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1.3发酵工程及其应用课件 (28张1个视频)2024-2025学年人教版(2019)高中生物学选择性必修3

日期:2025-04-04 科目:生物 类型:高中课件 查看:97次 大小:29049281B 来源:二一课件通
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人教版(2019)高中生物选择性必修3 第一章 发酵工程 第3节 发酵工程及应用 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 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 1.什么是发酵工程? 2.发酵工程的一般流程是什么? 3.发酵工程在生产上有哪些重要的价值? 从社会中来 P22 青霉素的生产 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”。其发现者亚历山大·弗莱明(英国1881-1955。青霉素之父)在1945年获诺贝尔生理学医学奖。 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(微生物工程) 对发酵原理的认识 微生物纯培养技术建立 密闭式发酵罐设计成功 严格控制环境条件(温度、pH、溶解氧、压强、营养物、泡沫等) 大规模生产 发酵产品 微生物的特定功能 现代化工程技术 发酵工程 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、发酵工的基本环节 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。 生产柠檬酸 生产啤酒 生产味精 黑曲霉 啤酒酵母 谷氨酸 棒状杆菌 在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。在生产实践中,培养基的配方要经过反复试验才能确定。 接种 选育菌种 配制培养基 扩大培养 灭菌 发酵罐内发酵 分离、提纯产物 获得产品 性状优良的菌种可以从自然界中筛选出来,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。 工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米,接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以,在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养 发酵工程中所用的菌种大多数是单一菌种,一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下降。因此,培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。 现代发酵工程使用的大型发酵罐均有计算机控制系统,能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、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。 电动机 排气管 pH计 冷却水排出口 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮 生物传感器装置 空气入口 放料管 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 这是发酵工程的中心环节。在发酵过程中,要随时检测培养液中微生物的数量、产物的浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。 环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖,而且会影响微生物代谢物的形成。 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。 电动机D1 排气管C3 pH计B3 冷却水排出口C2 冷却夹层 发酵液 搅拌叶轮D2 生物传感器装置B4 空气入口A4 放料管A2 A3 阀门 A1培养物或营养物质的加入口 B1观察孔 B2取样管 B5温度传感器和控制装置 C1冷却水进入口 —发酵工程的中心环节!!! 发酵罐发酵 装置编号 主要用途 A1-A3 A4 B1-B5 C1、C2 C3 D1、D2 控制培养物以一定速度进入、流出发酵罐,实现连续培养 控制溶解氧 通过肉眼观察、仪器检测等监控发酵条件以及发酵过程,B2处抽取样品进一步检测。 通过控制冷水流速调节罐温 调节罐压 电机带动叶轮转动进行搅拌,使微生物与发酵液混合均匀,加快氧气 ... ...

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