新教材高中生物选择性必修3课件2：1 3 发酵工程及其应用(人教版)

发酵工程及其应用从社会中来

青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素，早期只能从青霉菌中提取少量青霉素，价格贵如金。随着发酵技术的发展，如今一瓶规格160万单位的青霉素注射剂价格只要一元左右，那么工业上究竟是如何生产的呢？一.发酵工程的基本环节(1)菌种的选育：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。(2)扩大培养：接入的菌种总体积需要的量大，在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。(3)配制培养基：在菌种确定之后，要选择原料制备培养基。(4)灭菌：培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。一.发酵工程的基本环节(5)接种。(6)发酵罐内的发酵：这是发酵工程的中心环节。①在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，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。②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；并进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态。一.发酵工程的基本环节随堂检测1．下列不是发酵过程中要完成的是()A．随时取样检测培养液中的微生物数量及产物浓度B．不断添加菌种C．及时添加必需的营养组分D．严格控制温度、pH、溶解氧、通气量与转速等条件解析：选B。发酵罐内微生物在适宜的条件下会迅速繁殖，因此，发酵过程中不需要添加菌种。2．发酵过程中，不会直接引起pH变化的是()A．营养物质的消耗B．微生物呼出的CO2C．微生物细胞数目的增加D．代谢产物的积累答案：C随堂检测3．发酵罐发酵的过程中，使温度升高的热量来源于()①冷却水供应不足②微生物代谢旺盛③培养基不新鲜④搅拌⑤放料口排出产物A．①②③④⑤

B．②③④C．①④ D．②④答案：D随堂检测(7)分离、提纯产物①如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。②如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。(8)获得产品一.发酵工程的基本环节二.发酵工程的应用(1)生产条件温和。(2)原料来源丰富且价格低廉。(3)产物专一、废弃物对环境的污染小且容易处理。1．发酵工程的优点(1)在食品工业上的应用①生产传统的发酵产品，如酱油、各种酒类等。②生产各种各样的食品添加剂，如食品酸度调节剂——柠檬酸，增味剂——谷氨酸钠等。③生产酶制剂，如淀粉酶、果胶酶等。二.发酵工程的应用2．发酵工程的应用1.与传统的手工发酵相比，在下面啤酒的发酵生产过程中，哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高？【答案】菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有助于提高啤酒的产量和品质。2.现在市面上流行一种“精酿”啤酒，它的制作工艺一般不添加食品添加剂、不进行过滤和消毒处理等。有人认为饮用“精酿”啤酒比饮用“工业”啤酒更健康，你怎么看待这个问题？【答案】应该辩证地看待这一产品。一方面，这类产品具有多样化的特点，能够满足一些人对独特口感的需求。另一方面，这类产品是手工作坊式生产的，存在啤酒品质不稳定、价格昂贵的问题。思考讨论3.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？【答案】不能。因为在进行发酵生产时，微生物及其代谢物中都可能含有危害环境的物质。为了减少或避免污染物的产生和排放，实现清洁生产,应该对排出的气体和废弃培养液进行二次清洁或灭菌处理。思考讨论(2)在医药工业上的应用：如生产抗生素、激素、疫苗等。二.发酵工程的应用2．发酵工程的应用(3)在农牧业上的应用①生产微生物肥料②生产微生物农药③生产微