1.3 发酵工程及其应用（含视频）（教学课件）-高二下生物人教版（2019）选择性必修3.pptxVIP

1.3发酵工程及其应用本节聚焦: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？1

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”。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?通过发酵工程生产

4阅读教材22-23页,回答以下问题：1.菌种的来源？2.扩大培养的目的？扩大培养所用的培养基从物理性质上看是什么培养基？3.培养基的配方要怎样才能确定？4.培养基和发酵设备有什么要求？5.为什么要严格控制发酵条件？6.发酵过程中要控制什么条件？

二、发酵工程的基本环节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。选育高产菌种扩大培养配制培养基灭菌接种发酵罐内发酵分离、提纯产物获得产品对发酵原理的认识微生物纯培养技术建立密闭式发酵罐成功设计严格控制环境条件(温度、pH、溶解氧、压强、泡沫、营养物等)微生物的特定功能现代工程技术大规模生产发酵产品一、什么是发酵工程？（P1）其前提是？

选择性状优良菌种①自然界中筛选②诱变育种③基因工程育种1、选育菌种二、发酵工程基本环节：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P23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；发酵条件容易控制；③菌种不易变异、退化等。（2）来源（1）选哪些菌种？P22旁栏思考题1我国幅员辽阔,地理生态环境多样，为各种微生物的生长繁殖提供了条件，这有利于发酵工程选育菌种。优良的菌种不仅具有健壮，不易退化，其发酵产品的产量高、质量稳定等优点，它往往还会赋予发酵产品独特的风味，因此菌种选育环节很大程度决定了生产发酵产品的成败。

2、扩大培养发酵工程基本环节：快速增加菌种数量，确保有充足的菌体参与发酵（1）目的：（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。（2）扩大培养所用的培养基，从物理性质上，一般选培养基进行培养。为什么？液体液体使微生物与营养物质的接触更充分，提高营养物质的利用率，利于微生物的繁殖。

3、配制培养基发酵工程基本环节：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。

4、灭菌发酵工程基本环节：避免因杂菌污染而影响产品的品质和产量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。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。将的菌种投放到中。发酵罐扩大培养后5、接种目的：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、发酵罐发酵发酵工程基本环节：1）随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，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；思考：为什么要严格控制发酵条件？①环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，②而且影响微生物代谢物的形成；实例——谷氨酸发酵③严格控制发酵条件，有利于使发酵全过程处于最佳状态。—发酵工程的中心环节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氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺

6、发酵罐发酵发酵工程基本环节：现代发酵工程使用的发酵罐均有计算机控制系统，能对发酵过程中的温度、pH、溶氧量、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。—发酵工程的中心环节思考讨论2.怎样对发酵条件进行调控以满足微生物的生长需要？要对温度、pH和溶解氧等发酵条件进行严格控制，使其适合微生物的生长繁殖，同时及时添加必需的营养组分。

电动机D1排气管C3pH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A2A3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-A3A4B1-B5C1、C2C3D1、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