【生物课件】发酵工程及其应用 2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修3

第3节发酵工程及其应用第一章1、在食品工业上的应用柠檬酸淀粉淀粉酶葡萄糖黑曲霉柠檬酸合成酶谷氨酸棒状杆菌发酵谷氨酸味精处理氧气（2）生产食品添加剂由谷氨酸棒状杆菌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实例2——味精柠檬酸是一种食品酸度调节剂，可以通过黑曲霉的发酵制得；实例1——柠檬酸增加食物的营养，改善食品的口味、色泽和品质，延长食品的保存期。添加剂的类型举例酸度调节剂L-苹果酸、柠檬酸、乳酸增味剂5’-肌苷酸二钠、谷氨酸钠着色剂β-胡萝卜素、红曲黄色素增稠剂黄原胶、β-环状糊精、结冷胶防腐剂乳酸链球菌素、溶菌酶1、在食品工业上的应用（2）生产食品添加剂①常见酶制剂：（3）生产酶制剂1、在食品工业上的应用少数由动植物生产；③酶制剂来源食品的直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品的品质和口味、延长食品储存期和提高产品产量等。②酶制剂应用α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、氨基肽酶、脂肪酶绝大多数通过发酵工程生产2、在医药工业上的应用（1）采用基因工程的方法，将植物或动物的基因转移到微生物中，获得具有某种药物生产能力的微生物；直接对菌种进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。例：利用微生物生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青蒿素前体等化合物。例：利用经过基因改造的微生物进行发酵生产生长激素释放抑制激素。2、在医药工业上的应用（3）利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物就可以作为疫苗使用。例：一种生产乙型肝炎疫苗的方法就是将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵生产。①微生物肥料的种类3、在农牧业上的应用（1）生产微生物肥料有的微生物肥料可以抑制土壤中病原微生物的生长，从而减少病害的发生。微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长；②微生物肥料的作用根瘤菌肥、固氮菌肥①微生物农药的作用：微生物或代谢产物防治病虫害种类苏云金杆菌80多种农林害虫白僵菌玉米螟、松毛虫一种放线菌产生的抗生素（井冈霉素）水稻枯纹病（2）生产微生物农药3、在农牧业上的应用生物防治②防治类型：利用微生物或其代谢物来防治病虫害③实例①原理：3、在农牧业上的应用（3）生产微生物饲料在青贮饲料中添加乳酸菌，可以提高饲料的品质，使饲料保鲜，动物食用后还能提高免疫力。③实例2-乳酸菌单细胞蛋白应用——食品添加剂、微生物饲料；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，即单细胞蛋白。②实例1——单细胞蛋白微生物含有丰富的蛋白质，且生长繁殖速度快。（1）解决资源短缺与环境污染问题4、在其他方面的应用自然界中还存在着一定数量的极端微生物，它们能在极端恶劣的环境（如高温、高压、高盐和低温等环境）中正常生活。例如嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。（2）将极端微生物应用于生产实践随着对纤维素水解研究的不断深入，利用纤维废料发酵生产酒精、乙烯等能源物质已取得成功。【例】啤酒的工业化生产中，大麦经发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒等工序后，最终过滤、调节、分装。下列说法不正确的是（）A、用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶B、焙烤是为了利用高温杀死大麦种子胚并进行灭菌C、糖浆经蒸煮、冷却后需接种酵母菌进行发酵D、通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期B【例】（不定项）啤酒生产的简要流程如图所示，制麦时用赤霉素溶液浸泡大麦种子，糖化主要是将麦芽中的淀粉等有机物水解为小分子物质。下列说法错误的是(

)A.在整个发酵过程中，要始终保持严格的无菌、厌氧环境B.用赤霉素溶液浸泡大麦种子，目的是促进𝛼−淀粉酶的合成C.在接种酵母菌前进行冷却处理，是为了避免高温杀死酵母菌种D.发酵过程中要适时往外排气，发酵后期要缩短排气时间间隔AD【例】谷氨酸是生物体内一种重要的有机小分子，谷氨酸钠是它的钠盐，是味精等调味品的主要成分。我国微生物发酵工程生产谷氨酸常用的菌种有谷氨酸棒状杆菌和黄色短杆菌等，下图是发酵工程的示意图。下列叙述错误的是(

)A、培养液中葡萄糖的含量要适中，太高太低都不利于发酵B、谷氨酸发酵的培养基应调节至酸性，以利于谷氨酸的积累C、若代谢产物中出现大量的乳酸，从发酵条件看，其原因很可能是通气量不足D、图示培养装置可保证微生物对营养物质的需求，有利于提高生产效率B【例】与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列相关表述错误的是（）A、发酵工程与传统发酵技术都是利用微生物来进