微生物发酵及其应用
《第1节 微生物发酵及其应用》教学设计(湖北省县级优课)
第3章第1节《微生物发酵及其应用》教学设计一、教学目标1.知识目标（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。
2.能力目标（1）锻炼学生从视频和资料中提炼有效信息的能力。
（2）通过小组讨论的形式，提升学生合作学习和语言表达的能力。
（3）通过对身边的微生物发酵产品的调查，锻炼学生搜集、整理资料的能力。
3.情感、态度与价值观目标了解发酵工程的发展史，从科学史中领悟科学探究精神，并体验科学、技术、社会三者之间的紧密联系和互动。
二、教学重、难点1.教学重点：发酵工程史话。
发酵生产过程。
2.教学难点：发酵生产过程。
三、学情分析知识方面，高二的学生有一定的微生物知识基础，对培养基、菌种等概念有一定的认知，知道微生物的实验室培养的基本操作，对常见的微生物发酵食品如果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作过程有一定的了解。
但是对发酵的发展史、发酵原理以及发酵过程中需要控制的条件没有足够的认知，需要加强引导。
能力方面，高二的学生在搜集、整理资料并进行归纳总结方面具备一定的能力，本节课会对这方面的能力有更多的训练，以期得到提升。
情感、态度和价值观方面，学生通过各种学习和生活经验对“科学技术是第一生产力”有了一定的了解，发酵史的学习能让学生从具体事例中去体验科学和技术是相辅相成的以及科技发展对人类社会的重要意义。
四、教学方法和策略本节教材文字容量大，所以我将发酵工程史话的文字部分转换成微课视频，使内容更生动清晰，也更容易激发学生兴趣。
对于较为抽象的微生物发酵的生产过程，通过设置具体的问题情境，引导学生思考和探究，并学以致用。
微生物发酵与我们的生活联系紧密，因此在教学中我多次引用身边的实例来引导学生从生活经验出发，了解发酵在食品生产中的应用，让学生体验科学、技术和社会三者之间的紧密联系和互动。
五、教学过程1.联系生活，导入新课以大家耳熟能详的安琪酵母导入，激发学生对微生物发酵的发展史的兴趣。
2.微课学习发酵工程史播放微课视频，观看微课之后，提出具体的问题请学生小组讨论，全班交流分享从发酵工程史话中获得的启示。
《微生物发酵及其应用》优秀教案
《微生物发酵及其应用》优秀教案
【学习目标】
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。
【学习过程】
1、课下深入农村和当地的进行组织调查，探究味精的生产过程。
2、调查日常生活中哪些食品是由微生物发酵生产的？
3、哪些食品中添加了经发酵生产的食品添加剂？
4、讨论：
（1）发酵工程经历了哪几个阶段？
发酵工业的发展可分为四个阶段：原始发展阶段、传统发酵工业阶段、现代发酵工业阶段和生物技术产业阶段。
（2）学生看课本，找出发酵工程的发展史话。
1、1857年，法国的微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母引起的`。
2、1897年，德国的毕希纳进一步发现了酶在发酵中的作用，人们开始了解发酵现象的本质。
3、20世纪40年代，弗洛里和钱恩与许多的可蹙额家合作，研究出了大规模生产青霉素的方法，使青霉素的生产实现了产业化。
4、从2 0世纪50年代起，氨基酸发酵工业、酶制剂工业、多糖和维生素发酵工业相继诞生。
5、20世纪70年代以后，分子生物学的发展，促进了基因工程的发展和应用。
（3）读课本理解发酵工程的概念。
发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原材料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。
（4）探究讨论发酵工程的大致过程
（5）教师展示多媒体课件，进一步帮助学生学习发酵过程的大致过程。
生物发酵技术的原理及其应用
生物发酵技术的原理及其应用生物发酵技术是指利用活体微生物（如细菌、酵母、真菌等）在适宜的条件下，通过代谢产生物质（如有机酸、酶、激素等）的工艺技术。
现今，生物发酵技术在生物医药、食品工业、环境保护等领域得到了广泛的应用。
本文将针对生物发酵技术的原理及其应用进行介绍。
一、生物发酵技术的原理1. 微生物代谢产物微生物代谢一般分为两类：有氧代谢和无氧代谢。
其过程中会形成酸、碱、酶、气体等产物。
有氧代谢中，细胞利用氧气进行细胞呼吸，产生二氧化碳、水和能量。
而在无氧代谢中，由于缺乏氧气，细胞则会利用其他物质进行代谢，产生乳酸、酒精、琼脂等化合物。
2. 生物反应器生物反应器是生物发酵技术中的核心设备。
它包括反应容器、搅拌桨、进料口、出料口、通气口等组成部分。
反应器的设计通常是为了优化微生物生长所需要的环境因素，如温度、pH值、营养物质等。
此外，反应器的设计也十分重要，可以影响生产成本和产物质量。
3. 生长曲线在微生物发酵过程中，体积、生物量、产物含量等参数会随时间发生变化。
生长曲线通常通过细胞数量或组分浓度来描述微生物的生长情况，大致分为四个阶段：滞后期、指数期、平稳期和衰减期。
了解微生物的生长曲线有助于控制反应器的生产过程和提高产物质量。
二、生物发酵技术的应用1. 生物医药生物医药是利用生物反应器生产药品的一种方法。
通常，药品的活性物质是由微生物（如大肠杆菌、酵母等）产生的。
生物反应器在保证产品质量的同时，还可以提高产品的产量和提高生产效率。
众所周知，生物医药市场需求旺盛，很多公司通过生物发酵技术来生产药品。
例如，抗生素、维生素、激素等生物类药品都可以使用生物发酵技术进行生产。
2. 食品工业在酿酒、酱油、醋等食品生产中，生物发酵技术有着重要应用。
例如，在酿酒中，啤酒花先通过糖类分解产生醇类物质，然后再由酿酒酵母进行酵母。
在这个过程中，发酵条件、酵母的品种等都会影响最终的产品质量和口感。
3. 环境保护生物发酵技术可以用于环境污染处理。
微生物发酵技术在食品工业中的应用
微生物发酵技术在食品工业中的应用发酵是一种利用微生物培养产生有用物质的生物化学过程。
在食品工业中，微生物发酵技术已经应用广泛，生产出了各种口感好、营养健康的食品，例如酸奶、豆腐、啤酒等。
本篇文章将介绍微生物发酵技术的原理、应用及其优缺点。
一、微生物发酵技术的原理微生物发酵技术是利用微生物的代谢活动产生物质的一种技术。
在这一过程中，微生物通过吸收外界的营养物质，代谢分解产生能量、气体和各种有益物质，其中包括一些重要的酶。
这些酶可以分解和转化食品中的大分子物质，使得食品呈现出不同的质地、味道和营养成分。
微生物发酵技术的原理可以用一个简单的例子来说明：酸奶的发酵过程。
放置牛奶在常温下数小时，牛奶会自然酸化变为酸奶。
这是因为加入到牛奶中的Lactobacillus bulgaricus和Streptococcus thermophilus等乳酸菌通过吸收牛奶中的乳糖和蛋白质进行代谢，解释生成乳酸和一些其他的有机酸和酵素，使得牛奶变酸，口感变得更加滑腻，扭曲和丰富。
二、微生物发酵技术的应用微生物发酵技术的应用广泛，它涉及各个领域，包括食品、饮料、药品等。
1、食品微生物发酵技术在食品工业中的应用很多。
酸奶、酱油、豆腐、面包、芝士、啤酒等都是微生物发酵技术生产出的食品。
其中酸奶是微生物发酵技术在食品工业中应用最广泛的一种产物。
酸奶中含有人体所必需的营养物质，例如蛋白质、维生素、矿物质等，同时还含有有益菌株。
酸奶菌株与人体肠道中有益的菌种相同，能够帮助人体消化、吸收、免疫等方面，有强大的保健作用。
2、饮料不少饮料也是利用微生物发酵技术制造出来的，例如葡萄酒、麦芽酒等。
葡萄酒是利用葡萄自然发酵制成的，发酵过程中产生的二氧化碳会形成气泡，使得葡萄酒带有些许的气泡。
而麦芽酒的制造过程需要加入啤酒花，啤酒花中的酮酸与面粉混合，经过微生物发酵后，就可以制作出酒精度数较高的麦芽酒。
3、药品微生物发酵技术在药品制造上也有着广泛的应用。
微生物发酵技术在制药中的应用
微生物发酵技术在制药中的应用制药，是通过化学和生物学的方法进行药物制备、加工和生产的过程。
随着科技的不断进步，越来越多的新技术被应用到制药中，其中微生物发酵技术是一个非常重要的技术。
本文将从微生物发酵技术的基本原理、在制药中的应用以及其发展前景三个方面，探讨微生物发酵技术在制药中的应用。
一、微生物发酵技术的基本原理微生物发酵技术是指利用微生物代谢物质的过程中，通过控制条件使产生的物质在微生物体内积累和分泌出来，达到制作特定产品的目的。
这是一种生化反应，其基本原理是微生物的代谢分为两个阶段：生长期和产物积累期。
在生长期，微生物繁殖迅速，并利用培养基中的营养物质进行代谢，产生能量和生长分子等。
而在产物积累期，微生物的增殖速率逐渐降低，此时代谢转化方向发生变化，合成一些新的代谢产物，并排出细胞外。
应用微生物发酵技术，制得的产品包括抗生素、基因工程药物、酶制剂、氨基酸、有机酸、醇类等，同时还可以生产消化系药物、缓释剂、控释剂、维生素等。
二、微生物发酵技术在制药中的应用非常广泛，下面就举几个具体的例子：（一）利用微生物发酵技术制造抗生素抗生素是一种由微生物产生的一类药物，是微生物发酵技术最早应用的领域之一。
抗生素可以有效地抵抗病原体，特别是某些细菌感染，对人类健康起到了至关重要的作用。
（二）基因工程药物的生产基因工程药物的设计和生产需要利用微生物发酵技术，涉及到的步骤有基因克隆及转染、表达优化、发酵、提纯和制剂等。
微生物发酵技术是基因工程药物能够量产的基石。
（三）氨基酸的生产氨基酸作为一种生物化学物质，具有多种用途。
在制药业中能够合成天然的和人工的氨基酸，是利用微生物发酵技术实现的。
（四）酶制剂的生产酶是一种生物催化剂，能够在温和条件下加速某些化学反应的进行。
与传统的化学催化剂相比，酶具有温和的反应条件、高效率、高特异性和易回收等优点。
利用微生物发酵技术可生产出多种酶制剂，包括生物体内酶、生物外酶和微生物发酵培养液中所含的酶等。
微生物发酵技术及其在食品生产中的应用
微生物发酵技术及其在食品生产中的应用自古以来，人们就在生活中应用各种发酵技术来制作食品，并且这种传统的制作方法在现代社会也得到了广泛的应用。
随着科学技术的不断发展，微生物发酵技术逐渐成为一种非常重要的食品生产工艺，不仅可以通过这种技术制造出各种美味的食品，还可以在生产过程中控制产品的品质和安全性。
一、微生物发酵技术微生物发酵技术是利用微生物（如细菌、酵母菌等）在一定条件下生长繁殖和代谢产生的各种化合物来实现生产目的的一种技术。
微生物发酵技术的发展离不开现代化的代谢工程学和生物学研究，这些学科对于制备大量纯化的生物催化剂、提高产率和降低成本都具有重要作用。
在微生物发酵技术中，微生物一般被称为“发酵菌”，它们在特定的生长和营养条件下可以进行多样化的代谢过程，释放出各种有用的代谢产物，如酒精、醋酸、酪酸、乳酸、酱油、味精、糖醇、酵素等。
从微观的角度来看，这些产物的生成与微生物的代谢活动息息相关，可以分为碳代谢、氮代谢、酸碱代谢、能源代谢等多个层面。
二、微生物发酵技术在食品生产中的应用1. 酵母发酵制备面包酵母是一种常用的微生物发酵菌，它可以嫁接成为酵母细胞，在面粉和水混合过程中释放出二氧化碳，使面团变得膨胀，并产生微甜味。
面包是一种众所周知的食品，可以通过酵母发酵技术制备，不仅营养丰富，而且口感十分香脆。
此外，面包的口感和品质等级与发酵时间、温度、原料质量等因素有关。
2. 发酵豆制品发酵豆制品是一种常见的食品，如豆腐、豆浆、味噌等。
通过加入盐、酱油、味精等调味料，可以制成各种口味豆制品，并能够改善豆类蛋白的味道和营养特性。
豆制品的发酵过程中产生的有机酸和酵素可以促进豆蛋白的分解和降解，使得蛋白质更加易于消化和吸收，具有更高的营养价值。
3. 酸奶发酵酸奶是一种乳酸菌发酵而成的乳制品，它不仅口感酸甜，还含有丰富的维生素和矿物质。
酸奶的制作过程中常常使用乳酸菌，这种微生物可以代谢乳糖生成乳酸，使得牛奶的pH值降低，从而保护其不受微生物污染和腐败。
《微生物发酵及其应用》教案
一、教案基本信息教案名称：《微生物发酵及其应用》课时安排：2课时（90分钟）年级学科：八年级生物教学目标：1. 了解微生物发酵的概念和原理。
2. 掌握常见的微生物发酵技术及其应用。
3. 能够分析微生物发酵在食品、药品等领域的实际应用。
教学重点：1. 微生物发酵的概念和原理。
2. 常见的微生物发酵技术及其应用。
教学难点：1. 微生物发酵技术的实际应用分析。
二、教学过程第一课时：1. 导入新课（5分钟）教师通过展示微生物发酵在食品、药品等领域的应用图片，引导学生思考：什么是微生物发酵？它在我们的生活中有什么作用？2. 自主学习（10分钟）学生阅读教材，了解微生物发酵的概念和原理。
3. 课堂讲解（20分钟）教师详细讲解微生物发酵的概念、原理以及常见的微生物发酵技术，如酵母菌发酵、乳酸菌发酵等。
4. 实例分析（10分钟）教师展示微生物发酵在食品、药品等领域的实际应用案例，如馒头、面包、酸奶等，引导学生分析微生物发酵的作用和意义。
5. 课堂小结（5分钟）教师总结本节课的主要内容，强调微生物发酵的概念、原理和应用。
第二课时：1. 复习导入（5分钟）教师通过提问方式检查学生对微生物发酵概念、原理的掌握情况。
2. 实践操作（15分钟）学生分组进行微生物发酵实验，如酵母菌发酵制作馒头、乳酸菌发酵制作酸奶等。
3. 成果分享（10分钟）各小组展示实验成果，分享微生物发酵实验的乐趣和成果。
4. 拓展延伸（10分钟）教师引导学生思考微生物发酵在环境保护、医药等领域的作用和应用前景。
5. 课堂小结（5分钟）教师总结本节课的主要内容，强调微生物发酵的概念、原理和应用。
三、教学评价1. 课堂问答：检查学生对微生物发酵概念、原理的掌握情况。
2. 实验报告：评估学生在实践操作中的动手能力和团队合作精神。
3. 课后作业：布置有关微生物发酵应用的思考题，检验学生对课堂内容的吸收和应用能力。
四、教学资源1. 教材：八年级生物教材。
2. 图片：微生物发酵在食品、药品等领域的应用图片。
发酵原理的应用有哪些例子
发酵原理的应用有哪些例子发酵原理是指利用微生物的代谢产物及其对基质的转化作用，使其产生物理、化学或生物学变化的过程。
发酵是一种广泛应用于生物工程、农业、食品加工、医药等领域的生物技术手段。
以下是一些发酵原理的应用例子：1. 食品酿造：酒精、食醋、酱油、豆瓣酱、味噌等在食品生产中都是通过发酵过程得到的。
例如，酒精发酵通过酵母对葡萄糖进行乳酸发酵产生乙醇，制成葡萄酒、啤酒和烈酒。
2. 面包制作：发酵面粉可以制作出蓬松而有弹性的面包。
面粉中添加酵母菌和水，酵母将淀粉转化为二氧化碳和酒精，在发酵的过程中产生的二氧化碳使面团体积膨胀，使面包变得松软。
3. 乳制品工艺：酸奶的发酵过程是将乳酸菌加入牛奶中，通过发酵产生乳酸，使牛奶凝结成酸奶。
这种发酵过程提高了牛奶营养价值，增加了乳酸菌的数量，并改善了消化系统功能。
4. 酶生产：许多工业酶是通过发酵过程获得的。
例如，纤维素酶、葡萄糖氧化酶、淀粉酶等通过发酵方法大规模生产，用于纺织、造纸、食品加工、生物燃料等领域。
5. 抗生素生产：许多抗生素都是通过利用微生物的代谢产物进行发酵而生产的。
例如，青霉素是通过将特定微生物培养在含糖、氮源和氧源的培养基中，经过多次发酵、提取和纯化得到的。
6. 生物燃料生产：通过微生物的发酵作用，将可再生资源如木薯、玉米渣、秸杆等转化为生物燃料。
例如，利用乙醇发酵技术可以将植物纤维素转化为乙醇燃料。
7. 生物修复：生物修复技术是利用微生物的代谢能力降解有机物、重金属离子等，净化环境污染物。
例如，利用微生物发酵降解油污、污水中的有机物，恢复水体、土壤的环境质量。
8. 药物合成：许多药物合成过程中使用微生物的发酵能力。
通过微生物合成酶类，如抗癌药物紫杉醇和阿司匹林等是通过发酵过程获得的。
9. 生物肥料：利用微生物在有机废弃物中的发酵作用，将废弃物转化为有机肥料。
例如，利用堆肥过程中的微生物发酵产生的热量、酶和菌群对有机废弃物进行降解，得到高效肥料。
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微生物发酵及其应用
微生物发酵是指利用微生物代谢产生的酶、酸、碱等物质对物质进行化学变化的一种技术。
发酵技术在食品、医药、农业、工业等领域有着广泛的应用。
本文将就微生物发酵的基本过程以及其在不同领域中的应用做简要介绍。
微生物发酵的基本过程
微生物发酵是利用微生物将有机物质转化为其他有用的物质的过程。
在发酵过程中，微生物利用有机物质作为碳源和能源，通过代谢作用将底物分解成较小的分子，同时合成新的代谢产物。
微生物发酵的基本过程包括营养生长阶段和代谢生长阶段两个部分。
营养生长阶段是指微生物在发酵过程中时以单独生长的形式存在的时期。
在这个阶段中，微生物需要养分、水、氧气等条件，以便在有利条件下生长繁殖。
代谢生长阶段是指微生物在发酵过程中开始产生代谢产物时的生长阶段。
代谢产物通常从碳源、氮源以及其他元素中产生。
在
这个阶段中，微生物还需要加入一些辅助物质，如激素、生长因子等，以保证代谢产物的生成和收获。
应用领域
微生物发酵技术在不同的领域中都有着广泛应用。
食品工业
微生物发酵技术在食品工业中可用于生产酸奶、酱油、醋等有机酸类食品，以及酒精、罗氏披萨面团调节剂等发酵类食品。
其中最常用的发酵微生物为乳酸菌、酵母菌等。
医药工业
微生物发酵技术在医药领域中可用于生产生物制剂。
生物制剂通常由微生物制备，例如新型抗菌素、抗肿瘤细胞素、生物肝素等，这些制剂可在医疗、生物技术及分子生物学领域中得到广泛应用，发挥着重要作用。
农业工业
微生物发酵技术在农业领域中可用于生产有机肥和微生物制剂。
有机肥通常由不可食用的废弃物质经过发酵后得到，具有较低的
价格、无污染等优点。
微生物制剂包括微生物菌剂、微生物肥料等。
这些制剂可用于提高作物产量、提高作物质量、控制害虫及
其它病原微生物等。
工业生产
微生物发酵技术在工业生产中应用广泛，其应用范围包括环境
保护、能源利用、化学工程等。
特别是利用工业微生物在大量发
酵生产中，不仅实现了高效生产、低成本，同时减轻了对自然资
源的污染和压力。
总结
微生物发酵技术在各个领域中都有着广泛应用。
随着技术的不
断发展，微生物发酵技术可能会在更多的应用领域中起到突出作用。