1.3 发酵工程及其应用课件-高二下学期生物人教版选择性必修3.pptxVIP

本节聚焦;青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素，在“二战”期间，青霉素挽救了数以万计的生命，被称为“有魔力的子弹”。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?;发酵工程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。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。;;1．选育菌种

（1）从＿＿＿＿＿＿筛选。

（2）通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿获得。

思考·讨论

1．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？

①在低成本的培养基上能迅速生长繁殖；

②生产所需代谢物的产量高；

③发酵条件容易控制；

④菌种不易变异、退化等。;2．扩大培养

目的：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

思考·讨论

2．扩大培养所用的培养基，一般选用固体培养基还是液体培养基？为什么？

液体培养基。液体使微生物与营养物质接触更充分，提高营养物质的利用率，利于微生物的繁殖。

3．菌种扩大培养的最佳时期？

将培养到生长速度最快时期的菌体分开，再进行培养。;3．配制培养基

在菌种确定之后，要＿＿＿＿＿＿制备培养基。在生产实践中，培养基的配方要经过＿＿＿＿＿＿才能确定。（即不断优化培养基）

4．灭菌

思考·讨论

4．为什么要灭菌？

发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。杂菌与菌种之间形成的种间竞争关系使产量下降，或杂菌产生的代谢物抑制菌种的生长使产量下降。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。

5．接种;6．发酵罐内发酵

思考·讨论

5．发酵过程中要注意哪些事项？

①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成分。

③要严格控制温度、pH和溶氧量等发酵条件。

6．为什么要严格控制发酵条件？

环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且影响微生物代谢物的形成。;6．发酵罐内发酵

实例：谷氨酸的发酵生产

在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下会积累谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺。

现代发酵工程使用的发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶氧量、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制，还可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。;6．分离、提纯，获得产品;思考·讨论发酵工程基本环节分析;思考·讨论发酵工程基本环节分析;即时巩固;即时巩固;;1．在食品工业上的应用

（1）生产传统的发酵产品

;思考·讨论啤酒的工业化流程;思考·讨论啤酒的工业化流程;蒸煮;蒸煮;思考·讨论啤酒的工业化流程;1．在食品工业上的应用

（2）生产各种各样的食品添加剂

增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时还可以延长食品的保存期。;1．在食品工业上的应用

（3）生产酶制剂

常用的酶制剂如α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、氨基肽酶和脂肪酶等，广泛应用于食品的直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品品质和口味、延长食品储存期和提高产品产量等方面。;二、发酵工程的应用;3．在农牧业上的应用

（1）生产微生物肥料

①微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长。

②有的微生物肥料还可以＿＿＿土壤中病原微生物的生长，从而减少病害的发生。

;3．在农牧业上的应用

（2）生产微生物农药

微生物农药是利用＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿来防治病虫害。;3．在农牧业上的应用

（3）生产微生物饲料

以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即＿＿＿＿＿＿＿，用其制成的微生物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高。;4．在其他方面的应用

（1）解决资源短缺与环境污染问题

如：利用纤维废料发酵生产＿＿＿、＿＿＿等能源物质。

（2）对极端微生物（生活在高温、高压、高盐和低温等环境）的利用

如：利用＿＿＿＿、嗜盐菌生产洗涤剂；＿＿＿＿＿有助于提高热敏性产品的产量。

发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决＿＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿等方面