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SPOC学校专有课程
发酵微生物学
第5次开课
开课时间: 2024年09月03日 ~ 2025年01月19日
学时安排: 2-3小时每周
当前开课已结束 已有 50 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=发酵广泛应用于生物能源、医药、食品、环保等领域。发酵微生物是发酵过程中的主体,其分类组成、生长代谢是影响物料处理效率、产品质量的关键因素。《发酵微生物学》作为一门专业基础课,是后续专业课程学习的基础,要求学习者掌握发酵微生物的形态结构、生化代谢特性、发酵过程原理和参数调控等知识。
发酵广泛应用于生物能源、医药、食品、环保等领域。发酵微生物是发酵过程中的主体,其分类组成、生长代谢是影响物料处理效率、产品质量的关键因素。《发酵微生物学》作为一门专业基础课,是后续专业课程学习的基础,要求学习者掌握发酵微生物的形态结构、生化代谢特性、发酵过程原理和参数调控等知识。
—— 课程团队
课程概述

    可再生能源是未来能源的发展方向。我国丰富的农作物秸秆和畜禽养殖污水等资源是发展生物质能源的重要原料保障。发酵是生物质能源化利用过程中最常用的方法,发酵产品极其丰富,如生物氢气和生物天然气等,是缓解化石能源紧缺的优质替代能源。发酵微生物作为发酵过程中最重要的组成,发挥着不可替代的作用。

   《发酵微生物学》是农业建筑环境与能源工程、新能源科学与工程、能源与动力工程等非微生物学专业的基础教育课。分章节介绍微生物的形态结构、分类、营养需求、生理生化与代谢、发酵过程的基本原理、发酵菌种制备、发酵设备、发酵参数控制等,是融合了基础微生物学、生物化学和发酵工程的课程。通过基于问题导向的探究式学习、启发式和互动式等教学方法,培养学生的创新意识和思维,提高实践创新能力,进而提升学生的综合能力。

授课目标

通过本课程的学习,将使学生掌握发酵微生物的分类鉴定、形态结构、生理生化与代谢、发酵过程的基本原理与参数控制等,提高学生对学科发展前沿以及不同学说观点的分析能力、对文献的收集、整理和归纳能力,为以后从事科研、教学和生产打下良好的基础。

成绩 要求

1、完成所有课程的学习;

2、完成测试题和作业;

3、完成考试内容;

总分由平时和考试两部分组成,总分=平时成绩*0.5+考试成绩*0.5。总分高于(含)60,合格 ;总分高于(含)90,优秀。

课程大纲
绪论
课时目标:了解微生物学的发展历程及其对人类进步的影响、工业微生物学的发展概况、微生物学的研究对象及分类;掌握微生物的分类命名法和微生物的共性。
1.1 微生物学的发展历程
1.2 发酵工业的发展概况
1.3 发酵工业的范围
1.4 发酵与能源
微生物的形态与分类
课时目标:了解细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、高等真菌、噬菌体和藻类的形态、分布以及各自的菌落特征;掌握原核生物与真核生物的结构差异。
2.1 细菌的形态结构
2.2 放线菌的形态结构
2.3 酵母菌的形态结构
2.4 霉菌的形态结构
2.5 高等真菌的形态结构
2.6 噬菌体和病毒的形态结构
2.7 藻类的形态结构
2.8 本章小结
微生物的营养与生长
课时目标:掌握微生物的营养要素和营养类型;理解营养物质进入细胞的方式;掌握微生物生长规律和测定微生物生长繁殖的方法。
3.1 微生物的营养要素与营养类型
3.2 营养进入微生物细胞的方式
3.3 微生物的生长繁殖与测定方法
3.4 培养基的设计与灭菌
微生物的代谢
课时目标:了解微生物新陈代谢的概念;了解化能自养微生物;理解微生物物质代谢和能量代谢的概念和过程;掌握光能自养微生物、EMP途径、TCA循环、ED途径和HMP途径;重点掌握无氧呼吸的发酵途径。
4.1 微生物的物质代谢
4.2 微生物的能量代谢
4.3 自养微生物的代谢过程
4.4 EMP途径
4.5 TCA循环
4.6 ED途径
4.7 HMP途径
4.8 无氧发酵途径
发酵微生物菌种制备原理与技术
课时目标:了解现代合成生物学的发展及其在发酵工业的意义;掌握常用的微生物学诱变育种方法和菌种保藏方法;掌握发酵工业常用的微生物菌种及其特征。
5.1 工业微生物概述
5.2 工业微生物的系统生物学与合成生物学
5.3 发酵工业常用微生物
5.4 诱变育种的常用方法
5.6 发酵菌种的制备
5.7 发酵菌种的保藏
发酵培养基的制备与灭菌
课时目标:掌握发酵工业原料的种类组成、选择及预处理;掌握发酵培养基的设计和优化;掌握培养基灭菌的设备和方法。
6.1 发酵工业原料的种类和组成
6.2 发酵原料的选择原则
6.3 发酵原料的预处理
6.4 常用灭菌设备
6.5 发酵培养基的设计与优化
发酵设备和发酵过程的影响因素
课时目标:了解常用的发酵设备;掌握发酵设备的设计原则;掌握温度、pH、溶氧、泡沫、代谢产物、染菌及其他因素对发酵过程的影响
7.1 常用的发酵设备
7.2 发酵设备的自动化检测
7.3 发酵设备的设计
7.4 发酵过程的影响因素
7.4.1 温度对发酵过程的影响
7.4.2 pH对发酵过程的影响
7.4.3 溶氧对发酵过程的影响
7.4.4 泡沫对发酵过程的影响
7.4.5 代谢产物对发酵过程的影响
7.4.6 杂菌对发酵过程的影响
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预备知识

《微生物学》和《生物化学》

参考资料

1、《微生物学教程》(第三版),周德庆编,高等教育出版社,2011年

2、《现代微生物学》(第二版),刘志恒编,科学出版社,2002年

3、《发酵工艺原理》(第一版),熊宗贵主编,中国医药科技出版社,2000年。

4、《生物化学》(第三版),王镜岩、朱圣庚、徐长法编,高等教育出版社, 2002年。

5、《发酵工程原理与技术》,陈坚、堵国成编,化学工业出版社,2012年。

6、《微生物发酵工艺学原理》,韩德权、王莘主编,化学工业出版社2013年。

河南农业大学
1 位授课老师
李攀攀

李攀攀

讲师

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