2022-2023學(xué)年浙科版（2019）選擇必修三 1.3.2 發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能工業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品 課件（15張）

第一章

發(fā)酵工程一

發(fā)酵→→發(fā)酵工程的含義二

微生物菌種來源、分離、純化、鑒定與保存◆微生物的營養(yǎng)需求與培養(yǎng)基的配制◆滅菌與無菌操作技術(shù)可以獲得目標(biāo)微生物純培養(yǎng)◆目標(biāo)微生物菌種的分離、純化和保存（第二節(jié)）◆發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品（第三節(jié)）情景再現(xiàn)真菌隨著人們對發(fā)酵原理的認(rèn)識，微生物純培養(yǎng)技術(shù)的建立，以及密閉式發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)成功，人們能夠在嚴(yán)格控制的環(huán)境條件下大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品，發(fā)酵工程逐步形成。發(fā)酵工程與食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。那么，發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)是什么?應(yīng)用發(fā)酵工程能夠生產(chǎn)哪些產(chǎn)品呢?問題：發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵的區(qū)別有：（從菌種、生產(chǎn)過程和產(chǎn)品角度）發(fā)酵工程概念擴(kuò)大培養(yǎng)擴(kuò)大培養(yǎng)滅菌溫度溶解氧從自然界選育或基因工程的菌類、植物和動物細(xì)胞。增加“種子”數(shù)量，利于發(fā)酵成功，利于縮短發(fā)酵進(jìn)程。（包括培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備）（還測量：營養(yǎng)物質(zhì)、產(chǎn)物濃度）一

發(fā)酵工程的基本過程沉淀萃取層析結(jié)晶提純加工如單細(xì)胞蛋白等二

發(fā)酵工程的罐體和發(fā)酵進(jìn)程1、認(rèn)識發(fā)酵罐2、認(rèn)識進(jìn)程發(fā)酵早期形成：初級代謝產(chǎn)物發(fā)酵后期形成：次級代謝產(chǎn)物（微生物自身不需要的生物堿、抗生素、毒素等）3、連續(xù)發(fā)酵概念：不斷補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，同時不斷放出菌體細(xì)胞和代謝產(chǎn)物的不間斷發(fā)酵滅菌三

發(fā)酵工程的應(yīng)用1.在食品工業(yè)上的應(yīng)用（1）生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品①以大豆為主要原料，利用產(chǎn)生蛋白酶的霉菌生產(chǎn)醬油。②以谷物或水果等為原料，利用釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)各種酒類。（2）生產(chǎn)各種各樣的食品添加劑①檸檬酸可以通過黑曲霉的發(fā)酵制得。②由谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵可以得到谷氨酸，谷氨酸經(jīng)過一系列處理就能制成味精。（3）生產(chǎn)酶制劑常用酶制劑有α-淀粉酶、β-淀粉酶等三

發(fā)酵工程的應(yīng)用2．在醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用①生產(chǎn)各種抗生素：如培養(yǎng)青霉菌，獲取青霉素等。②把動、植物細(xì)胞基因轉(zhuǎn)入微生物（如酵母菌），發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)類藥物。a生長激素釋放抑制激素最初從羊腦中提取，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，利用經(jīng)過基因改造的微生物進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)，產(chǎn)量大幅提升，價格降為原來的幾百分之一。b將乙型肝炎病毒的抗原基因轉(zhuǎn)入酵母菌，再通過發(fā)酵生產(chǎn)乙型肝炎疫苗。(抗原）3．在農(nóng)牧業(yè)上的應(yīng)用根瘤菌肥和固氮菌肥等微生物農(nóng)藥（如白僵菌等）以淀粉或纖維素的水解液、制糖工業(yè)的廢液等為原料，通過發(fā)酵獲得了大量的微生物菌體，即單細(xì)胞蛋白。判斷正誤（1）發(fā)酵工程生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富，但廢棄物對環(huán)境污染很大，不易處理（）（2）菌種擴(kuò)大培養(yǎng)時，常將菌種接種到固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)（）（3）發(fā)酵過程中的pH、氧氣、溫度等影響發(fā)酵產(chǎn)物（）（4）發(fā)酵過程中，發(fā)酵初期與中晚期，微生物合成的產(chǎn)物是有差別的（）（5）目前的酶制劑全部是微生物發(fā)酵生產(chǎn)的（）（6）單細(xì)胞蛋白指通過發(fā)酵而獲得的微生物菌體（）（7）發(fā)酵工程在助力解決糧食、環(huán)境、健康和能源等方面作出了越來越大的貢獻(xiàn)（）知識辨析：錯錯錯對錯對對楊梅是浙江省的特色水果之一，為對其進(jìn)行深加工，某廠進(jìn)行了楊梅酒和楊梅醋的研制，基本工藝流程如下：請回答：（1）在制備楊梅酒過程中，為了提高楊梅的出汁率，在壓榨前可加入一定濃度的纖維素酶和果膠酶。甲罐頂上彎管中加水的主要目的是

___________________。發(fā)酵一定時間后，觀察到發(fā)酵罐內(nèi)液面不再有

，已經(jīng)發(fā)酵基本完畢。氣泡冒出防止空氣、雜菌進(jìn)入又有減壓防爆功能楊梅是浙江省的特色水果之一，為對其進(jìn)行深加工，某廠進(jìn)行了楊梅酒和楊梅醋的研制，基本工藝流程如下：（2）在制備楊梅醋過程中，乙罐內(nèi)先填充經(jīng)___________

處理的木材刨花，然后加入含

________菌的培養(yǎng)液，使該菌

______在刨花上，再讓甲罐中發(fā)酵完畢的楊梅酒流入乙罐進(jìn)行楊梅醋發(fā)酵，楊梅醋的pH可通過控制楊梅酒的

________來調(diào)節(jié)。滅菌醋桿附著流速楊梅是浙江省的特色水果之一，為對其進(jìn)行深加工，某廠進(jìn)行了楊梅酒和楊梅醋的研制，基本工藝流程如下：（3）若甲罐中的楊梅酒全部流經(jīng)乙罐制成楊梅醋，則乙罐中CO2的產(chǎn)生量是

_______。甲罐的兩倍與甲罐的相等C.甲罐的一半D.幾乎為零（4）在楊梅酒和楊梅醋發(fā)酵的整個過程中，某物質(zhì)濃度隨時間變化的示意圖如右，該物質(zhì)是

___________。D酒精葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的。釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）試管中的X溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對穩(wěn)定，與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點(diǎn)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)____________（答出兩點(diǎn)即可）。（2）葡萄汁裝入甲裝置時，要留有約1/3的空間，這種做法的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿_(dá)__________________________________（答出兩點(diǎn)即可）。不需要開蓋放氣；避免了因開蓋引起的雜菌污染為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣；防止發(fā)酵旺盛時汁液溢出葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的。釀制葡萄酒的兩個簡易裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（3）某同學(xué)若用乙裝置進(jìn)行發(fā)酵，并設(shè)置兩個不同處理組（乙A和乙B），乙A裝置中保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適宜的情況下，測得一段時間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢及乙A中氧氣含量的變化趨勢如曲線圖所示。圖中曲線①、②、③依次表示＿＿＿_(dá)