人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第1章 发酵工程 第3节 发酵工程及其应用.ppt

2.怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要?3.为什么发酵工程的生产条件比较温和?提示要对温度、pH、溶解氧等发酵条件进行严格控制,使其最适合微生物的生长繁殖,还要及时添加必需的营养成分。提示发酵是利用微生物的代谢将原料进行转化,而微生物代谢是在常温常压下进行的,因此发酵工程的生产条件比较温和。4.在产物分离和提纯方面,发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进之处?提示传统发酵技术获得的产物一般不是单一组分,而是成分复杂的混合物,很多时候不会再对产物进行分离和提纯处理。在发酵工程中,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。如果产品是代谢物,可采用蒸馏、萃取等方法进行提取。5.请用箭头和文字归纳概述现代发酵工程的基本环节。提示方法突破发酵工程的基本环节基本环节主要方法及目的选育菌种从自然界中筛选、诱变育种或基因工程育种扩大培养快速增加菌种数量配制培养基结合菌种的代谢特点配制培养基灭菌避免因杂菌污染而影响产品品质和产量接种将扩大培养后的菌种投放到发酵罐中基本环节主要方法及目的发酵罐内发酵①监测并控制温度、pH、溶解氧等发酵条件,使发酵全过程处于最佳状态②随时检测培养液中微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程,还要及时添加必需的营养成分等分离、提纯产物①若发酵产品是微生物细胞本身,可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离、干燥②若发酵产品是代谢物,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视角应用1.[2023云南昭通高二检测]下列关于发酵工程基本环节的叙述,错误的是()A.发酵工程的主要环节包括选育菌种、扩大培养、配制培养基、灭菌、接种、发酵罐内发酵、分离和提纯产物B.扩大培养是发酵工程的中心环节C.性状优良的菌种可以通过基因工程育种或诱变育种获得D.对于获得的产品菌种,可以采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥B解析发酵工程的基本操作过程包括选育菌种,扩大培养,配制培养基,灭菌,接种,发酵罐内发酵,分离、提纯产物,A项正确;发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节,B项错误;基因工程育种、诱变育种均能获得性状优良的菌种,C项正确;产品不同,分离、提纯的方法一般不同,如果产品是微生物细胞本身,可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可获得产品,D项正确。2.某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒发酵过程的研究,下列叙述错误的是()A.夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理B.乙醇为挥发性物质,故发酵过程中空气的进气量不宜太大C.正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D.可以通过检测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵B解析果酒发酵时,一般将温度控制在18~30℃,夏季温度高,且发酵过程中有热量产生,因此夏季生产果酒时,常需对罐体进行降温处理,A项正确;果酒发酵是无氧发酵,不能通入空气,B项错误;正常发酵过程中不消耗O2,会产生CO2,故罐内的压力不会低于大气压,C项正确;酵母菌发酵过程中会消耗大量糖类,故可以通过检测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵,D项正确。主题二发酵工程的应用情境探究发酵工程以其生产条件温和,原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小等特点,在许多领域得到了广泛的应用。请阅读教材P24~27“发酵工程的应用”部分,结合思考·讨论“啤酒的工业化生产流程”,解决下列问题。1.与传统的手工发酵相比,在啤酒的工厂化生产中,哪些工程手段会使啤酒的产量和质量明显提高?提示菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制及产品的消毒等,都有助于提高啤酒的产量和品质。2.抗生素、氨基酸、酶制剂等产品为什么能通过微生物发酵来生产?这与微生物的生长和代谢特点有什么关系?提示某些微生物因争夺生存环境或营养物质,会产生抗生素将其他种类的微生物杀死;微生物会通过合成或分解代谢生产它必需的物质,包括氨基酸、核苷酸等;微生物会产生蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶,以便将营养物质水解成可吸收的小分子的肽或氨基酸、葡萄糖。方法突破1.发酵工程生产的相关产品及所用的微生物2.啤酒的工业化生产流程视角应用视角1啤酒的工业化生产1.传统啤酒酿造过程中,发酵在敞开式发酵池中进行,麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气,之后会产生大量气体翻腾逸出,在麦芽汁表面形成25~30cm厚的泡盖(气泡层),然后停止通气,进入静止发酵阶段,一段时间后即可得到啤酒。下列说法正确的是()A.静止发酵阶段酵母菌可直接将淀粉转化为酒精和CO2B.用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以增加麦芽汁中可发酵糖的含量C.泡盖的形成是由于酵母菌有