宋存江生物技术概论4发酵工程

发酵工程讲义长江大学生科院生物技术系《发酵工程》讲义第一章绪论教学目的：了解发酵工程的意义及组成，我国发酵工程的发展现状；掌握微生物发酵的纯培养技术和深层培养技术的相关内容及发酵工程发展历史上的五个转折点；掌握发酵工程的产业化及其发展前景。

教学重点、难点：微生物发酵的纯培养技术和深层培养技术；发酵工程的产业化及其发展前景。

发酵工程的意义及组成传统生物技术：抗生素、生物制药、氨基酸、核苷酸、有机酸、饲料添加剂、微生态制剂、生物农药、生物肥料等。

现代生物技术：基因工程菌发酵，基因工程药物、疫苗及抗体生产。

发酵工业范围：了解发酵工程与现代生物技术的关系发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。

它是应用微生物学等相关的自然科学以及工程学原理，利用微生物等生物细胞进行酶促转化，将原料转化成产品或提供社会性服务的一门科学。

于它以培养微生物为主，故又称为微生物工程。

发酵工程的组成：从广义上讲，三部分组成，上游工程、发酵工程、下游工程上游工程：- genetics, cell ? - inoculum development -media formulation -sterilization - inoculation 下游工程：- product extraction, purification & assay - waste treatment - by product recovery 发酵的定义： 1.传统发酵发酵最初是来自于拉丁语“发泡”这个词，是指酵母作用于果汁或发芽的谷物时产生二氧化碳的现象。

2.生化和生理学意义的发酵指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。

3.工业上的发酵泛指利用生物细胞制造某些产品或净化环境的过程。

发酵过程的组成部分：典型的发酵过程可划分成六个基本组成部分：繁殖种子和发酵生产所用的培养基组份设定；培养基、发酵罐及其附属设备的灭菌；培养出有活性、适量的纯种，接种入生产容器中；微生物在最适合于产物生长的条件下，在发酵罐中生长；产物分离和精制；过程中排出的废弃物的处理。

2024年《发酵技术》精品课件一、教学内容本节课将围绕《发酵技术》教材第4章“微生物发酵与工业应用”展开，详细内容包括微生物发酵的基本原理、发酵过程中关键因素的影响、常见发酵产品的制备工艺及其在现代工业中的应用。

二、教学目标1. 理解微生物发酵的基本原理，掌握发酵过程中的关键因素。

2. 学习常见发酵产品的制备工艺，了解发酵技术在现代工业中的应用。

3. 培养学生的实践操作能力，提高分析问题和解决问题的能力。

三、教学难点与重点教学难点：发酵过程中关键因素的控制，发酵产品制备工艺的学习。

教学重点：微生物发酵的基本原理，发酵技术在现代工业中的应用。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、实验操作视频、发酵实验装置。

五、教学过程1. 实践情景引入（10分钟）通过展示发酵技术在食品、药品、环保等领域的应用实例，引起学生对发酵技术的兴趣。

2. 理论知识讲解（15分钟）介绍微生物发酵的基本原理，分析发酵过程中的关键因素。

3. 例题讲解（10分钟）以制备酸奶为例，讲解发酵产品的制备工艺。

4. 随堂练习（15分钟）学生根据所学知识，设计并实施简单的发酵实验。

5. 实验操作演示（10分钟）教师演示发酵实验操作，学生观看并学习。

6. 学生实验操作（15分钟）学生分组进行发酵实验，观察发酵过程，记录实验数据。

7. 结果分析与讨论（10分钟）学生汇报实验结果，教师点评并引导学生分析实验中的问题。

六、板书设计1. 《发酵技术》2. 主要内容：微生物发酵基本原理发酵过程中的关键因素发酵产品制备工艺发酵技术在现代工业中的应用七、作业设计1. 作业题目：结合实验内容，分析发酵过程中关键因素对发酵效果的影响。

设计一个发酵实验，用于制备某种发酵产品。

2. 答案：关键因素对发酵效果的影响：温度、pH、氧气、微生物种类等。

发酵实验设计：如制备纳豆、腐乳等。

八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生掌握微生物发酵的基本原理和发酵技术在现代工业中的应用，培养实践操作能力。

生物技术专业《微生物发酵工程》实践教学指导书南开大学生命科学学院指导教师：王淑芳 宋存江编制说明及实践教学要求发酵工程实践教学是微生物发酵工程教学的必要环节，可以弥补理论教学与实验教学中的不足。

在实践教学大纲中明确规定了学生实践教学的内容。

重点掌握和熟悉那些在理论和实验教学中所缺失，但又是微生物发酵工程体系所必需掌握的知识内容：如：工业规模发酵工程生产的特点、工业规模的发酵与产物分离纯化、工业规模发酵与分离装置、污水处理工程的状况等。

（一）为了强化实践教学课程的教学效果，课程组编写了《实践教学指导书》。

内容包括：实践教学的意义和实施方法、实习基地及实践内容、实践教学成绩评定方法以及实习报告要求等部分。

（二）实践教学的意义、实施方法介绍了实践教学的重要意义，实践教学的实施方法及注意事项。

（三）主要实习基地及实践内容：介绍了主要实践教学基地的基本情况和主要实践内容。

实习基地包括：石家庄华北制药集团有限公司（国家微生物药物工程研究中心）、天津金耀集团（天津药业股份有限公司）、华立达制药有限公司、天津生物芯片技术有限责任公司、诺维信生物技术公司、天津工业微生物研究所（天津实发中科百奥工业生物技术有限公司）、天津天士力制药公司、河北制药厂(核黄素发酵)、天津新星兽药厂、天津经济技术开发区污水处理中心、纪庄子污水处理厂、大港污水处理厂、东丽区污水处理厂、天津市氨基酸公司制造车间、中美史克制药有限公司、天津大冢制药有限公司等企业、研究院、所等。

本指导书介绍了其中主要实习地基概况。

（三） 实践教学成绩评定方法：包括：学生的实践教学态度（20分），学生在实践教学中提出学术或技术问题及解决问题的建议（20分）；学生实践教学实习报告（60），其中，实践教学的体会（12分），观察到的某一单元生产操作（如：干燥、提取等）的理论方法与实际运行情况介绍或比较（12分），产品生产流程图（12分），工业规模仪器、设备照片（12分），实习报告格式（6分）和参考文献的查阅（6分）等（四）实习报告要求：回顾参观、考察、认识实习的过程；得到的信息、收获、体会；学到什么东西；发现什么问题，有什么合理化建议；实践教学对你产生了什么影响（如深化课堂教学理解、理论联系实际的重要性等）。

2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—发酵工程高考感知课标要求——明考向近年考情——知规律11.1阐明在发酵工程中灭菌是获得纯净的微生物培养物的前提。

11.2阐明无菌技术是在操作过程中，保持无菌物品与无菌区域不被微生物污染的技术。

11.3举例说明通过调整培养基的配方可有目的地培养某种微生物。

11.4概述平板划线法和稀释涂布平板法是实验室中进行微生物分离和纯化的常用方法。

11.5概述稀释涂布平板法和显微镜计数法是测定微生物数量的常用方法。

11.6举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。

11.7阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。

11.8举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。

2023·山东培养基的成分及其功能、无菌技术、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数2023·山东泡菜的腌制、亚硝酸盐含量的测定2023·广东培养基的类型及其应用、其他微生物的分离与计数2023·浙江培养基的类型及其应用、微生物的接种方法、解读泡菜的腌制2023·山东果酒和果醋的制作原理2023·北京培养基的成分及其功能、微生物的接种方法、微生物的培养与菌种保藏2023·全国培养基的类型及其应用、无菌技术、果酒和果醋的制作原理2023·全国蛋白质的结构及多样性、蛋白质分离的原理及方法蛋白质的提取和分离的实验操作2023·湖南基因突变、培养基的成分及其功能、动物细胞培养技术2023·浙江果酒和果醋的制作原理、有氧呼吸和无氧呼吸的异同命题趋势1.该部分内容的命题以选择题为主，属于年年必考的内容。

2.试题情境以下列两种居多：(1)以实际发酵的过程为情境考查传统发酵食品制作。

(2)以来自生产生活实际、与现实联系密切的实例为情境考查微生物的培养及应用。

知识必备一、传统发酵技术的应用1．千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。

第一篇：生物技术专业发酵工程教学大纲《发酵工程》课程教学大纲课程名称（英文）：Fermentation Engineering课程类型：学科基础课学时：60学分：4适用对象：生物技术、生物科学一、课程的性质、目的和任务本课程是生物技术和生物科学专业必修专业基础课之一。

在《化工原理》、《物理化学》、《微生物学》、《生物化学》等课程基础上开设。

与同期开设的《细胞生物学》、《分子生物学与基因工程》等课程构成生物技术领域主干学科的骨架。

这些课程与本课程有着密切的联系和分工。

本课程以讲授发酵工程生产中各个分支领域共性的工艺的基本原理和生产技术为主。

以本课程为基础为生物学科理科专业的学生工程学科的概念和基础，同时为生物技术其他学科技术奠定应用所必须的基础知识。

二、教学基本要求发酵工程课是一门综合性很强的课程，涉及到数学、化学、生物学、生物化学、微生物学、物理化学、有机化学、化工原理等多个学科，基础理论性和实践性均很强，同时要求基础理论和生产时间密切结合。

在课程讲授过程中，将要按照微生物发酵生产的全过程阐明各个阶段、各种产品生产的原理和技术，讲解理论知识的同时，又重点突出生产的工艺操作和控制技术等实际问题。

因此，该课程需要在理论教学的同时，配合生产实践的实习、实验的实践环节，也要求学生建立实际生产的概念，在参观实习和社会实践中巩固本课程的教学效果，学生必须利用实验、参观、实习、社会实践等机会，培养分析问题和解决问题的能力。

学生通过该课程的学习将会缩短理论与生产实践的距离，建立用理论知识分析和解决生产实际问题的概念和能力，动手能力也将有所提高。

三、课程内容及学时分配第一章绪论（4学时）熟悉发酵工程的一般概念；了解发酵工业的范围、特点、发展历程及发展趋势；掌握发酵工艺生产的一般培养方法和过程。

了解现代发酵工程与生物技术的关系，了解高新技术发展的动态并掌握高新技术概念和生物生产的基本过程；第二章发酵工业菌种与种子的扩大培养（8学时）了解发酵工业常用的微生物菌种及要求；熟悉发酵工业微生物菌种的分离和选育工作并掌握分离和育种的原理和技术；熟悉发酵工业微生物菌种的衰退的原因、复壮的措施和保藏的方法；掌握菌种扩大培养原理和技术。