发酵工艺教案.doc

河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸发酵工艺原理教案学院、系： 生物科学与工程学院 生物工程系 任课教师： 冯惠勇 授课专业： 生物工程专业 课程学分： 2 课程总学时： 40 课程周学时： 4 2005年 3月 2 日 第 1 次课 2 学时上次课复习：本次课题（或教材章节题目）：第一章 绪论 第一节 生物工程概述教学要求： 了解生物工程的概况；以及发酵工程的一般知识重 点： 生物工程的研究内容和生物操作的一般过程难 点： 各个工程所研究的领域和内容教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：生物工程概念：10分钟生物工程的研究内容： 40分钟生物操作的一般过程： 20分钟发酵的概念发酵工程的发展史 20分钟发酵工程特点 10分钟课后作业参考资料第 2 次课 2 学时上次课复习：生物操作的一般过程本次课题（或教材章节题目）：第一章 绪论 第二节 发酵工程概述 第二章培养基（medium）第一节成分及功能教学要求： 了解发酵工程的特点及范围， 掌握培养基的概念，碳（能）源的功能、种类和特点重 点： 掌握培养基的概念，碳（能）源的功能、种类和特点难 点： 碳（能）源的使用特点教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：发酵工程的发展方向：10分钟发酵工业的特点： 20分钟发酵工业的范围： 20分钟主要参考书、专业杂志、及信息网站 10分钟碳碳（能）源的功能： 5分钟碳（能）源的种类和特点： 35分钟课后作业参考资料第 3 次课 2 学时上次课复习：掌握培养基的概念，碳（能）源的功能、种类和特点本次课题（或教材章节题目）：第二章培养基（medium）第一节成分及功能 第二节 培养基的种类 第三节影响培养基质量的因素教学要求： 掌握培养基的各成分及特点，了解培养基的分类，掌握影响培养基质量的因素重 点： 掌握影响培养基质量的因素难 点： 掌握影响培养基质量的因素教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：培养基的各成分及特点：50分钟培养基的分类： 25分钟影响培养基质量的因素：25分钟课后作业参考资料第 4 次课 2 学时上次课复习：影响培养基质量的因素本次课题（或教材章节题目）：第三章 灭菌(sterilization) 第一节灭菌的原理及方法教学要求： 掌握各种灭菌方法及使用范围，及应用重 点： 灭菌方法及使用范围难 点： 热死动力学方程教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：各种灭菌方法及使用范围：50分钟热死动力学方程： 50分钟课后作业参考资料第 5 次课 2 学时上次课复习：热死动力学方程本次课题（或教材章节题目）：第三章 灭菌(sterilization) 第二节培养基的灭菌方法教学要求： 培养基和发酵设备的灭菌方法重 点： 两种灭菌方法的工艺过程和操作要点难 点： 两种灭菌方法的工艺过程教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：分批灭菌(batch sterilization) ：40分钟连续灭菌(continuous sterilization) ：40分钟连续灭菌与分批灭菌的比较与选择 ：20分钟课后作业参考资料第 6 次课 2 学时上次课复习：两种灭菌方法本次课题（或教材章节题目）：第三章 灭菌(sterilization) 第三节 空气除菌教学要求： 了解无菌空气的标准，掌握空气制备的方法重 点： 掌握空气制备的方法难 点： 空气介质除菌的工艺流程及注意事项教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：无菌空气的要求及标准：20分钟深层过滤器： 20分钟膜过滤器： 20分钟空气介质除菌的工艺流程： 40分钟课后作业参考资料第 7 次课 2 学时上次课复习：空气制备的方法及大致流程本次课题（或教材章节题目）：第四章 种子制备（Inoculum development）与菌种保藏 第一节 种子制备（Inoculum development）教学要求： 掌握种子制备的概念，掌握制备流程及注意事项重 点： 掌握制备流程及注意事项难 点： 掌握制备流程及注意事项教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：种子制备定义及几个概念：20分钟斜面种子的制备：40分钟米孢子制备：40分钟课后作业参考资料第 8 次课 2 学时上次课复习：斜面种子的制备和米孢子制备大致方法本次课题（或教材章节题目）：第四章 种子制备（Inoculum development）与菌种保藏 第一节 种子制备（Inoculum development 教学要求： 掌握摇瓶种子和种子罐种子制备流程及注意事项重 点： 摇瓶种子和种子罐种子制备注意事项难 点： 质量检查与控制教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：摇瓶种子概念和制备流程：分钟摇瓶种子制备流程及注意事项：分钟种子罐种子概念和制备流程：分钟种子罐种子制备流程及注意事项分钟质量检查与控制分钟课后作业参考资料第 9 次课 2 学时上次课复习：种子制备的几种方法本次课题（或教材章节题目）：第二节菌种保藏 （strain conservation）教学要求： 了解菌种保藏条件及原理，掌握各种菌种保藏的方法和使用范围重 点： 液氮管保存和冷冻干燥保藏难 点： 菌种保藏的方法教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：保藏条件及原理：分钟各种菌种保藏的方法和使用范围：分钟菌种保藏机构：分钟课后作业参考资料第 10 次课 2 学时上次课复习：本次课题（或教材章节题目）：第五章氧的供需与传递第一节工业发酵过程中氧的需求第二节氧在发酵液中的传递教学要求： 掌握影响微生物需氧量的因素，掌握传氧方程重 点： 影响微生物需氧量的因素和传氧方程难 点： 传氧方程教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：微生物对氧的需求（uptake of oxygen）：分钟影响微生物需氧量的因素：分钟氧在液体中的溶解特性：分钟传氧方程：分钟课后作业参考资料第 11 次课 2 学时上次课复习：传氧方程本次课题（或教材章节题目）：第五章氧的供需与传递第三节影响供氧的因素教学要求： 掌握影响供氧的因素重 点： 影响液相体积氧传质系数的因素难 点： 功率的影响教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：影响氧传质推动力的因素：分钟影响液相体积氧传质系数的因素：搅拌功率对K L a的影响：分钟空气流速对K La的影：分钟发酵液理化性质的影响：分钟发酵罐内液柱高度和发酵罐体积：分钟基因工程手段：分钟课后作业参考资料第 12 次课 2 学时上次课复习：本次课题（或教材章节题目）：第五章氧的供需与传递第三节 溶氧控制第六章 发酵过程动力学模拟与优化第一节分批发酵教学要求： 掌握控制的方法，掌握分批培养的生长曲线重 点： 溶氧的控制难 点： 溶氧的控制教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：发酵过程中溶氧变化异常原因：分钟溶解氧浓度的控制：分钟发酵动力学的内容及目的：分钟分批发酵中微生物生长过程：分钟课后作业参考资料第 13 次课 2 学时第三节 溶氧控制上次课复习：分批发酵中微生物生长过程本次课题（或教材章节题目）：第六章 发酵过程动力学模拟与优化第一节分批发酵教学要求： 掌握生长速率方程和方程，了解得率概念重 点： 掌握生长速率方程和方程难 点： 方程教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：生长速率方程：分钟Monod方程：分钟细胞反应过程中的宏观得率系数：分钟课后作业参考资料第 14 次课 2 学时上次课复习：细胞反应过程中的宏观得率系数本次课题（或教材章节题目）：第六章 发酵过程动力学模拟与优化第一节分批发酵教学要求： 掌握分批发酵的营养基质消耗和产物形成动力学方程重 点： 三种发酵类型难 点： 动力学方程教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：分批发酵的营养基质消耗动力学: 50分钟分批发酵的产物生成动力学: 50分钟课后作业参考资料第 16 次课 2 学时上次课复习：三种发酵操作类型本次课题（或教材章节题目）：第七章 发酵工艺控制第一节 温度的影响及控制教学要求： 掌握发酵过程检测的参数与影响，掌握温度的影响与控制重 点： 温度的影响与控制难 点： 温度的影响与控制教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：发酵过程检测控制的主要的参数：分钟温度对发酵的影响：分钟影响发酵温度变化的因素：分钟最适发酵温度的选择：分钟发酵温度的控制：分钟课后作业参考资料第 17 次课 2 学时上次课复习：本次课题（或教材章节题目）：第七章 发酵工艺控制第二节 pH的影响及控制 第三节 菌体生长速度和菌体浓度的影响及控制教学要求： 掌握pH的影响及控制，掌握菌体浓度的影响及控制重 点： pH的控制，掌握菌体浓度的控制难 点： 菌体浓度的控制教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：pH对发酵的影响：分钟影响发酵pH变化的因素：分钟最适pH的选择与控制：分钟影响菌体浓度的因素：分钟最适菌体浓度的确定：分钟生长速度和菌体浓度的控制方法：分钟课后作业参考资料第 18 次课 2 学时上次课复习：本次课题（或教材章节题目）：第七章 发酵工艺控制第四节 营养基质的影响及控制教学要求： 掌握营养基质的种类和浓度的影响及控制重 点： 营养基质的种类和浓度的控制难 点： 浓度的控制教学手段及教具： 课件讲授内容及时间分配：碳源种类的影响及控制：分钟碳源浓度的影响：分钟碳源浓度的控制：分钟课后作业参考资料第 19 次课 2 学时上次课复习：本次课题（或教材章节题目）：第七章 发酵工艺控制第四节 营养基质的影响及控制第五节 泡沫的影响及其控制教学要求： 掌握氮源和磷酸盐的影响和控制；掌握泡沫的影响及其控制重 点： 氮源和磷酸盐的控制和泡沫的控制难 点： 氮源和磷酸盐的控制教学手段及教具： 课件讲授内容及时