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课件网) 【本节聚焦】 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 第3节发酵工程及其应用 第一章 发酵工程 学习目标 目 标 关注发酵工程在食品、医药、农牧业的 应用，倡导健康、安全的生产和生活 (社会责任) 基于发酵工程的基本环节和应用实例，阐 明发酵工程的概念。 (科学思维) (科学探究) 根据发酵产品和利用微生物的不同，讨 论发酵工程中的发酵条件及控制方法。 青霉素是世界上第一种应用于临 床的抗生素。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。 问题：那么,在工业上，青霉素究竟是怎样生产的呢 问题：什么是发酵工程 通过发酵工程生产 从社会中来 ①微生物：自然界的微生物 (常规菌) 诱变育种的微生物 基因重组的微生物 ②产品：包括利用酵母菌发酵制造的啤酒、果酒，利用乳酸菌 发酵制造的酸奶，及利用工程菌生产的人胰岛素。 ③实质：利用微生物进行产品生产。 (工程菌) 一、发酵工程的基本环节 发酵工程的概念： 利用微生物的特定功能，通过现代化工程技术，规模 化生产对人类有用的产品。 发酵工程的基本环节 ①方法： 自然界直接筛选性状优良的常规菌种； 通过诱变育种或基因工程育种获得。 ②实例： 选产酸量高的黑曲霉生产柠檬酸； 使用基因工程改造的啤酒酵母生产啤酒， 加速发酵、缩短生产周期。 发酵罐 内发酵 配置培养基 →灭菌 产柠檬酸量高的黑曲霉 啤 酒 酵 母 粉 西安诺然生物 基因工程改造的啤酒酵母 选育菌种 扩大培养 分 离 、 提纯产物 获得 产品 接 种 、 一 选育菌种 扩大培养 配制培养基 灭菌 接种 目 的 增加菌种数量，缩短 生产周期 便 发酵罐内 发酵 方法 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 分离提纯 产物 获得 产品 ①配置培养基要遵循的原则： 即营养物质满足微生物的需要，营养物质的浓 度及配比恰当，物理、化学条件适宜等。 ②配置的培养基应包括微生物生长所需的碳源、 氮源、水、无机盐及特殊营养要求。 ③配置的培养基要经过反复试验才能大规模应用。 接种 发酵罐 内发酵 分 离 、 提纯产物 获得 产品 配置培养基 灭菌 一、发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 原因 杂菌与菌种之间形成种间 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。 选育菌种 扩大培养 配制培养基 实例 在青霉素生产过程中混入 杂菌，这些杂菌会分泌青 霉素酶，分解青霉素。 发酵工程所用大多为单 一 菌种，有杂菌污染影响产量，培 养基和设备需严格灭菌。 一 、发酵工程的基本环节 发酵罐内 发酵 分离提纯 产物 获得 产品 接种 灭菌 接种 发酵罐 内发酵 分离 、 提纯产物 获得 产品 配置培养基——— →灭 菌 一、发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 将 扩大培养后 . 的菌种投放到 发酵罐 中。 选育菌种 扩大培养 配制培养基 灭菌 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 性条件下则容易形成谷氨酰胺和M乙酰谷氨酰胺。 监控要点二 及时添加必需的营养 物质组分来延长菌体 生长稳定期的时间， 以得到更多的发酵产 物 发酵罐内 分离提纯 获 得 发酵 产物 产品 监控要点三 严格控制温度、pH、 溶解氧、通气量与 转速等发酵条件 监控要点一 检测培养液中的微生 物数量、产物浓度等 一、发酵工程的基本环节 发酵工程的中心环节 接种 选育菌种 分离、提纯产物的方法措施： 发酵产物类型 获得产品的方法 扩大培养 微生物细胞本身 过滤、沉淀等方法 代谢物 ... ...
