内容正文:
选择性必修第一章第3节
发酵工程及其应用导学案
【学习目标】
1.能够说出发酵工程的基本环节
2.能够说出发酵工程在食品、医药、农牧业等方面的应用
【重点难点】
阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能,工业化生产人类所需产品
【预习案】
【预习指导】
1. 通读教材(22页-27页)一遍,再依据导学案问题提示,进一步研读教材一遍,并用铅笔标记和勾画问题的答案。
2. 在研读课本的基础上,独立填写预习案,规范书写,将疑问写在疑问栏。
一、发酵工程的基本环节
发酵工程一般包括 ,扩大培养,培养基的配制、 ,接种, ,产品分离、提纯等方面。
1. 选育菌种:
性状优良的菌种可以从 中筛选出来,也可以通过 或 获得。
2. 扩大培养:
工业发酵罐的体积很大,接入的菌种总体积也较大,因此在发酵之前还需要对菌种进行 。
3. 配制培养基:
在菌种确定之后,要选择原料制备培养基。培养基的配方要经过 才能确定。
4. 灭菌:
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, 和 都必须经过严格的灭菌。
5. 接种:
扩大培养的菌种和灭菌后的 加入发酵罐中。大型发酵罐有计算机控制系统,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。
6. 发酵罐内发酵:
在发酵过程中,要随时检测培养液中的 、 等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的 ,要严格控制 、 和溶解氧等发酵条件。
7. 分离、提纯产物:
如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用 等方法将菌体分离和干燥得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当的 措施来获得产品。
二、发酵工程的应用
1.在食品工业上的应用
(1)生产传统的发酵产品,如 。
(2)生产各种各样的食品添加剂,如通过 发酵制得的柠檬酸,由 发酵生产味精。
(3)生产酶制剂,如α淀粉酶、β淀粉酶、脂肪酶等。
2.在医药工业上的应用
工程、 工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。
3.在农牧业上的应用
(1)生产微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的 、 等来增进土壤肥力,改良土壤结构,