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课件网) 第3节 发酵工程及其应用 第1章 发酵工程 <<< 学习目标 1.掌握发酵工程的基本环节。 2.理解发酵工程在农业、食品工业、医药工业及其他工业生产上有重要的应用价值。 1.发酵工程的基本环节 品质 梳理 教材新知 诱变 育种 基因工程 溶解氧 监测 控制 反馈 产物浓度 溶解氧 过滤 干燥 纯化 2.发酵罐 温度 排气管 排出口 空气 进入口 3.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 a.以 为主要原料，利用产生 的霉菌生产酱油。 b.以谷物或 等为原料，利用酿酒酵母发酵生产各种酒类。 大豆 蛋白酶 水果 ②生产各种各样的食品添加剂 食品添加剂不仅可以增加食品的 ，改善食品的 、色泽和品质，有时还可以延长食品的 。 a.柠檬酸可以通过 的发酵制得。 b.由 发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。 营养 口味 保存期 黑曲霉 谷氨酸棒状杆菌 ③生产酶制剂 常用酶制剂有α-淀粉酶、 、果胶酶、 和脂肪酶等。目前，已有50多种酶制剂成功用于食品的直接生产、改进 、简化生产过程、改善产品的 和口味、延长食品储存期和提高产品 等方面。 β-淀粉酶 氨基肽酶 生产工艺 品质 产量 (2)在医药工业上的应用 ①发酵工程可以生产抗生素、 、激素和 等。 ②基因工程、 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。 氨基酸 免疫调节剂 蛋白质 ③应用实例 a.生长激素释放抑制激素最初从 中提取，远远不能满足需要，利用经过 改造的微生物进行发酵生产，产量大幅提升，价格降为原来的几百分之一。 b.将乙型肝炎病毒的抗原基因转入 ，再通过发酵生产乙型肝炎疫苗。 c.未来甚至还可能用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的 、 等化合物。 羊脑 基因 酵母菌 紫杉醇 青蒿素前体 (3)在农牧业上的应用 ①生产微生物肥料 a.作用：利用微生物在代谢过程中产生的 、 等来增进土壤肥力，改良土壤 ，促进植株生长。有的微生物肥料还可以抑制土壤中 的生长，从而减少病害的发生。 b.类型：常见的有 肥和 肥等。 有机酸 生物活性物质 结构 病原微生物 根瘤菌 固氮菌 ②生产微生物农药 a.原理：微生物农药利用微生物或 来防治病虫害。 b.实例：苏云金杆菌可以用来防治 多种农林虫害；利用 可以防治玉米螟、松毛虫等虫害；一种放线菌产生的抗生素——— 可以用于防治水稻枯纹病。 ③生产微生物饲料 a.单细胞蛋白：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 。 b.在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料 ，动物食用后还能提高 。 其代谢物 80 白僵菌 井冈霉素 菌体 保鲜 免疫力 (4)在其他方面的应用 ①利用纤维废料发酵生产酒精、 等能源物质。 ②极端微生物的利用，如 、 可以用来生产洗涤剂，_____ 有助于提高热敏性产品的产量。 乙烯 嗜热菌 嗜盐菌 嗜低 温菌 (1)发酵工程的中心环节是对微生物细胞本身或其代谢物进行分离、提纯( ) 提示 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节。 (2)谷氨酸的发酵生产在酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺( ) (3)现代发酵工程中所用的菌种大多是复合菌种以提高生产效率( ) 提示 发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。 × × √ (4)发酵工程生产条件温和、原料来源丰富，但废弃物对环境污染很大，不易处理( ) 提示 发酵工程生产条件温和、原料来源丰富，且废弃物对环境污染小，容易处理。 (5)生产柠檬酸需要筛选产酸量高的乳酸菌( ) 提示 生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉，而不是乳酸菌。 × × 任务：发酵工程基本环节分析及应用 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的因素：能在低成本的 上生长，且大量 ... ...
