微生物发酵及其应用1

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1、第1节微生物发酵及其应用课程标准举例说出发酵与食品生产。课标解读1．说出微生物发酵生产的基本过程。2．举例说出微生物发酵与食品生产的关系。3．参与有关微生物发酵的调查活动。4．通过发酵工程发展的历史，体验科学、技术、社会三者间的紧密联系和互动。1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的_____引起的。1897年，德国的毕希纳进一步发现了__在酵母发酵中的作用。20世纪30年代传统发酵工业生产的新产品：酒精、乳酸、________、丙酮、丁醇、柠檬酸、______和______等。发

2、酵工程史话1．2．3．酵母酶面包酵母淀粉酶蛋白酶20世纪40年代大规模生产_______、链霉素、金霉素、土霉素等，抗生素工业兴起。20世纪50年代起：_______发酵工业、酶制剂工业、多糖和维生素发酵工业相继诞生。20世纪70年代以后：有特殊生产能力的基因工程菌发酵产生_______、_________等。微生物发酵一定是在无氧条件下进行的吗？提示不是。微生物发酵有的是无氧发酵，有的是有氧发酵。[思维激活1]4．5．6．青霉素氨基酸胰岛素生长激素发酵工业大致经历的时期(1)原始发展时期人类有意无意地利用

3、微生物已经有几千年的历史，在长期的生产实践中，积累了丰富经验。最初可能是人类发现储存水果会自然发酵变酒，而逐渐形成酿酒技术。相传，在埃及和中亚两河流域，在公元前40世纪至公元前30世纪已开始酿酒。我国利用微生物进行谷物酒类发酵，至少是在四千年前的龙山文化时期。在夏禹时期已有了关于仪侠酿旨酒，夏少康(即杜康)造秫酒的记载。随着社会的发展，又出现制酱和酱油、醋、泡菜、奶酒、干酪技术和面团发酵。这个时期，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。在几千年的文明史中，人们只知道这样做可以得到所需

4、的东西，并不知道其中的原理。(2)传统发酵工业时期1857年法国微生物学家巴斯德通过实验证明了酒精发酵是由活的酵母引起的。1897年德国的毕希纳进一步发现，即使将酵母磨碎，仍然能使糖发酵形成酒精，他将这种具有发酵能力的物质称为酶。从而人们才开始了解发酵现象的本质。从19世纪末到20世纪30年代，随着人们对微生物世界认识的不断深入和发展，利用微生物生产的新产品不断出现，例如，酒精、乳酸、面包酵母、丙酮、丁醇、柠檬酸、淀粉酶和蛋白酶等。这些产品的生产，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，

5、规模一般不大，因此被称为传统发酵工业。(3)现代发酵工业时期1928年，弗莱明发现青霉素能杀菌。青霉素的发现和工业化生产，给人们带来巨大启迪。不久，链霉素、金霉素、土霉素等相继问世，从而兴起了一个新的工业——抗生素工业。生产抗生素的经验和设备很快被引用到其他发酵产品的生产上，极大地促进了这些产业的迅速发展，从而形成了一个全新的产业——现代发酵工业。元贝驾考http://www.yuanbeijiakao.net元贝驾考2016科目一科目四金手指考试http://www.jszksw.net金手指驾驶员考

6、试20世纪50年代的氨基酸发酵工业，60年代的酶制剂工业，70年代的多糖、维生素发酵工业，70年代以后生物大分子发酵技术相继诞生。这个时期生产技术要求高(由于多为好氧纯种发酵，需要通入无菌空气和保持无菌条件)；生产规模大(用于青霉素生产的搅拌通气发酵罐的体积达到500m3，单细胞蛋白生产用的气升式发酵罐已达到2000m3)；技术发展速度快。因此，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。(4)生物技术产业时代现在人们可以将源于动物或植物，甚至源于人的基因转移到诸如大肠杆菌、枯

7、草杆菌、酵母菌等微生物中，获得具有特殊生产能力的基因工程菌。由于基因表达的产物均为蛋白质，因此在工业上利用基因工程菌大规模生产的产品，主要是用于治疗各种疾病的药物，又称为基因工程药物(如人胰岛素、人干扰素、人生长激素等，大约有40多种)，同样也可以用于不同目的的酶(比如用于将葡萄糖转化为高果糖糖浆的葡萄糖异构酶，用于生产青霉素母核的青霉素酰化酶，用在洗衣粉中的碱性蛋白酶等等)。除了利用基因工程开发新的产品外，利用基因工程对传统发酵和现代发酵工业上使用的菌种进行改造，也获得了巨大成功。19世纪初，德国一位科学

8、家发明了微生物分离与纯化技术，开创了人为控制微生物的时代。这位科学家是()。A．科赫B．施莱登C．施旺D．达尔文解析1905年德国微生物学家科赫建立了微生物的培养技术，故选A。答案A【巩固1】1857年，微生物学家发现了发酵原理后才逐步形成了发酵工程，这位微生物学家是()。A．巴斯德B．拉马克C．列文虎克D．科赫解析1857年，微生物学家巴斯德通过实验证明酒精是由活的酵母引起的，发现了发酵的原理。答案A【巩固2】