(
课件网) 人教版 选择性必修3 第1章 发酵工程 第3节 发酵工程及其应用 在工业上，青霉素是怎样生产的？ 从社会中来 自主阅读教材P22页，了解发酵工程的概念和基本环节 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： 利用微生物的特定功能，通过现代化工程技术，生产对人类有用的物质的技术。 发酵工程的基本环节 发酵工程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。P22旁栏思考 某镇特产一种美酒，以下是对该镇环境的描述：四面环山，地势低洼，气候炎热，具有独特的微生物种群，因为与外界的空气对流循环较缓慢，所以微生物种群较稳定。这对你理解发酵工程中菌种选育的重要性有什么启示？ 菌种是影响发酵工程产物品质的首要因素。 发酵工程的基本环节 P23思考讨论： 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？ 发酵工程的基本环节 ①繁殖快、代谢旺盛、代谢产物多 ②对营养物质的要求低，低成本培养 ③发酵条件容易控制 ④菌种不易变异、退化等 引起发酵罐内培养液的温度和pH变化的原因有哪些？ 温度：微生物分解有机物释放的能量，机械搅拌也会引起温度升高。 HOW 方法：常用冷却水进行温度的调节 方法：是在培养基中添加缓冲液，在发酵过程中加酸或碱 同时及时添加必要的营养组分、调控溶解氧 发酵工程的基本环节 及时调控以满足微生物的生长需求。 pH：培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。 发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进？ 发酵工程的基本环节 项目 发酵工程 传统发酵技术 区别 菌种 对发酵条件的控制 产品处理 生产规模和产品 分离和提纯产物的方法较多。最后需要进行质量检查 不会再对产物进行分离和提纯处理，或仅采用简单沉淀、过滤等方法来分离和提纯产物。 通过微生物纯培养技术筛选或其他技术生产的优良菌种，大多是单一菌种 原材料中天然存在的混合菌种 严格无菌操作 ... ...
