“发酵工程”课程教学大纲

教研室主任：杨革 执笔人：刘金锋

一、课程基本信息

开课单位：bevictor伟德

课程名称：发酵工程

课程编号：09401412

英文名称：Fermentation engineering

课程类型：专业基础课

总 学 时：81 理论学时：48 实验学时：33

学 分：4

开设专业：生物工程、生物技术

先修课程：生物化学、微生物学、细胞生物学

二、课程任务目标

（一）课程任务

该课程为应用生物技术专业学生的一门必修的职业技术课。发酵工程具有涉及领域宽、涵盖范围广、基础性强的特点，就其学科性质而言它又是一门实践性较强的学科。本课程重点讲授发酵工程的微生物原理、发酵产物的提取精制及常见发酵产品的生产，是生物工程专业的专业必修课。通过本课程的学习，使学生深刻理解发酵工程的微生物学原理，牢固掌握发酵工业菌种的筛选、驯化、培养与保藏，好氧、厌氧发酵工艺的调控与管理，了解发酵产品提取与精制的原理、流程及常见发酵产品的生产过程。

（二）课程目标

《发酵工程》的教学目标是要求学生在学习中以发酵为主线，掌握发酵的基本原理、发酵工艺控制等基本特征，从分子、细胞、个体、群体水平掌握发酵工程的基本理论和基本技能，了解微生物工程的学科前沿发展动态，关注学科研究中的热点问题，学习中注意综合运用各学科相关知识，理性思维，理顺脉络，联系实际，拓宽思路，以达到培养训练学生分析问题和解决问题能力，增强创新意识，提高综合素质。

三、教学内容和要求

通过本课程的教学，应使学生掌握发酵工程学的基本知识和基本技能，了解现代生物工程技术的发展与应用情况，具备一定的微生物生产工程技能。并通过实验操作的锻炼，能够做到理论联系实际，能够基本完成从斜面到各种规模放大的一整套微生物培养操作及成分的处理和检测。

第一章 绪论

（一）教学目的和要求

了解发酵工程的主要内容及发酵工程发展简史，发酵工业的沿革、范围、特征

（二）教学重点难点

发酵工程的主要内容，研究方法

（三）教学内容

§1-1发酵工程的主要内容，研究方法

§1-2发酵工程发展简史，发酵工业的沿革、范围、特征

第二章 工业微生物及其培养

（一）教学目的和要求

了解微生物工业用菌种，掌握菌种的分离、选育和保藏的原理和方法法；掌握菌种的扩大培养目的及方法和培养基的制备

（二）教学重点难点：

1. 菌种的分离、选育和保藏

2、防止菌种衰退的措施；

3、菌种的扩大培养包括培养基的制备

（三）教学内容

§2-1微生物工业用菌种 ，包括微生物工业对菌种的要求；工业上常用的微生物；生产用菌种的保藏及选育；防止菌种衰退的措施
§2-2菌种的分离、选育和保藏；

§2-3菌种的扩大培养包括培养基的制备，掌握培养基的原料，包括培养基的营养成分；培养基的类型；发酵培养基的选择 ；原料转化及其意义

§2-4种子扩大培养的任务；工业微生物的培养条件；影响种子质量的主要因素

第三章 发酵工程

（一）教学目的和要求

了解发酵培养的方法及现代生物技术在发酵工程中的应用

（二）教学重点难点：

1.发酵培养方法及发酵罐

2.现代生物技术在发酵工程中的应用

（三）教学内容

§3-1发酵培养的方法及发酵罐的种类，包括密闭、气泡塔式及固体培养设备
§3-2发酵工程的基本操作方法和过程

§3-3现代生物技术在发酵工程中的应用
第四章 发酵产物的提取与精制

（一） 教学目的和要求

掌握发酵提取方法及其选择依据，包括离子交换树脂法.膜分离法.沉淀法.溶媒萃取法.吸附发法等，了解提取的设备；掌握常用的几种精制方法

（二）教学重点难点：

1. 预处理的方法

2. 发酵提取方法

3.常用的几种精制方法

4.溶媒萃取法

（三）教学内容

§4-1发酵液的预处理包括预处理的目的与要求；预处理的方法

§4-2提取方法及其选择依据，提取方法有离子交换树脂法.膜分离法.沉淀法.溶媒萃取法.吸附发法等；选择提取方法的依据
§4-3常用的几种精制方法，包括浓缩.结晶.干燥.蒸馏
§4-4提取的设备

第五章 现代发酵工业

（一） 教学目的和要求

了解啤酒的生产过程、酱和酱油的生产；食醋的生产；腐乳及腌制乳酸制品的生产；氨基酸的生产；酶制剂生产；单细胞蛋白的生产；抗生素生产

（二）教学重点难点：

1.发酵工业产品的生产工艺

2. 啤酒的生产及酶制剂的生产

（三）教学内容

1.啤酒的生产过程，原料，制麦目的；制麦工艺流程；生产方法；麦芽及辅料的粉碎；糖化时的主要场所；糖化方法麦芽醪的过滤；麦芽煮沸与酒花的填加；麦芽汁的处理；啤酒发酵的过程；成品啤酒；

2.酱和酱油的生产；食醋的生产；腐乳及腌制乳酸制品的生产

3.氨基酸的生产；酶制剂生产；单细胞蛋白的生产；抗生素生产

第六章 清洁生产与发酵工业废水净化

（一） 教学目的和要求

了解清洁生产的意义及如何处理发酵工业废水

（二）教学重点难点：

1.水质污染及净化
2.微生物处理废水的方法

（三）教学内容

1.环境污染及微生物，微生物形成的污染及水质污染及净化

2.微生物处理废水的必要条件及其方法

一、 实践教学内容

1．实践目的和要求

通过实践使学生把发酵工程课堂教学的基本知识与实践相结合基本技能，培养具备一定的微生物生产工程技能。

2．内容和安排

实验一 发酵设备的结构和功能 2学时

实验二 糖发酵实验 4学时

二、 学时安排

五、考核说明

采取平时考查与期末考试相结合的考核方法。平时成绩结合阶段测验.课堂提问.专题讨论以及撰写微型论文等形式。期末考试着重考察学生对基本理论的掌握程度和分析.解决问题的实际能力。课程考核办法：笔试、闭卷；平时作业（10％）；实验成绩（10％）；期末（80％）。

六、主要教材及教学参考书目

（一）主要教材

陈必链、杨革等著《微生物工程》，科学出版社，2010年

（二）主要参考书目

《发酵工业概论》，李艳主编，中国轻工业出版社，1999
《生物工艺学》，俞俊棠，唐孝宜编著，化学工业出版社，2003
《发酵工艺》，孙俊良主编，中国农业出版社，2002