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课件网) 本节聚焦 第3节 发酵工程及其应用 什么是发酵工程？ 发酵工程的一般流程是什么？ 发酵工程在生产上有哪些重要的价值？ 第1章 发酵工程 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 感谢盘尼西林（青霉素） 英国细菌学家亚历山大·弗莱明（1881～1955）于1928年发现了青霉素，并由于这一功绩获得了1945年的诺贝尔医学奖。 从社会中来 培 养 基 上 的 青 霉 菌 青霉素 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。 一、发酵工程的基本环节 生产沼气 生产食品添加剂 生产药物 生物微生物肥料 一、发酵工程的基本环节 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。 一、发酵工程的基本环节 自然界中 诱变育种或基因工程育种 产柠檬酸量高的黑曲霉 基因工程改造的啤酒酵母，加速发酵过程，缩短生产周期 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。 一、发酵工程的基本环节 增加菌种数量，确保有充足的菌体参与发酵 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 一、发酵工程的基本环节 选择原料 反复试验 实例：在青霉素生产过程中如果有杂菌污染，某些杂菌会分泌青霉素酶，将青霉素分解掉。 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。 一、发酵工程的基本环节 电动机 排气管 pH计 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 阀门 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器和控制装置 冷却水进入口 放料管 冷却夹层 冷却水排出口 发酵液 —发酵工程的中心环节 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 ... ...
