有機(jī)酸與氨基酸工藝學(xué)

1、有機(jī)酸與氨基酸工藝學(xué)課程（09183 ）教學(xué)大綱一、課程基本信息課程中文名稱:有機(jī)酸與氨基酸課程代碼：09183學(xué)分與學(xué)時(shí)：3學(xué)分57學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：專業(yè)選修授課對(duì)象：生物工程本科二、課程教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)本課程以探討有機(jī)酸和氨基酸的發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)為主要內(nèi)容專業(yè)技術(shù)課，主要對(duì)檸檬酸、乳酸、味精 和賴氨酸進(jìn)行重點(diǎn)講授。教學(xué)中著重講述發(fā)酵機(jī)理、工藝學(xué)原理、工藝流程和產(chǎn)品質(zhì)量管理等，對(duì)其他有 機(jī)酸和氨基酸的發(fā)酵生產(chǎn)主要講述工藝方法和產(chǎn)品的應(yīng)用。本課程旨在通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能較好的系統(tǒng)了解和掌握各類有機(jī)酸和氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)所涉及的微生物 發(fā)酵基本理論、生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)及控制和產(chǎn)品的質(zhì)量控制技術(shù)等基本專業(yè)理論知識(shí)，培

2、養(yǎng)學(xué)生成為全面了 解發(fā)酵工業(yè)的理論知識(shí)，并能夠結(jié)合實(shí)踐，指導(dǎo)生產(chǎn)、正確分析和解決生產(chǎn)中具體問題，具有初步研究能 力的工程技術(shù)人員。三、學(xué)時(shí)安排（宋體五號(hào)加粗）課程內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配表章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)第一章檸檬酸10AA* * 第二章乳酸8第三章味精12第四章賴氨酸6四、課程教學(xué)內(nèi)容與基本要求（宋體五號(hào)加粗）第一章檸檬酸第一節(jié)檸檬酸發(fā)酵簡(jiǎn)史目的與要求了解有機(jī)酸發(fā)酵在發(fā)酵工業(yè)中的地位；了解檸檬酸的發(fā)酵簡(jiǎn)史。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容有機(jī)酸發(fā)酵工業(yè)現(xiàn)狀及在發(fā)酵工業(yè)中的地位；檸檬酸的發(fā)酵歷史?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)；檸檬酸的發(fā)酵 歷史。了解學(xué)習(xí)有機(jī)酸發(fā)酵工藝學(xué)的意義，了解有機(jī)酸發(fā)酵工業(yè)的現(xiàn)狀。教學(xué)方法與手段課堂講授。第二節(jié)檸

3、檬酸類物質(zhì)的性質(zhì)目的與要求掌握檸檬酸的物理、化學(xué)性質(zhì)。了解檸檬酸鈣鹽及其他鹽類的性質(zhì)。了解檸檬酸衍生物的性質(zhì)。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容檸檬酸的物理、化學(xué)性質(zhì)；檸檬酸鈣鹽的性質(zhì)；檸檬酸其他鹽類的性質(zhì)；檸檬酸衍生物的性質(zhì)。 基本概念和知識(shí)點(diǎn)；檸檬酸的晶形、溶解度和水溶液的性質(zhì)；檸檬酸的化學(xué)性質(zhì)；檸檬酸鈣鹽的沉淀作用。 問題與應(yīng)用；掌握檸檬酸的物理和化學(xué)性質(zhì)；了解檸檬酸鹽和衍生物的性質(zhì)。教學(xué)方法與手段課堂講授。第三節(jié)檸檬酸發(fā)酵微生物目的與要求掌握黑曲霉的形態(tài)、生活周期和分離、篩選、保藏的基本技術(shù)。了解解脂假絲酵母基本性質(zhì)和菌種篩選技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容檸檬酸工業(yè)生產(chǎn)所用的微生物：黑曲霉和酵母。黑曲霉的形態(tài)、

4、生活周期、分離、初篩方法、誘變育 種、保藏、菌種退化預(yù)防和復(fù)壯；解脂假絲酵母的特征、性質(zhì)、初篩、誘變育種?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：菌種的分離、初篩、誘變育種、保藏和復(fù)壯?？捎糜诠I(yè)生產(chǎn)的檸檬酸發(fā)酵菌種； 菌種分離、篩選和保藏的方法。教學(xué)方法與手段課堂講授。第四節(jié)黑曲霉生長(zhǎng)和發(fā)酵條件目的與要求掌握黑曲霉的酶系和生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境條件。了解促進(jìn)劑和毒害劑以及環(huán)境條件對(duì)黑曲霉生長(zhǎng)的影響。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容黑曲霉的細(xì)胞化學(xué)組成；黑曲霉的酶系；黑曲霉生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)條件；促進(jìn)劑和毒害劑對(duì)黑曲霉生長(zhǎng)的影 響；環(huán)境條件對(duì)黑曲霉生長(zhǎng)的影響。黑曲霉酶系的組成和黑曲霉生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)條件；影響黑曲霉生長(zhǎng)的 外界條件。掌握黑曲霉酶系

5、的組成和黑曲霉生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)條件；了解外界條件對(duì)黑曲霉的影響及如何在 實(shí)際生產(chǎn)中調(diào)節(jié)黑曲霉的生長(zhǎng)條件以控制檸檬酸的產(chǎn)生。教學(xué)方法與手段課堂講授。第五節(jié)菌種擴(kuò)大培養(yǎng)目的與要求掌握黑曲霉的擴(kuò)大培養(yǎng)步驟和操作要點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容菌種擴(kuò)大培養(yǎng)工藝流程、斜面培養(yǎng)、第二級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)和第三級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)的培養(yǎng)基和操作規(guī)程?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)。擴(kuò)大培養(yǎng)的步驟和注意事項(xiàng)。問題與應(yīng)用掌握黑曲霉菌種培養(yǎng)的工藝 流程和操作步驟。第六節(jié)檸檬酸發(fā)酵工藝目的與要求掌握檸檬酸工業(yè)生產(chǎn)的表面發(fā)酵、固體發(fā)酵和深層發(fā)酵工藝、發(fā)酵設(shè)備及其操作要點(diǎn)。了解檸檬酸工業(yè)生產(chǎn)的其他發(fā)酵方法。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容檸檬酸的表面發(fā)酵工藝、固體發(fā)

6、酵工藝、深層發(fā)酵工藝和其他發(fā)酵方法的發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵規(guī)程、影響 發(fā)酵的因素及其控制?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)表面發(fā)酵工藝、固體發(fā)酵工藝和深層發(fā)酵工藝；各種發(fā)酵設(shè)備和 發(fā)酵規(guī)程。掌握檸檬酸工業(yè)生產(chǎn)的三種發(fā)酵工藝和操作要點(diǎn)。第七節(jié)檸檬酸發(fā)酵污染菌及其防治目的與要求了解檸檬酸發(fā)酵污染菌的種類和防治方法。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容常見污染菌及其危害；雜菌污染原因及其預(yù)防；雜菌污染的藥物防治；雜菌污染的檢查和挽救。 基本概念和知識(shí)點(diǎn)：常見污染菌；污染原因和防治方法；挽救方法。問題與應(yīng)用：了解檸檬酸常見污染菌、 污染原因、防治和挽救方法。第八節(jié)檸檬酸提取工藝目的與要求掌握檸檬酸的提取工藝及操作要點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容檸檬酸提取

7、的工藝流程；發(fā)酵醪預(yù)處理；發(fā)酵液過(guò)濾；中和、酸解、凈化、濃縮、結(jié)晶、干燥和包裝; 其他提取工藝?；靖拍詈椭R(shí)點(diǎn)：我國(guó)檸檬酸的提取工藝；預(yù)處理方法；過(guò)濾設(shè)備；中和作用原理、設(shè) 備和操作要點(diǎn)；酸解原理和操作規(guī)程；凈化原理和操作；濃縮原理、設(shè)備和操作規(guī)程；結(jié)晶原理、設(shè)備和 操作要點(diǎn)；干燥操作要點(diǎn)。問題與應(yīng)用：掌握檸檬酸提取各工序的原理、設(shè)備和操作中的注意事項(xiàng)。了解 其他提取工藝。教學(xué)方法與手段課堂講授。第二章乳酸第一節(jié)乳酸發(fā)酵簡(jiǎn)史目的與要求了解乳酸的發(fā)酵簡(jiǎn)史教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容乳酸的發(fā)酵歷史了解乳酸發(fā)酵的現(xiàn)狀。教學(xué)方法與手段課堂講授。第二節(jié)乳酸發(fā)酵微生物目的與要求掌握乳酸菌的特性。了解乳酸菌的分離、培

8、養(yǎng)等技術(shù)。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容乳酸工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)所用的乳酸菌的特性；乳酸菌的分離、保藏和擴(kuò)大培養(yǎng)。可用于工業(yè)生產(chǎn)的乳酸發(fā) 酵菌種的特性。教學(xué)方法與手段課堂講授。第三節(jié)乳酸發(fā)酵原料目的與要求了解乳酸發(fā)酵的主要原料和其他原料。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容乳酸發(fā)酵所用的己糖和低聚糖、淀粉質(zhì)原料和菊粉原料；麥根、麩皮、米糠等其他原料。了解乳酸發(fā) 酵的主要原料。教學(xué)方法與手段課堂講授。第四節(jié)乳酸發(fā)酵工藝目的與要求掌握乳酸工業(yè)生產(chǎn)的各種發(fā)酵工藝。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容乳酸發(fā)酵的水解糖發(fā)酵工藝、蔗糖發(fā)酵工藝、蜜糖發(fā)酵工藝和亞硫酸鹽廢液發(fā)酵工藝、蘆粟汁發(fā)酵工 藝、乳清發(fā)酵工藝、菊粉發(fā)酵工藝、淀粉并行發(fā)酵工藝和根霉發(fā)酵工藝。掌握采用不

9、同原料時(shí)的乳酸發(fā)酵 工藝。教學(xué)方法與手段課堂講授。第五節(jié)產(chǎn)品的提取和精制目的與要求掌握乳酸的提取和精制工藝及操作要點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容主要內(nèi)容以水解糖、淀粉薯干粉為原料生產(chǎn)乳酸的提取工藝流程；發(fā)酵液處理、乳酸鈣結(jié)晶、流化干燥、酸解 和石膏的分離；乳酸的凈化和濃縮。了解乳酸的提取工藝和結(jié)晶的理論。教學(xué)方法與手段課堂講授。第三章味精工藝學(xué)第一節(jié)谷氨酸的發(fā)酵機(jī)制目的與要求掌握谷氨酸發(fā)酵中如何控制細(xì)胞膜的滲透性。教學(xué)內(nèi)容谷氨酸的發(fā)展歷史和動(dòng)向，谷氨酸生物合成調(diào)節(jié)機(jī)制，在發(fā)酵過(guò)程中控制細(xì)胞膜的滲透性的方法。教學(xué)方法和手段課堂教學(xué)第二節(jié)谷氨酸生產(chǎn)菌的特征、育種及擴(kuò)大培養(yǎng)目的要求掌握菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)和種子的質(zhì)量要求。

10、教學(xué)主要內(nèi)容國(guó)內(nèi)谷氨酸生產(chǎn)菌及其區(qū)別，谷氨酸的代謝控制育種，菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)和種子的質(zhì)量要求。教學(xué)方法和手段課堂教學(xué)。第三節(jié) 谷氨酸發(fā)酵控制目的要求掌握溫度、pH值、供氧對(duì)谷氨酸發(fā)酵的影響。教學(xué)主要內(nèi)容谷氨酸發(fā)酵培養(yǎng)基，影響谷氨酸發(fā)酵的因素，發(fā)酵過(guò)程中泡沫的清除方法，發(fā)酵過(guò)程中的主要變化及 中間代謝控制，異常發(fā)酵現(xiàn)象及處理，提高發(fā)酵生產(chǎn)率的主要措施。教學(xué)方法和手段課堂教學(xué)第四節(jié)谷氨酸的提取目的要求掌握等電點(diǎn)法、離子交換法提取谷氨酸。教學(xué)主要內(nèi)容谷氨酸發(fā)酵液的性質(zhì)和發(fā)酵廢液的綜合利用，提取谷氨酸的方法：等電點(diǎn)法、離子交換法、等電點(diǎn)- 離子交換法、鋅鹽法、電滲透法。教學(xué)方法和手段課堂教學(xué)第四章賴氨酸生產(chǎn)工藝第一節(jié)賴氨酸發(fā)酵的代謝調(diào)節(jié)與育種途徑目的要求理解賴氨酸生產(chǎn)菌的育種途徑。教學(xué)主要內(nèi)容賴氨酸的生物合成途徑及調(diào)節(jié)機(jī)制，育種途徑，育種實(shí)例。教學(xué)方法和手段課堂教學(xué)第二節(jié)賴氨酸的發(fā)酵工藝目的要求理解賴氨酸發(fā)酵工藝條件教學(xué)內(nèi)容賴氨酸生成菌擴(kuò)大培養(yǎng)，發(fā)酵培養(yǎng)基，發(fā)酵工藝條件。教學(xué)方法和手段課堂教學(xué)第三節(jié)賴氨酸的提取精制目的要求掌握離子交換法的提取和精致。教學(xué)主要內(nèi)容賴氨酸發(fā)酵液的性質(zhì)，提取方法和工藝流程，離子交換法提取賴氨酸，賴氨酸的