第3节发酵工程及其应用 学案设计 ■■■学习目标 1概述发酵工程及其基本环节。 2举例说明发酵工程在生产上有重要的应用价值， ■■■■自主预习 一、发酵工程的基本环节 发酵工程一般包括 扩大培养培养基的配制、 接 种 产品的分离、提纯等方面 1选育菌种：性状优良的菌种可以从 中筛选出来，也可以通过 或 获得 2扩大培养：工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米，接入的菌种总体积需要 几立方米到几十立方米因此在发酵之前还需要对菌种进行」 3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 才能确定 4灭菌：发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下 降。因此 和 _都必须经过严格的灭菌。 5.接种：将扩大培养的菌种和灭菌后的 加入发酵罐中。 6.发酵罐内发酵：大型发酵罐有计算机控制系统，能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。在发酵过程中，要随时检测培养液中 等以了解发酵进程。还要及时添加必需的」 要严格控制 和溶解氧等发酵条件。 7.分离、提纯产物如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用 等方法将菌体分离和干燥，即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当 和 措施来获得产品 二、发酵工程的应用 1在食品工业上的应用 (1)生产传统的发酵产品，如 2)生产各种各样的食品添加剂如通过 发酵制得的柠檬酸由 发酵可以得到谷氨酸，谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。 3)生产酶制剂如 -淀粉醇、-淀粉酶、脂肪酶等。 2.在医药工业上的应用 工程、 工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。 3.在农牧业上的应 (1)生产微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代谢讨程中产生的 等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有」 (2)生产微生物农药。微生物农药是利用 来防治病虫吉 的。微生物农药作为 的重要手段，将在农业的 方面发挥越来 越重要的作用
第 3 节 发酵工程及其应用 学案设计 学习目标 1.概述发酵工程及其基本环节。 2.举例说明发酵工程在生产上有重要的应用价值。 自主预习 一、发酵工程的基本环节 发酵工程一般包括 ,扩大培养,培养基的配制、 ,接 种, ,产品的分离、提纯等方面。 1.选育菌种:性状优良的菌种可以从 中筛选出来,也可以通过 或 获得。 2.扩大培养:工业发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米,接入的菌种总体积需要 几立方米到几十立方米,因此在发酵之前还需要对菌种进行 。 3.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 才能确定。 4.灭菌:发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染,可能导致产量大大下 降。因此 和 都必须经过严格的灭菌。 5.接种:将扩大培养的菌种和灭菌后的 加入发酵罐中。 6.发酵罐内发酵:大型发酵罐有计算机控制系统,能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。在发酵过程中,要随时检测培养液中 的 、 等,以了解发酵进程。还要及时添加必需的 , 要严格控制 、 和溶解氧等发酵条件。 7.分离、提纯产物:如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束之后,采用 、 等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物,可根据产物的性质采取适当 的 、 和 措施来获得产品。 二、发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用 (1)生产传统的发酵产品,如 。 (2)生产各种各样的食品添加剂,如通过 发酵制得的柠檬酸,由 发酵可以得到谷氨酸,谷氨酸经过一系列处理就能制成味精。 (3)生产酶制剂,如 α-淀粉酶、β-淀粉酶、脂肪酶等。 2.在医药工业上的应用 工程、 工程等的广泛应用给发酵工程制药领域的发展注入了强劲动力。 3.在农牧业上的应用 (1)生产微生物肥料。微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的 、 等来增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长,常见的有 、 等。 (2)生产微生物农药。微生物农药是利用 或 来防治病虫害 的。微生物农药作为 的重要手段,将在农业的 方面发挥越来 越重要的作用
(3)生产微生物饲料。微生物含有丰富的 。许多国家以淀粉或纤维素的水 解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即 用单细 胞蛋白制成的微 物饲料，能使家畜、家禽增重快，产奶或产蛋量显著提高 4在其他方面的应用 发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域在助力解决 和 等方面的重大问题上，作出了越来越大的贡献。 ■■■■课堂探究 一、1利用酵母菌进行酒精发酵过程中为什么要“先通气后密封 2.啤酒生产中，发酵是重要环节，发酵后期，如果发酵罐密封不严，会使啤酒变酸，你知道这 是发生了什么变化吗？ 二、1.微生物肥料使作物增产的原理是什么？ 2.微生物农药防治农林害虫的原理是什么？ ■■■■■核心素养专练 1.下列关于发酵工程的说法错误的是() A依赖微生物纯培养技术的建立 B发酵设备都是密封的
(3)生产微生物饲料。微生物含有丰富的 。许多国家以淀粉或纤维素的水 解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即 ,用单细 胞蛋白制成的微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高。 4.在其他方面的应用 发酵工程正渗透到几乎所有的工农业领域,在助力解决 、 、 和 等方面的重大问题上,作出了越来越大的贡献。 课堂探究 一、1.利用酵母菌进行酒精发酵过程中为什么要“先通气后密封”? 2.啤酒生产中,发酵是重要环节,发酵后期,如果发酵罐密封不严,会使啤酒变酸,你知道这 是发生了什么变化吗? 二、1.微生物肥料使作物增产的原理是什么? 2.微生物农药防治农林害虫的原理是什么? 核心素养专练 1.下列关于发酵工程的说法错误的是( ) A.依赖微生物纯培养技术的建立 B.发酵设备都是密封的
C食品、医药工业离不开发酵工程 D发酵工程与工农业生产也有密切关系 2下列关于发酵工程的菌种的说法错误的是( A发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出为 B.发酵工程的菌种可以来自基因工程 C发酵工程可以利用原材料中含有的菌种 D.发酵工程的菌种可以来自诱变育种 3下 产的流程的说法错 的是( A.让大麦种子发芽的目的是释放淀粉 B.格烤发芽的大麦种子时，淀粉酵丧失活性 C.糖化的目的是让淀粉分解 D蒸者时终止了酶的作用并对糖浆讲行灭菌 4啤酒是发酵工程的主要产品下列关于啤酒发酵的说法错误的是( Λ啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的 B.酵母菌的大量繁殖在啤酒发酵主发酵阶段 C.啤酒生产的主发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸 D.啤酒生产的后发酵阶段是在低温度和密闭环境下进行的 5运用发酵法生产酒精后的废液(H43)含有大量有机物，可用于培养、获得白地莓茵体 生产高蛋白饲料。培养、制取白地霉菌体的实验过程示意图如下。请据图回答下列问题 废液经沉淀处理 废液上遭整分装若干警 纸 均在30-32℃条件下，振培养适当时间 (1)实验过程中培养白地霉的培养基是 。培养基定量分装前，先调 分装后用棉塞封瓶口最后 处理。 2)图中①过程称为 ,从甲到丁的培养过程是为了 。白地霉菌的代 谢类型为 (③)为确定菌体产量，图中②操作之前，应先称量的质量。过滤后需反复烘干称量， 直至 。所获菌体干重等于_。 口口参考答案 自主预 一、茵种的选有灭菌发酵1.自然界诱变有种基因工程有种2扩大培养3 反复试验4.培养基发酵设备5.培养基6.微生物数量产物浓度营养组分温度 pH7.过滤沉淀提取分离纯化 二、1()酱油、各种酒类(2黑曲霉谷氨酸棒状杆菌2.基因蛋白质3(1)有机酸 生物活性物质根瘤菌肥周氮菌肥(2)微生物其代谢物生物防治可持续发展() 蛋白质单细胞蛋白4粮食环境健康能源 课堂探究
C.食品、医药工业离不开发酵工程 D.发酵工程与工农业生产也有密切关系 2.下列关于发酵工程的菌种的说法错误的是( ) A.发酵工程的菌种可以从自然界中筛选出来 B.发酵工程的菌种可以来自基因工程 C.发酵工程可以利用原材料中含有的菌种 D.发酵工程的菌种可以来自诱变育种 3.下列关于啤酒生产的流程的说法错误的是( ) A.让大麦种子发芽的目的是释放淀粉酶 B.焙烤发芽的大麦种子时,淀粉酶丧失活性 C.糖化的目的是让淀粉分解 D.蒸煮时终止了酶的作用,并对糖浆进行灭菌 4.啤酒是发酵工程的主要产品,下列关于啤酒发酵的说法错误的是( ) A.啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的 B.酵母菌的大量繁殖在啤酒发酵主发酵阶段 C.啤酒生产的主发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸 D.啤酒生产的后发酵阶段是在低温度和密闭环境下进行的 5.运用发酵法生产酒精后的废液(pH=4.3)含有大量有机物,可用于培养、获得白地霉菌体, 生产高蛋白饲料。培养、制取白地霉菌体的实验过程示意图如下。请据图回答下列问题: (1)实验过程中培养白地霉的培养基是 。培养基定量分装前,先调 节 ,分装后用棉塞封瓶口,最后 处理。 (2)图中①过程称为 ,从甲到丁的培养过程是为了 。白地霉菌的代 谢类型为 。 (3)为确定菌体产量,图中②操作之前,应先称量 的质量。过滤后需反复烘干称量, 直至 。所获菌体干重等于 。 参考答案 自主预习 一、菌种的选育 灭菌 发酵 1.自然界 诱变育种 基因工程育种 2.扩大培养 3. 反复试验 4.培养基 发酵设备 5.培养基 6.微生物数量 产物浓度 营养组分 温度 pH 7.过滤 沉淀 提取 分离 纯化 二、1.(1)酱油、各种酒类 (2)黑曲霉 谷氨酸棒状杆菌 2.基因 蛋白质 3.(1)有机酸 生物活性物质 根瘤菌肥 固氮菌肥 (2)微生物 其代谢物 生物防治 可持续发展 (3) 蛋白质 单细胞蛋白 4.粮食 环境 健康 能源 课堂探究
一、1“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，“密封的目的是使酵母菌进行酒 精发酵产生酒精。 2.醋酸菌是一种好氧菌，若发酵罐密封不严，酒精就会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛， 最后变为乙酸。 二、1微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等可增进土壤肥力，改良土壤结 构，促进植株生长。 2.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的。 核心素养专练 1-4 BCBO 5.(1)废液上清液pH灭菌(2)接种扩大培养异养需氧型(3)滤纸恒重（质量 基本不变)恒重时的质量与滤纸质量之差（答案合理即可）
一、1.“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,“密封”的目的是使酵母菌进行酒 精发酵产生酒精。 2.醋酸菌是一种好氧菌,若发酵罐密封不严,酒精就会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛, 最后变为乙酸。 二、1.微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等可增进土壤肥力,改良土壤结 构,促进植株生长。 2.微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的。 核心素养专练 1—4 BCBC 5.(1)废液上清液 pH 灭菌 (2)接种 扩大培养 异养需氧型 (3)滤纸 恒重(质量 基本不变) 恒重时的质量与滤纸质量之差(答案合理即可)