資源簡介

第3節 發酵工程及其應用
(一)教學目標
1.概述發酵工程及其基本環節。
2.舉例說明發酵工程在生產上有重要的應用價值。
(二)教學重點和難點
1.教學重點
發酵工程的基本環節、發酵工程的應用。
2.教學難點
發酵工程的基本環節。
(三)教學過程
一、導入新課
利用教材“從社會中來”中的素材，明確青霉素的生產成本和價格因為發酵工程的應用而大大降低，引發學生追問發酵工程的奧秘，進而引導學生分析現代工業青霉素究竟是怎樣生產的。由此逐步建構出發酵工程的概念。
二、分析發酵工程的基本環節
結合學生的實踐經驗來分析發酵工程的基本環節，加深他們對發酵工程基本環節的理解。讓學生自主構建流程圖，使他們對發酵工程的基本環節形成一個整體認識。
發酵工程一般包括菌種的選育，擴大培養，培養基的配制、滅菌，接種，發酵,產品的分離、提純等方面。結合教材P22圖1-9發酵工程的基本環節和發酵罐示意圖了解發酵工程基本環節。同時分析和討論P23有關問題對發酵工程基本環節進行分析,總結歸納在發酵工程中對選擇的菌種需要考慮的因素，利用教材設計的旁欄思考題，引導學生可從生物與環境相適應的觀點理解菌種選育的思路。為了滿足微生物的生長需要，對發酵條件要如何進行調控。發酵工程與傳統發酵技術對比，在產物分離和提純方有了很大改進之處。
在進行發酵生產時，微生物及其代謝物中都可能含有危害環境的物質。為了減少或避免污染物的產生和排放，實現清潔生產，應該對排出的氣體和廢棄培養液進行二次清潔或滅菌處理。
引導學生繪制發酵工程的基本流程圖。在繪制流程圖的過程中認識：發酵工程是多個技術環節的集成，任何一個環節出現問題，都可能導致無法獲得產品。在生產過程中除了要考慮技術、經濟等因素，還應該考慮是否對環境友好，只有對環境友好才能實現可持續發展。
三、發酵工程的應用
結合教材中的內容，歸納發酵工程在各個領域的應用情況。
發酵工程在食品工業、醫藥工業和農牧業等許多領域得到了廣泛的應用，形成了規模龐大的發酵工業。
食品工業是微生物最早開發和應用的領域。在我們的日常生活中,利用發酵工程生產的食品以及與食品有關的產品主要有生產傳統的發酵產品、生產各種各樣的食品添加劑、生產酶制劑等。
我國是世界上啤酒的生產和消費大國。啤酒是以大麥為主要原料經酵母菌發酵制成的，結合教材P24、P25流程圖，對啤酒的工業化生產流程進行分析，進一步認識發酵工程在食品工業中的應用。
在醫藥工業上青霉素的發現和產業化生產推動了發酵工程在醫藥領域的應用和發展。之后，發酵工程逐步擴展到了其他抗生素、多種氨基酸、激素和免疫調節劑等的生產領域。
從自然界選育出優良菌株，再通過發酵工程大規模發酵生產制成的活菌或其代謝物產品等應用于現代農牧業的很多方面，如生產微生物肥料、生產微生物農藥、生產微生物飼料等。
發酵工程正滲透到幾乎所有的工農業領域，在助力解決糧食、環境、健康和能源等方面的重大問題上，做出了越來越大的貢獻。鼓勵學生將來利用所學知識更好地完善發酵工藝，投身于發酵產業，為人類的美好生活提供更多的產品。
四、引導學生構建本節知識網絡
五、充分利用本地資源，促進課本知識和生活經驗的深度融合
本節課所涉及的發酵工程對于絕大多數學生來說是陌生的。組織開展研學活動，帶領學生實地參觀本地啤酒廠，讓學生看看大型的發酵設備,聽工廠技術人員的介紹，從而對發酵工程的基本環節、傳統發酵技術和現代發酵工程的異同等有直觀的了解。

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