1.3 发酵工程及其应用-【精讲课堂】2022-2023学年高二生物同步备课精制课件(人教版2019选择性必修3）

人教版香痒性必修 3 第1章发酵工程 第3节发酵工程及其应用 en从社会中来 160万单位钾 注射用青霉素钠 在工业上，青霉素是怎样生产的? [里_______ζ 160万单位钠 发酵工程的基本环节 >自主阅读教材P22页，了解发酵工程的概念和基本环节 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。 微生物的特定功能 现代化工程技术 对发酵原 微生物纯 理的认识 培养技术 密闭式发酵 严格控制环境条件（温度、pH、 建女 罐设计成功 溶解氧、压强、营养物、泡沫等) 大规模生产 发酵产品 发酵工程的基本环节 选育菌种 扩大培养 接种 灭菌 配制培养基 电动机 排气管 性 这是发酵工程的中心环节。 培养物或营养物质 pH计 在发酵过程中，要随时检测培 发酵罐 的加入口 观察孔 养液中微生物的数量、产物的 内发酵 取样管 冷却水排出▣ 浓度笑，了配台出积不 冷却夹层 如果发酵产品是微生物细胞 温度传感器和 发酵液 本身，可在发酵结束之后， 制装置 搅拌叶轮 采用过滤、沉淀等方法将菌 分离、提 生物传感器装置 冷却水进 体分离和干燥，即可得到产 纯产物 入▣ 品。如果产品是代谢物，可 半根据产物的性质采取适当的 ■一空气入口 阀门 台提取、分离和纯化措施来获 获得产品 得产品。 放料管 发酵工程的基本环节 >P22旁栏思者 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。 白 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？ 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 发酵工程的基本环节 引起发酵罐内培养液的温度和pH变化的原因有哪些？HOW? 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。 方法：常用冷却水进行温度的调节 pH:培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累。 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 及时调控以满足微生物的生长需求。 发酵工程的基本环节 发酵工程与传统发酵技术相比有哪些改进？ 项目 发酵工程 传统发酵技术 通过微生物纯培养技术筛选或其他技 菌种 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，防止杂菌污染。通过 不是无菌操作，容易受到杂菌污 对发酵条 现代工程技术对发酵条件精确地控制 染，对发酵条件不能严格控制， 件的控制 使发酵条件处于最佳状态 易受外界条件影响 别 分离和提纯产物的方法较多。最后 不会再对产物进行分离和提纯处理， 需要进行质量检查 或仅采用简单沉淀、过滤等方法来 产品处理 分离和提纯产物。 生产规模大，实现了工业化生产。 通常是家庭式或作坊式的，产量低， 生产规模 原料来源丰富，成本低，产物多样， 生产往往受季节和原料限制，产品风 和产品 产量高 味品种比较单一，质量不稳定 发酵工程的基本环节 >在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等能直接排放到外界 环境中吗？为什么？ 不能。 发酵生产时，微生物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质。 要进行二次清洁或灭菌处理后才能排放。 4n发酵工程的应用 发酵工程的特点______ >产物专一 生产条件温和 >原料来源丰富且价格低廉 >废弃物对环境污染小且容易处理 >在食品工业上的应用 在医药工业上的应用 >在农牧业上的应用 >在其他方面的应用