发酵工程教案打印

1、知道了微生物的代谢是指微生物细胞内所发生的全部的化学反应。
在微生物的代谢过程中，会产生多种多样的代谢产物，如氨基酸、维生素、抗生素等。
而且，这些代谢产物又是我们人类所需要的。
那我们能不能通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物呢？这就是我们今天所要讨论的“发酵工程”。
二、进行新课（一）介绍谷氨酸发酵的生产实例教师活动：出示谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径的投影片，指导学生观察并作适当讲解。
讨论后教师小结如下：从投影片我们可以看出，谷氨酸棒状杆菌在一定的条件下能够利用环境中的营养物质来合成谷氨酸。
下面我们就来看看在工厂里是怎样应用谷氨酸棒状杆菌来生产谷氨酸的。
提出问题：谷氨酸发酵最重要的无疑就是选择菌种了，是不是所有的谷氨酸棒状杆菌都可用于谷氨酸发酵生产呢？我们应该选育什么样的谷氨酸棒状杆菌作为菌种呢？教师活动：以前面出示的投影片为依托组织学生就所提问题进行讨论。
讨论后教师小结：只有选择细胞膜通透较强，在细胞内不积累谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌做菌种才有可能获得大量的谷氨酸。
提出问题：有了菌种用什么样的培养基去培养呢？教师活动：通过复习有关培养基的知识，使学生理解培养基应满足微生物生长所需要的碳源。

2、发酵工程的一般工艺过程和工艺发展趋势。
教学重点为：1发酵工程的概念和研究内容2发酵工程的发展历史和研究方法3发酵工程的主要学习方法教学难点是：1发酵工程的一般工艺过程和2发酵工程 发展趋势需要在学习中时刻做到理论联系实际主要教学方法：讲解，看投影片，举例说明，问题讨论课程进展流程：1、课程导入（时间：5 分钟）介绍本节课程讲授内容的总体框架，以对比发酵与发酵工程的区别导入本节课程的第一个内容：发酵工程定义。
出示图片：微生物与发酵工程设备图引导学生观察发酵工程在工厂中的发酵工程操作。
2、课程讲授（1）发酵工程定义（5 分钟）提问并讨论同学们自己眼中的发酵工程，引入生化角度、传统角度及现代工为上发酵工程的定义。
（2）发酵工程组成（10 分）引入发酵工程主要图片，并分别讲授什么是发酵工程上游、代谢控制和及下游工程。
对发酵工程上每一步骤进行详细解释，使同学们从整体上了解通过发酵工程生产出产品的全过程。
（2）发酵工程研究内容（10 分）从整体上介绍发酵工程研究的内容，并对每一个知识点进行讲解，结合图作分析说明。
（3）发酵工程工艺流程（15 分）根据流程图每一步骤进行讲解，并详细分析每步。

3、酵过程中所需的各种条件。
同时通过亲自动手，培养我们严谨的科学态度，勇于探究的精神，提高我们观察、思考、总结等能力以及学科学、用科学的基本素养，培养我们与人交流、与人合作的能力。
二、实验原理酿酒酵母在厌氧、PH3.5-4.5 左右条件下，通过 EMP途径将每分子葡萄糖分解为 2分子丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸脱羧酶催化下脱羧生成乙醛；再以乙醛为受氢体，在醇脱氢酶催化下，接受 EMP途径中 3-磷酸甘油醛脱下的 NADH2的氢生成 2分子乙醇、2 分子 CO2并净得 2分子 ATP。
总反应式为：C6H12O6+2ADP+2Pi2CH 3CH2OH+2CO2+2ATP在发酵过程中有许多指标发生变化，主要包括比重、PH、温度等。
1、糖浓度检测方法：手持式折光仪使用方法：1)将折光棱镜对准光亮方向，调节目镜视度环，直到标线清晰为止；2)调整基准：测定前首先使标准液(纯净水)、仪器及待测液体基于同一温度。
掀开盖板，然后取 12滴标准液滴于折光棱镜上，并用手轻轻按压盖板得出一条明暗分界线。
旋转校准螺栓使目镜视场中的明暗分界线与基准线重合(0%)；3)掀开盖板，用柔软绒布擦净棱镜表面，取 1。

4、年提出的。
当时他提出的生物技术这一名词的涵义是指甜菜作为饲料进行大规模养猪，即利用生物将原料转化为产品。
现在的生物技术的定义为：生物技术是应用自然科学及工程学原理依靠生物催化剂的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。
因此，生物技术是一门综合性多学科技术，他涉及的基础学科有生物学、化学和工程学。
下图为生物技术与基础学科关系的示意图。
它逐渐成为与生物学、生物化学、化学工程等多学科密切相关的综合性边缘学科。
现代生物技术作为一门新兴的高科技术产业，它的生命力在于他对社会经济和发展的各个方面都带来了极大冲击和影响。
发酵工程是指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。
发酵工程由于涉及到生物催化剂，因而与化学反应有关。
由于生物技术的最终目标是建立工业生产过程为社会服务，因而该生产过程可称为生物反应过程（亦称为生化反应过程） 。
在发酵技术中一般包括微生物细胞或动植物细胞的悬浮培养，或利用固定化酶，固定化细胞所做的反应器加工底物（即有生化催化剂参加） ，以及培养加工后产物大规模的分离提取等工艺。
主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件。
如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量。

5、的类型多 (有初级代谢产物 :氨基酸, 酶制剂,有机酸等; 也有次级代谢产物:抗生素,多糖和色素等.) 生产的规模大：发酵罐大到500立方米2000立方米。
对技术、设备和工艺以及产品质量要求严格。
新产品、新技术、新工艺和新设备不断出现，呈现繁荣景象。
3、发酵工程的特点： 发酵工程利用微生物的某种特性，通过现代化工程技术手段进行工业大规模生产的技术。
它主要包括工业生产菌菌种的选育、最佳发酵条件的选择和控制、生化反应器（发酵罐）的设计和产品的分离、提取和精制等过程。
一步法生产：反应是在微生物细胞内进行，而化工生产需要经过几个中间产物的步骤。
反应条件温和：微生物生长繁殖快，发酵条件温和，在常温常压下可积累发酵产物。
而化工反应常常需要高温高压条件，耗能多。
(3)原料价廉：微生物发酵的原料来源广，农副产品或其加工废水，而化学工业多采用石油、煤、天然气等不可再生的物质原料。
（4）设备投资较少：发酵工业的设备投资少。
(5)有害的副产物较少：发酵工程有害的副产物少。
不足之处是发酵工程产物的浓度低，提取纯化工艺较繁，使成本增加，发酵的废液废渣需处理。
单批发酵及其特点：单批发酵。

6、发酵工程 ? 发酵已经从过去简单的生产酒精类饮料、 生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程 的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械 工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。
? 现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激 素、 抗生素和疫苗等多种医疗保健药物， 生产天然杀虫剂、 细菌肥料和微生物除草剂等农用 生产资料，在化。

7、氨基酸、香料、生物高分子、酶以及维生素和单细胞蛋白等。
发酵工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术(1) 有严格的无菌生长环境：包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；(2)在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；(3)种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
(4)在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。
(5)由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题微生物发酵技术 1857 年法国化学家、微生物家巴斯德提出了著名的发酵理论：“一切发酵过程都是微生物作用的结果。
” 巴斯德认为，酿酒是发酵，是微生物在起作用；酒变质也是发酵，是另一类微生物在作祟；随着科学技术的发展，可以用加热处理等方法来杀死有害的微生物，防止酒发生质变。
同时，也可以把发酵的微。