1.3 发酵工程及其应用课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第3节 发酵工程及其应用 【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？ 青霉素是世界上第一个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，一瓶规格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？ 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。 （P1） 一、发酵工程的基本环节 [活动1]阅读P22-23，结合图1-9，完成P23【思考.讨论】，掌握发酵工程的基本环节的具体内容。 选育菌种 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。 [讨论1]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 ③发酵条件容易控制 ④菌种不易变异、退化等 一、发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 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，在发酵之前还需扩大培养。 扩大培养的目的： 快速增加菌种数量 [思考]扩大培养所用的培养基，从物理性质上，一般选什么培养基？ 液体培养基 使微生物与营养物质接触更充分，提高营养物质的利用率，利于微生物的繁殖。 配制培养基 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。 灭菌 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。 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。 接种 选育菌种 扩大培养 配制培养基 灭菌 接种 一、发酵工程的基本环节 发酵罐内发酵 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。