宋存江《微生物发酵工程》第4章 微生物发酵过程
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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)。
微生物发酵工程发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
发酵工程的内容它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科,在生物技术产业化过程中起着关键作用。
1)“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”,词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。
(2)工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。
为实现工业化生产,就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题,因此,就有了“发酵工程”。
(3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。
发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。
(4)微生物是发酵工程的灵魂。
近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。
(5)发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。
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牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。
随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。
现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。
例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。