展简史2.2 发酵工业的发展现状2.3 发酵工业的发展趋势3. 发酵生产的基本过程及发酵技术的应用（1）3.1 发酵生产的主要方式3.2 发酵生产的基本过程3.3 发酵技术的应用㈢教学重点和难点1.发酵工程技术发展的各历史阶段的主要贡献；2.发酵生产的基本过程和主要方式。
㈣思考题1.发酵工程技术发展的各历史阶段的主要贡献？2.发酵生产的基本过程和主要方式。
《酶工程与发酵工程》实验课教学大纲
《酶工程与发酵工程》实验课教学大纲课程名称: 酶工程与发酵工程课程编号: 0321013课程性质: 非独立设课课程属性专业课学时学分: 总学时60 总学分3 实验学时20应开实验学期: 三年级第六学期适用专业: 生物工程、生物技术先修课程: 微生物学、分子生物学、生物化学大纲主撰人: 尹清强大纲审核人: 张金钟张玉龙一、实验课程简介《发酵工程》是生物工程的主要组成部分, 是利用微生物生长代谢活动产生的各种生理活性物质来生产商业化产品。
通过本课程的学习, 要求学生掌握发酵用微生物的选育、保藏、发酵代谢和发酵工艺的调控, 发酵终产物的提纯及应用。
了解发酵设备的功能及实际操作等基本理论与技术, 了解典型代谢物的生产工艺及产品制备进程。
《酶工程》也是生物工程的组成部分, 是酶生产与应用的技术过程。
其主要任务是通过人工操作, 获得人们所需的酶, 并通过各种方法使酶发挥其催化功能。
通过本课程的学习, 要求学生掌握酶的生产、纯化、分子修饰、固定化和应用的基本理论、基本技术及其最新发展趋势。
二、实验教学目的和基本要求实验教学以学生在实验室实践为主,•发挥学生的主体作用, 教师只做必要的实验原理和注意事项的讲解,并注意引导学生拓展所学的内容。
通过实验课加强学生们对理论知识的认识, 把学到的理论知识融会贯通, 最终达到掌握基本实验技能并培养学生创新能力的目的。
具体要求如下:1. 遵守实验室规则, 爱护实验仪器设备。
2. 实验前要充分预习实验指导, 做好实验记录, 认真完成实验报告。
3．实验操作要细心谨慎, 严格遵守操作规则, 注意安全。
4．实验完毕, 注意关闭灯、电、火、窗等三、实验项目名称与学时分配四、实验方式及基本要求实验方式以小组为单位进行, 使每一个学生都能亲自动手和参与其中。
现场参观和示范性实验, 按班级为单位进行。
培养学生动手能力和理论联系实际的独立思考、综合分析能力。
各实验按不同的实验目的和要求进行, 每个学生在完成每个实验后, 要认真撰写实验报告。
发酵工程教学大纲
发酵工程教学大纲发酵工程（Fermentation Engineering）一、课程概况课程编号：课程总学时：56 （其中，讲课：40，实验：16）课程学分： 3 课程分类：开设学期：开课单位：适用专业：所需先修课：微生物学、生物化学课程负责人：韩北忠、刘萍二、内容简介是工业微生物实现实验室与工厂化生产的具体操作，方法的一部分，工程》工业化应用都具有深远的意义。
另外，通过《发酵工程》实验及发酵工程各论的了解，不仅能够掌握发酵工艺操作从小试到放大的具体过程及反应过程控制方法，前发酵行业的具体产品生产工艺，进行指导与分析。
程的基本原理，发酵工艺及过程控制方法；程各论简介。
三、教学大纲1放线菌、酵母的分离方法；常用工业菌种育种的方法；诱变、基因转移、基因重组的原理及必修三（2）食品学院生物技术系生物工程、食品科学与工程是生物工程专业的一门专业必修课。
是基因工程及酶工程等生物技术工业化的过程与方法。
不仅掌握发酵工程原理及发酵优化控制过程，（1）发酵工程上游技术：菌种选育的基本理论与方法；绪论（2学时）工业微生物菌种的选育与保藏（由于发酵工程是整个生物技术的核心，是生物技术在生产实践中应用的原理及因此，通过对《发酵而且对系统了解生物技术及其而且进一步了解了目对发酵生产能够（3）发酵工程设备及发酵中试放大；40学时）4学时）2）发酵工4）发酵工《发酵工程》的学习，从理论到方法学会发酵工程这一门技术，本课程主要内容为：（（、课堂讲授部分教学内容与要求（第一章本章要点：掌握发酵工程的基本知识；了解发酵工程的一般工艺过程和工艺发展趋势。
第二章工业菌种筛选思路、程序及注意事项；培养分离中要解决的问题，自然界细菌、真菌、操作方法；不同微生物菌种保藏原理、方法及各自的应用优缺点。
本章重点了解工业微生物菌种选育常用方法及过程，掌握菌种的保藏方式。
第三章发酵工艺条件的优化（4学时）不同营养因素对微生物生长及代谢的影响，不同用途培养基的确定依据和方法；不同培养条件对微生物生长及代谢的影响，发酵条件的确定方法；发酵终点的判断原理及方法；工业微生物菌种培养的类型、主要培养方法及扩大的特点。
发酵工程教学大纲
《发酵工程》课程教学大纲授课专业：化学工程与工艺学时数：50 学分数：2.5一、课程的性质和目的本课程为化学工程与工艺专业生物化工方向的专业限选课。
其任务是让学生掌握工业发酵调控的基础理论与方法，能够运用该知识阐述微生物的代谢调节与发酵规律，解释影响发酵过程的各种因素，提高分析工业发酵过程的思维能力与计算能力，为今后的工作学习奠定必要的基础。
二、课程教学内容第一章绪论（2学时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1. 发酵的概念与函盖范围。
2. 工业发酵的主要类别与目的。
3. 发酵的渊源与工业史。
4. 工业发酵过程的主要环节及其内容。
难点：初级代谢产物，次级代谢产物，发酵过程第二章微生物的生长（6学时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1. 微生物生长的形式与测量。
2. 影响微生物生长的因素。
3. 细胞生长的周期规律及其研究方法。
4. 生长得率的概念及其表示方法。
5. 微生物的生长与分化过程及其调节。
6. 代谢物与溶质的运输过程。
要求一般理解与掌握的内容有：7. 呼吸效率的概念。
8. 维持能的概念及其与环境因素的关系。
9. 生长速率对细胞的影响。
10. 测定生长效率需注意的问题。
难点：细胞群体的生长周期，染色体复制与细胞分裂之间的时间分配，得率系数，载体。
第三章工业微生物的分离、保存与改良（2课时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1. 微生物的筛选分离方法。
2. 微生物的保存方法。
3. 工业微生物的改良方法。
要求一般理解与掌握的内容有：4. 基因工程菌的培养与表达。
难点：筛选，反馈抑制第四章微生物的基础代谢（8课时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1. 微生物能量代谢原理。
2. 葡萄糖分解代谢的途径。
3. 微生物组成代谢过程。
4. 代谢工程的概念。
要求一般理解与掌握的内容有：4. 代谢的热力学。
5. 细胞主要成分的代谢过程。
6. 代谢流的概念。
难点：代谢的生物化学过程，代谢物流分析，代谢控制分析第五章工业发酵用的培养基（2课时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1. 工业发酵用培养基的要求。
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楚雄师范学院化学与生命科学系生物技术专业《发酵工程》（理论）课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：031106009课程中文名称：发酵工程课程英文名称：课程性质：共同学科课程选修使用专业：生物技术、葡萄酒专业开课学期：第6学期总学时：36总学分：2预修课程：无机及分机化学、有机化学、微生物、分子生物学、生物化学课程简介：本课程是生物技术专业的必修课。
课程系统讲授发酵工程基本概念、基本理论和分析方法，主要内容包括：工业微生物菌种选育、工业发酵培养基设计、发酵工业无菌技术、种子扩大培养、发酵动力学、氧的供需、发酵生理及其过程控制、发酵罐的放大与设计、基因工程菌发酵、发酵产品的提取与精制、发酵工业清洁生产、发酵工厂设计、发酵经济学、发酵产品生产原理与技术应用，以及发酵工程在现代生物化工中的应用等方面。
教材建议：余龙江，《发酵工程原理与技术应用》，北京，化学工业出版社，2006年。
参考书：李艳主编，《发酵工程原理与技术》，高等教育出版社，2007年。
李艳，《发酵工业概论》，中国轻工业出版社，2002年。
姚汝华，《微生物工程工艺原理》，华南理工大学出版社，2005年。
熊宗贵，《发酵工艺原理》，中国医药科技出版社，2000年。
毛忠贵，《生物工业下游技术》，中国轻工业出版社，2002年。
梅乐和等，《生化生产工艺学》，科学出版社，2007年。
俞俊棠等，《生物工艺学》，华东化工大学出版社，1992年。
贺小贤，《生物工艺原理》，化学工业出版社，2003年。
二、课程性质、目的及总体教学要求课程的基本特性：发酵工程具有涉及领域宽、涵盖范围广、基础性强的特点，就其学科性质而言它又是一门实践性较强的学科。
通过本课程的学习，使学生在微生物学、生物化学等课程的基础上，系统的掌握发酵工程的基本理论、基本知识和基本技能，建立较深刻的微生物学观点，形成科学的思维方式。
同时要求学生能了解现代发酵工程理论和技术的新发展。
本教学大纲以国家教委对生物学科本科专业人才的基本培养规格和教学要求为指导，以我院2014年教学计划的要求，学生的知识结构水平，各学科教学内容之间的交叉重复性及专业后续课开设的实际情况为依据，以“发酵工程原理与技术”教材为蓝本，对发酵工程研究内容进行阐述课程的教学目的：要求学生能了解现代发酵工程理论和技术的新发展。
了解和掌握运用微生物发酵生产工艺过程的基本原理和方法，了解和掌握发酵过程的规律及不同发酵操作方式的特点和应用，了解和掌握不同类型的生物反应器工作原理，懂得如何应用这些基本理论去分析和解决生产过程中的具体问题，改造原有生产过程使其更符合客观规律，实现发酵过程的优化，提高生产过程的经济和社会效益。
其目的是帮助学生从科学本质上理解和认识产品生产制造过程中科学技术的普遍性和特殊性，强化理论基础，同时进一步拓宽知识面，为学生将来走上工作岗位后的科学研究、技术开发和工程应用打好理论基础。
课程的总体教学要求：本课程教学内容以基本知识、基本理论、基本原理和基本观点为主，同时考虑到生物技术专业为理科学生，工程知识比较缺少，我们主要重点讲述发酵工业菌种、发酵工业培养基设计、发酵工业的无菌技术、发酵工业的种子制备、发酵动力学、发酵工业中氧的供需及发酵过程控制等发酵工程的核心理论部分，而涉及到工程技术等方面的内容主要是作为简述性的讲述。
在应用本大纲进行教学时，应保证大纲规定的基本内容，而对课时分配、教学方式等则可根据具体情况灵活掌握，进行适当的调整。
采用多媒体等现代化教学手段辅助教学，丰富教学内容，力争图文并茂。
通过启发式、提问式等灵活多样的教学方法，联系生活实际，激发学生的兴趣，提高课堂教学效果。
三、章节教学内容与要求第一章绪论（2学时）1.1发酵工程的定义及其与其他相关学科的关系1.1.1什么是发酵工程1.1.2发酵工程与其他相关学科的关系1.2发酵工程的发展史1.2.1发酵本质的认识过程1.2.2发酵工程技术的发展史1.3发酵工业的特点及其研究范畴1.3.1发酵工业的特点1.3.2发酵工业的范围1.4工业发酵的类型与工艺流程1.4.1工业发酵的类型1.4.2发酵生产工艺流程1.5发酵工程在国民经济中的应用1.5.1医药工业1.5.2食品工业1.5.3能源工业1.5.4化学工业1.5.5冶金工业1.5.6农业1.5.7环境保护1.6发酵工程的应用前景说明和要求：1、要求：熟悉发酵工程的一般概念；了解发酵工业的范围、特点、发展历程及发展趋势；掌握发酵工程生产的一般工艺过程。
了解现代发酵工程与生物技术的关系。
2、重点：发酵工程的一般概念；发酵工程生产的一般工艺过程。
3、难点：发酵工程生产的一般工艺过程。
第二章发酵工业菌种2.1发酵工业菌种概述2.1.1细菌2.1.2放线菌2.1.3酵母菌2.1.4霉菌2.1.5未培养微生物2.2发酵工业菌种的分离筛选2.2.1样品的采集2.2.2样品的预处理2.2.3富集培养2.2.4菌种分离2.2.5菌种初筛和复筛2.3发酵工业菌种鉴定2.3.1经典的分类鉴定方法2.3.2现代分类鉴定方法2.3.3将菌种直接送到权威鉴定机构鉴定2.4发酵工业菌种改良2.4.1菌种代谢生理与分子生物学2.4.2常规育种2.4.3细胞工程育种2.4.4基于代谢调节的育种技术2.4.5基因工程育种2.4.6蛋白质工程育种2.4.7代谢工程育种2.4.8组合生物合成育种2.4.9反向生物工程育种2.5发酵工业菌种保藏2.5.1菌种变民及退化机理2.5.2菌种保藏技术说明和要求：1、要求：了解发酵工业常用的微生物菌种及要求；熟悉发酵工业微生物菌种的分离和选育工作并掌握分离和育种的原理和技术；熟悉发酵工业微生物菌种的衰退的原因、复壮的措施和保藏的方法。
2、重点：工业常用的微生物菌种及要求；微生物的筛选分离方法；工业微生物的改良方法；微生物菌种的保存方法。
3、难点：微生物的筛选分离方法；工业微生物的改良方法。
第三章发酵工业培养基设计3.1发酵工业培养基的基本要求3.2发酵工业培养基的成分及来源3.2.1碳源3.2.2氮源3.2.3无机盐及微量元素3.2.4水3.2.5生长调节物质3.3微生物的培养基类型3.3.1斜面培养基3.3.2种子培养基3.3.3发酵培养基3.4发酵培养基的设计原理与优化方法3.4.1发酵培养基的设计原理3.4.2发酵培养基的优化方法说明和要求：1、要求：了解培养基营养成分的来源和配制培养基的基本原则；了解发酵生产培养基的组成成份及其在发酵中的作用；掌握培养基的设计常用方法。
2、重点：工业发酵用培养基的要求；配制培养基的基本原则；培养基的构成；培养基各组分的作用；培养基的设计。
3、难点：培养基的设计。
第四章发酵工业的无菌技术4.1发酵工业的无菌处理4.2发酵工业污染的防治策略4.2.1污染的危害4.2.2杂菌污染的防治4.3发酵工业的无菌技术4.4发酵培养基及设备管道灭菌4.4.1湿热灭菌原理4.4.2分批灭菌4.4.3连续灭菌4.4.4发酵培养基及设备管道灭菌技术4.5空气除菌4.5.1空气除菌方法4.5.2空气过滤除菌4.5.3空气预处理4.5.4空气预处理流程设计4.5.5空气过滤介质4.5.6提高过滤除菌效率的措施说明和要求：1、要求：了解的灭菌的原理及方法；掌握微生物热死动力学；掌握影响灭菌效果的因素及控制方法。
了解无菌空气的制备方法；掌握空气介质过滤除菌的工艺过程。
掌握染菌对不同发酵过程的影响，染菌发生的不同时间对发酵的影响；熟悉染菌的检查和判断；掌握发酵染菌原因分析及其防治。
2、重点：微生物热死动力学；影响灭菌效果的因素及控制方法；空气介质过滤除菌的工艺过程；染菌对不同发酵过程的影响，染菌发生的不同时间对发酵的影响；发酵染菌原因分析及其防治。
3、难点：微生物热死动力学；空气介质过滤除菌的工艺过程；染菌对不同发酵过程的影响，染菌发生的不同时间对发酵的影响；发酵染菌原因分析及其防治。
第五章发酵工业的种子制备5.1种子制备原理与技术5.1.1优良种子应具备的条件5.1.2种子质量的判断方法5.1.3种子制备5.1.4种龄与接种量5.2影响种子质量的因素5.3种子质量的控制措施5.3.1菌种稳定性检查5.3.2适宜的生长环境5.3.3种子无杂菌检查5.4种子制备的放大原理与技术5.4.1细菌发酵时的种子扩大培养5.4.2酵母发酵时的种子扩大培养5.4.3丝状真菌发酵的种子扩大培养5.4.4放线菌发酵时的种子扩大培养说明和要求：1、要求：掌握种子扩大培养的任务，制备的过程；熟悉种子培养和种子质量的控制。
2、重点：种子扩大培养的任务及制备的过程；种子质量的控制。
3、难点：种子扩大培养的任务及制备的过程。
第六章发酵动力学6.1分批发酵动力学6.1.1微生物生长动力学6.1.2底物消耗动力学6.1.3代谢产物的合成与微生物生长的动力学关系6.1.4分批发酵的优缺点6.2连续发酵动力学6.2.1单级连续发酵6.2.2多级连续发酵6.2.3连续培养在工业生产中的应用6.2.4连续培养中存在的问题6.3分批补料发酵及其动力学6.3.1分批补料发酵动力学6.3.2分批补料发酵的应用说明和要求：1、要求：了解微生物反应模式和发酵的方法，了解分批培养、补料分批培养和连续培养的概念及特点；掌握分批培养过程的基本动力学方程。
了解连续培养动力学方程。
2、重点：微生物反应模式和发酵的方法；分批培养过程的基本动力学方程。
3、难点：分批培养过程的基本动力学方程。
第七章发酵过程控制7.1发酵过程控制概述7.1.1发酵过程的参数检测7.1.2发酵过程的代谢调控7.2温度对发酵的影响及其控制7.2.1影响发酵温度的因素7.2.2温度对微生物生长的影响7.2.3温度对基质消耗的影响7.2.4温度对产物合成的影响7.2.5最适温度的选择7.3对发酵的影响及其控制7.3.1发酵过程中变化的规律7.3.2最适的选择7.3.3的调控策略7.4溶解氧对发酵的影响及其控制7.4.1溶解氧变化的规律7.4.2溶解氧在发酵过程控制中的重要作用7.4.3影响溶解氧的主要因素与控制方法7.4.4溶解氧控制对发酵的影响7.5C02和呼吸商对发酵的影响及其控制7.5.1C02对发酵的影响7.5.2呼吸商与发酵的关系7.6基质浓度对发酵的影响及其控制7.7通气搅拌对发酵的影响及其控制7.8泡沫对发酵的影响及其控制7.8.1泡沫的产生及其影响7.8.2发酵过程中泡沫的消长规律7.8.3泡沫的控制7.9高密度发酵及过程控制7.9.1高密度发酵7.9.2高密度发酵的策略7.9.3高密度发酵技术7.9.4高密度发酵存在的问题7.10发酵终点的检测与控制7.10.1发酵终点的判断7.10.2菌体自溶的监测7.10.3影响自溶的因素说明和要求：1、要求：了解发酵过程的主要控制参数及代谢的变化规律；掌握温度、值、溶解氧浓度、菌体浓度、基质浓度、补料和泡沫的影响及其控制方法。