高中生物微生物发酵及其应用 课件人教版选修二.ppt

第1节微生物发酵及其应用,第2节酶在工业生产中的应用,第3节生物技术药物与疫苗,第3章,生物科学与工业,第1节微生物发酵及其应用,从社会中来,我们经常食用的食品中有哪些是由微生物发酵生产而来的？,一、发酵工程史话,阅读教材中有关“发酵工程史话”的内容，并思考：1.发酵工程历经了哪些阶段？2.从中你可以得到什么启示？,发酵工业经历了哪几个阶段？特点？,原始发展阶段,传统发酵工业阶段,现代发酵工业阶段,生物技术产业阶段,（发酵技术原始，顶多是家庭小制作，技术进步缓慢，完全是经验式的，并不知道其中的原理）,（人们开始了解发酵现象的本质，采用开放式的发酵方式，生产过程较为简单，对生产设备要求不高，规模一般不大）,（生产技术要求高；生产规模大；技术发展速度快；菌种的生产能力大幅度提高，新产品、新技术、新设备的应用达到前所未有的程度）,（利用构建的具有特殊生产能力的基因工程菌来进行生产）,二、发酵生产过程探密,发酵,发酵是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。,二、发酵生产过程探密,1、选育菌种,2、配制培养基,3、灭菌,4、扩大培养和接种,5、发酵罐内发酵,6、分离、提纯产物,好氧微生物发酵生产的步骤：,二、发酵生产过程探密,以味精生产为例,味精是日常生活中不可缺少的调味剂，它的化学成分是什么？,1、菌种的选育,菌种：,如何获得：,谷氨酸棒状杆菌黄色短杆菌,先从自然界中分离出来，然后用诱变育种、细胞工程和基因工程等现代生物技术处理，得到高产菌种,谷氨酸棒状杆菌的选育要求：,细胞膜通透较强，在细胞内不积累谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌。,2、培养基的配制,碳源、氮源、生长因子、无机盐、水,五大类营养要素物质：,培养基的种类：,生产“谷氨酸”的培养基成分：,从化学成分和物理性质来看,上述培养基分别属于什么类型的培养基？,液体培养基、天然培养基,3、灭菌,配制好培养液后，是否可以立即加入菌种？,为什么要灭菌？如何灭菌才算彻底？,防止杂菌污染，对发酵过程造成不良影响；杀死所有杂菌的细胞体、芽孢和孢子。,怎样灭菌？,将培养液投放到发酵罐中，通入98kpa的蒸汽进行灭菌,4、扩大培养和接种,为何要进行扩大培养？目的？,因为发酵罐的体积很大，需要接入的菌种量很多(总体积：几立方米几十立方米)。所以要经过“种子培养罐”培养，达到一定数量后，再接入到发酵罐中，即先经过扩大培养再接种。目的是为了提高发酵效率，缩短生产时间。,5、发酵罐内发酵,发酵罐内发酵均由计算机系统控制，你知道计算机系统能对发酵过程的哪些条件进行控制吗？与人工控制相比，它的优越性表现在哪些方面？,6、分离、提纯产物,根据产品的不同，分离提纯产物的方法一样吗？味精生产中所需的产物又属于哪种情况呢？,味精生产中产品的形成：,将谷氨酸从培养液中分离出来，通常每升培养液中能得到谷氨酸50100g，提取出来的谷氨酸用适量的naco3溶液中和，形成谷氨酸纳结晶，在经过过滤、浓缩、离心等步骤，便成了味精。,到社会中去,讨论：1、哪些食品是直接由微生物发酵生产的？2、哪些食品中添加了经发酵生产的食品添加剂？,思考与探究：,3.在馒头的制作过程中，如果面团放置时间过长，做出的馒头有酸味可能的原因是