1.3 发酵工程及其应用学案（含解析）

1.3 发酵工程及其应用学案 【学习目标】 1.概述发酵工程的一般流程 2.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 3.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 【学习重难点】 重点：发酵工程的基本环节，发酵工程的应用。 难点：发酵工程的基本环节。 【预习新知】 发酵工程的基本环节 1．选育菌种：性状优良的菌种可以从 中筛选出来，也可以通过 或 获得。 2．扩大培养：工业发酵罐的体积很大，接入的菌种总体积也较大，因此在发酵之前还需要对菌种进行 。 3．配制培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。培养基的配方要经过 才能确定。 4．灭菌： 和 都必须经过严格的灭菌。 5．接种：扩大培养的菌种和灭菌后的 加入发酵罐中 6．发酵罐内发酵：在发酵过程中，要随时检测培养液中的 、 等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的 ，要严格控制 、 和溶解氧等发酵条件。 7．分离、提纯产物：如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用 等方法将菌体分离和干燥得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的 措施来获得产品。 发酵工程的应用 1．在食品工业上的应用 (1)生产传统的发酵产品，如　　　　　　　。 (2)生产各种各样的食品添加剂，如通过　　　发酵制得的柠檬酸，由　　　　　　　发酵生产味精。 (3)生产酶制剂，如α淀粉酶、β淀粉酶、脂肪酶等。 2．在医药工业上的应用 　　工程、　　　工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。 3．在农牧业上的应用 (1)生产微生物肥料。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，常见的有　　　　、　　　　等。 (2)生产微生物农药。微生物农药是利用　　　或　　　　来防治病虫害的。微生物农药作为　　　　的重要手段，将在农业的 　　　　　方面发挥越来越重要的作用。 (3)生产微生物饲料。微生物含有丰富的　　　。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　　　　　，即单细胞蛋白，用单细胞蛋白制成的微生物饲料，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 发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域，在助力解决　　　 　　　　　和　　等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。 【巩固训练】 1.青霉素的发现和产业化生产推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。下列有关青霉素发酵工程的叙述正确的是( ) A.发酵过程中，pH会改变，进而影响菌种的生长繁殖 B.发酵完成后，需对菌体进行破碎，才能分离得到青霉素相关产物 C.产青霉素的菌种代谢类型为异养厌氧型，发酵过程中需隔绝氧气 D.产青霉素的菌种为原核生物，发酵液的pH应调成中性偏碱 2.废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是( ) A.该生产过程中，一定有气体生成 B.微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C.该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D.沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理 3.青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法错误的是( ) A.发酵液中的碳源不宜使用葡萄糖 B.可用深层通气液体发酵技术提高产量 C.选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中 D.青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌 4.人们用木质纤维素类生物材料生产燃料乙醇的过程中需要将纤维素转化为单糖，再将单糖发酵转化为乙醇。科研人员分离得到了一种能将纤维素直接转化 ... ...