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教师用书配套课件 第3章生物科学与工业 第1节微生物发酵及其应用 认知·探索 基础自主初探 目标预览 1.说出微生物发酵生产的基本过程。 2.举例说出微生物发酵与食品生产的关系。 3.参与有关微生物发酵的调查活动。 基础检测⊙ 发酵工程史话 1857年,法国微生物学家巴斯德通过实验证明,酒精发酵 是由活的酵母引起的 1897年,德国的毕希纳进一步发现了酶在发酵中的作用, 人们开始了解发酵现象的本质 20世纪30年代,传统发酵工业生产酒精、乳酸、面包酵母 丙酮、丁醇、柠檬酸、淀粉酶和蛋白酶等 二、发酵生产过程探秘 1.发酵的概念:利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过 特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程 2.发酵的原理:利用不同微生物代谢途径的不同,生产特定 的代谢产物。例如,利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精 利用黄色短杄菌发酵生产赖氨酸。 3.发酵过程 (1)选育菌种:可采用自然界选种、诱变育种、基因工程育 种等。 (2)配制培养基:根据微生物的营养需要提供碳源、氮源 生长因子、无机盐和水。 (3)灭菌:培养基和发酵设备均需严格灭菌。绝大多数采 用单一菌种发酵。 (4)扩大培养和接种:大规模生产中需要使菌种达到一定 数量;将菌种接种到培养基上时,应防止杂菌污染。 (5发酵罐内发酵:要随时检测发酵进程,要及时满足营 养需要,还要严格控制温度、pH溶解氧等发酵条件。 (6)分离、提纯产物:如果产品是菌体,可采用过滤、沉淀 等方法;如果产品是代谢产物,可采用提取、分离和纯化 措施来获得产品。 、发酵工程的应用 1.生产日常食品:馒头、面包、腐乳、泡菜、葡萄酒等 2.生产食品添加剂:味精、醋、酱油等。 认知·探索 要点探究归纳 、“发酵”概念的辨析 “发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”之 分。“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵” 1.“微生物生理学严格定义的发酵”简单地说就是微生物的 无氧呼吸。 2.“发酵工程”是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微 生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的 生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程 的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果 酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸奶,利用真菌大 规模生产青霉素等都是这方面的例子。 2.扩大培养:因工业发酵罐的体积一般较大,能容纳较多