【文章內(nèi)容簡介】 如何得到發(fā)酵生產(chǎn)所需要的大量菌體來縮短生產(chǎn)周期呢？這就需要經(jīng)過多次的擴大 培養(yǎng)。 提出問題：如何對菌種進行擴大培養(yǎng)呢？ 教師活動：出示細菌的生長曲線示意圖，并依托曲線就所提問題組織學(xué)生討論。 通過討論得出結(jié)論：擴大培養(yǎng)是將培養(yǎng)到對數(shù)期的菌體分開，分頭進行培養(yǎng)，以促使菌體數(shù)量快速增加，能在短時間里得到大量的菌體。 教師活動：提出問題，擴大培養(yǎng)與發(fā)酵生產(chǎn)過程中的培養(yǎng)有何不同呢？ 通過討論得出結(jié)論：擴大培養(yǎng)是為了讓菌體在短時期內(nèi)快速增殖，而發(fā)酵過程中的培養(yǎng)是為了獲得代謝產(chǎn)物，目的不同采用的培養(yǎng)條件就有可能不同。例如：在酒精發(fā)酵過程中，擴大培養(yǎng)是為了促使酵母菌快速增殖，因此 是在有氧條件下進行。而在發(fā)酵產(chǎn)生酒精的過程中則必須在無氧條件下進行以獲得大量的酒精。 第三節(jié) 發(fā)酵產(chǎn)物的提取與精制 本次課的教學(xué)內(nèi)容 簡單介紹發(fā)酵產(chǎn)物提取精制的方法。了解發(fā)酵醪的性質(zhì)和菌體分離方法，發(fā)酵液預(yù)處理的目的和方法，發(fā)酵產(chǎn)物提取方法的選擇。 本次課的教學(xué)方式 以自學(xué)為主，輔以適當(dāng)?shù)恼n堂講授。 本次課的講課提綱 一、提取精制的一般工藝流程 二、發(fā)酵液的預(yù)處理 三、固相與液相的分離 四、細胞破碎技術(shù) 五、濃縮技術(shù) 六、粗分級 七、細分級 本次課的師生活動設(shè)計 教師活動： 提導(dǎo)學(xué)生閱讀課本中相關(guān)內(nèi)容，再 通過討論使學(xué)生了解 ， 發(fā)酵產(chǎn)物不同分離提純的方法會有所不同，并總結(jié)出產(chǎn)物分離、提純的一般方法。 第五章 發(fā)酵過程的工藝控制 本章的教學(xué)目標(biāo)和基本要求 發(fā)酵 過程的工藝控制是發(fā)酵工程中第二個核心內(nèi)容，是直接決定著發(fā)酵的成敗與否。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)是學(xué)生掌握發(fā)酵過程中工藝控制的關(guān)鍵性因素（碳源、氮源、 pH、溫度、溶解氧、雜菌污染等），對發(fā)酵有何影響及如何進行控制。 本章的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配 第一節(jié) pH 對發(fā)酵的影響及控制（ 1 學(xué)時） 第二節(jié) 溫度對發(fā)酵的影響及控制（ 1 學(xué)時） 第三節(jié) 泡沫對發(fā)酵的影響及控制（ 1 學(xué)時） 第四 節(jié) 基質(zhì)對發(fā)酵的影響及控制（ 1 學(xué)時） 第五節(jié) 染菌對發(fā)酵的影響及控制（ 2 學(xué)時） 本章教學(xué)內(nèi)容的重點和難點 重點：整個一章都是重點。 難點：雜菌污染對發(fā)酵的影響及控制。 本章的師生活動設(shè)計 提出問題：哪些條件能影響菌體的發(fā)酵呢？ 教師活動：讓學(xué)生依據(jù)以前所學(xué)知識就所提問題展開討論，并引導(dǎo)學(xué)生通過討論得出結(jié)論：發(fā)酵生產(chǎn)中溫度、 pH、溶氧量等對發(fā)酵過程有重大影響。 提出問題：發(fā)酵過程中為什么還要控制發(fā)酵條件呢？ 教師活動：出示影響谷氨酸代謝途徑的因素表格，指導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，并組織學(xué)生就所提問題進行討論。 通過討論使學(xué)生認識到：發(fā)酵過程中氧的溶量、pH、磷酸鹽等都能影響谷氨酸代謝途徑，從而影響代謝產(chǎn)物的合成。同時，隨著代謝的進行，產(chǎn)熱的增加、某營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，以及某些酸性和堿性物質(zhì)的產(chǎn)生，會使溫度、 pH 等發(fā)生變化，這些都會對微生物的生長造成不利影響。因此，需要對發(fā)酵過程的中溫度、 pH、溶氧量等發(fā)酵條件進行嚴格的控制，以保證菌體生長和代謝途徑朝著有利人類的方向進行。 本章的教學(xué)方式（手段）及教學(xué)過程中應(yīng)注意的問題 本章主要采用 多媒體與板書相結(jié)合的方式進行授課。 授課過程中應(yīng)注意的問題主要是： pH、溫度、溶氧、基 質(zhì)對發(fā)酵的影響較易理解，雜菌污染對發(fā)酵的影響相對較難，在授課的過程中注意用深入淺出的例子進行講解，盡量結(jié)合生活中的事例進行。 本章的主要參考書目 肖冬光．微生物工程原理．北京：中國輕工業(yè)出版社， 2020. 曹軍衛(wèi)，馬輝文．微生物工程．北京：科學(xué)出版社， 2020. 黨建章．發(fā)酵工藝教程．北京：中國輕工業(yè)出版社， 2020． 賀小賢 . 生物工藝原理 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 . 2020. 本章的復(fù)習(xí)題 pH 波動的原因是什么？對發(fā)酵有何影響？如何進行控制？ ？對發(fā) 酵有何影響？如何進行控制？ 、生物熱的概念？ ？ ？對發(fā)酵有何影響？如何進行控制？ ，應(yīng)如何處理？ 第一節(jié) pH 對發(fā)酵的影響及控制 本次課教學(xué)內(nèi)容 發(fā)酵過程中 pH 波動的原因，對發(fā)酵的影響及如何進行控制。 本次課教學(xué)方式 本次課程主要以課堂講授為主。 本次課的授課大綱 一、發(fā)酵過程中 pH 波動的原因 二、 pH 的改變對發(fā)酵的影響 三、 pH 的控制 本次課師生活動設(shè)計 教師活動：出示影響谷氨酸代謝途徑的因素表格，指導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，并組織學(xué)生就所提問題進行討論。通過討論使學(xué)生認識到：發(fā)酵過程中 pH 能影響谷氨酸代謝途徑，從而影響代謝產(chǎn)物的合成。同時，隨著代謝的進行，某營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，以及某些酸性和堿性物質(zhì)的產(chǎn)生， pH 等發(fā)生變化，這些都會對微生物的生長造成不利影響。因此，需要對發(fā)酵過程的中 pH 等發(fā)酵條件進行嚴格的控制，以保證菌體生長和代謝途徑朝著有利人類的方向進行。 第二節(jié) 溫度對發(fā)酵的影響及控制 本次課教學(xué)內(nèi)容 發(fā)酵過程中溫度波動的原因，對發(fā)酵的影響及如何進行控制。 本次 課教學(xué)方式 本次課程主要以課堂講授為主。 本次課的授課大綱 一、發(fā)酵過程中溫度波動的原因 二、溫度的改變對發(fā)酵的影響 三、溫度的控制 本次課師生活動設(shè)計 教師活動：出示影響谷氨酸代謝途徑的因素表格，指導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，并組織學(xué)生就所提問題進行討論。通過討論使學(xué)生認識到：發(fā)酵過程中 溫度 能影響谷氨酸代謝途徑，從而影響代謝產(chǎn)物的合成。同時，隨著代謝的進行，某營養(yǎng)物質(zhì)的消耗， 產(chǎn)熱的增加 ，會對微生物的生長造成不利影響。因此，需要對發(fā)酵過程的中 溫度 等發(fā)酵條件進行嚴格的控制，以保證菌體生長和代謝途徑朝著有利人類的方向 進行。 第三節(jié) 泡沫對發(fā)酵的影響及控制 本次課教學(xué)內(nèi)容 發(fā)酵過程中泡沫產(chǎn)生的原因，對發(fā)酵的影響及如何進行控制。 本次課教學(xué)方式 本次課程主要以課堂講授為主。 本次課的授課大綱 一、發(fā)酵過程中泡沫產(chǎn)生的原因 二、泡沫的產(chǎn)生對發(fā)酵的影響 三、泡沫的控制 本次課師生活動設(shè)計 教師活動：出示影響谷氨酸代謝途徑的因素表格，指導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，并組織學(xué)生就所提問題進行討論。通過討論使學(xué)生認識到：發(fā)酵過程中 泡沫的產(chǎn)生 能影響谷氨酸代謝途徑，從而影響代謝產(chǎn)物的合成。 第四節(jié) 基質(zhì)對發(fā)酵的影響及控制 本次課教學(xué)內(nèi)容 發(fā)酵過 程中基質(zhì)濃度對發(fā)酵的影響及如何進行控制。 本次課教學(xué)方式 本次課程主要以課堂講授為主。 本次課的授課大綱 一、發(fā)酵過程中基質(zhì)濃度波動的原因 二、基質(zhì)濃度的改變對發(fā)酵的影響 三、基質(zhì)濃度的控制 第五節(jié) 染菌對發(fā)酵的影響及控制 本次課教學(xué)內(nèi)容 發(fā)酵過程中雜菌污染的原因，對發(fā)酵的影響及如何進行控制。 本次課教學(xué)方式 本次課程主要以課堂講授為主。 本次課的授課大綱 一、染菌對發(fā)酵的影響 二、發(fā)酵過程中染菌的原因 三、染菌的防治 本次課程的師生活動設(shè)計 教師活動： 組織學(xué)生討論，通過討論使學(xué)生認識到：在發(fā)酵過程中如 混入其他微生物，將與菌種形成競爭關(guān)系，對發(fā)酵過程造成不良影響。 例如：如果在谷氨酸發(fā)酵過程中混入放線菌，則放線菌分泌的抗生素就會使大量的谷氨酸棒狀桿菌死亡。如果在青霉素生產(chǎn)過程中污染了雜菌，這些雜菌則會分泌青霉素酶，將合成的青霉素分解掉。 提出問題：那如何防止雜菌的污染呢？ 通過討論得出結(jié)論：要在發(fā)酵前對培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)施進行嚴格的滅菌處理。 第六章 工業(yè)微生物的生長及產(chǎn)物的生物合成 本章的教學(xué)目標(biāo)和基本要求 通過本章的學(xué)習(xí)，了解并掌握微生物的生長與其產(chǎn)物形成之間的相互關(guān)系，并能夠根據(jù)二者的關(guān)系解決發(fā)酵生產(chǎn)中 的具體問題。 掌握微生物生物合成的主要調(diào)控機制，并能夠運用此調(diào)控機制解決發(fā)酵工業(yè)的具體問題。 本章的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分配