发酵工业产品极其丰富,已经渗透到人们生产生活的方方面面。发酵工程是发酵工业的重要学科支撑。发酵工程课程以发酵产品典型生产过程为主线,以菌种选育和过程优化放大为重点,在分子、细胞和发酵罐三个层次上,以高强度、高转化率、低成本、低污染为目标,系统讲授发酵工程原理与技术及其应用。
本课程由武夷学院生物工程系发酵工程教学团队授课,引用华中科技大学余龙江教授优质线上资源,开展线上线下混合式教学。
通过本课程的学习,可以了解发酵工程前沿,熟悉发酵工业流程,掌握发酵工程原理与技术应用,树立工程意识和经济观念,同时提高实践创新能力。本课程注重系统性、专业性、应用性、前沿性与教学互动性的有机结合,通过基于问题导向的探究式、启发式教学互动,培养创新意识和思维,提高实践创新能力。
1、完成所有课程的学习;
2、完成课程视频中测试题;
3、完成考试内容;
4、总分及证书要求:
总分由单元测验和考试两部分组成,总分=单元测验平均成绩*0.4+考试成绩*0.6。
总分高于(含)60,合格 ;总分高于(含)90,优秀。
为了对学习者的在线学习过程更加负责,保证平台证书的严谨性和权威性,从2019年9月份开始,中国大学MOOC将不再发放免费证书;认证证书(同时有纸质版和电子版)需申请并付费:100元/份。
本课程具有多学科交叉属性,建议先修以下课程:微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、物理化学、化工原理与设备等。
第一周 概述
1.1.1 发酵工程概念
1.2.1 发酵工程的应用领域
1.1.5 发酵工业的特点及主要类型
1.1.3 发酵工程及其产业发展简史
1.1.2 发酵工程课程重要性
1.2.2 发酵工程前沿进展
1.1.4 发酵工业在生物产业中的地位
1.1.6 发酵工业的一般过程
第一周单元测试
第二周 发酵工业菌种(上)
2.1.1 菌种重要性
2.1.4 工业微生物要求
2.2.5 菌种高效分离筛选方法
2.2.1 分离筛选流程
2.2.4 菌种分离筛选方法
2.2.6 菌种鉴定
2.1.2 微生物类型
2.2.3 样品预处理
2.2.2 微生物样品采集
2.1.3 工业微生物来源
第二周单元测验
第三周 发酵工业菌种(下)
2.3.1 菌种选育
2.3.4 组成型突变株的选育
2.3.6 抗反馈作用突变株的选育
2.4.1 菌种保藏原理
2.3.2 诱变育种方法
2.3.9 基因组工程育种
2.3.5 抗分解阻遏型突变株的选育
2.3.7 细胞工程育种
2.3.3 诱变育种流程
2.4.2 菌种保藏方法
2.3.8 基因工程育种
第三周单元测验
第四周 培养基的优化与控制
3.1.1 发酵培养基
3.1.2 培养基的分类
3.2.3 发酵培养基的其他成分
3.4.2 发酵培养基优化方法
3.2.1 碳源设计
3.1.3 发酵培养基的要求
3.4.1 发酵培养基设计与优化思路
3.3 发酵培养基设计原则
3.2.2 氮源设计
第四周单元测验
第五周 无菌原理与技术(上)
4.2.4 培养环境的无菌处理方法
4.2.3 接种过程的无菌操作
4.4.2 湿热灭菌时间的估算
4.2.2 培养基的无菌处理方法
4.1 无菌原理与技术的重要性
4.4.1 湿热灭菌原理及参数确定
4.3.1 工业发酵培养基及设备灭菌
4.2.1 实验室无菌操作
4.3.2 工业发酵过程无菌操作
第五周单元测验
第六周 无菌原理与技术(下)、种子扩大原理与技术
5.1.3 种子扩大培养的原理及方法
5.1.1 种子扩大培养概述
4.5.3 空气除菌流程相关概念
4.5.2 空气除菌流程设计原则
4.6.1 发酵过程染菌的危害
4.5.4 空气除菌流程参数设计
5.1.2 种子扩大培养的相关概念
5.2 影响种子质量的主要因素及其控制
5.3 不同种类微生物的种子扩大培养
4.5.1 空气除菌流程
4.6.2 发酵过程染菌的防治
第六周单元测试
第七周 发酵过程氧的供需
7.5.2 KLa的准数关联式
7.6.3 KLa的测定方法
7.6.2 摄氧率的测定方法
7.6.1 溶解氧的测定方法
7.3.1 氧的传递途径及传递阻力
7.5.1 发酵体系中影响推动力的因素
7.4 发酵体系中氧的供需动态关系
7.2.2 影响微生物需氧的因素
7.3.2 氧传递方程
7.5.3 发酵体系中影响KLa的因素
7.2.1 微生物的耗氧特征
7.1 氧供需的重要性
第七周单元测验
第八周 发酵过程放大
8.2.4 发酵罐设计的一般要求
8.1 发酵过程放大概述
8.4.1 发酵放大方法
8.2.2 通用式发酵罐结构(上)
8.3 发酵过程放大依据
8.2.3 通用式发酵罐结构(下)
8.5 发酵过程放大的应用
8.2.1 发酵罐类型
8.4.2 几何相似法
8.4.3 非几何相似法
第八周单元测验
第九周 发酵过程优化与控制
9.3.7 泡沫对发酵的影响及其控制
9.3.3 溶解氧对发酵的影响及其控制
9.2.2 发酵过程常用参数的检测方法
9.3.6 高密度发酵过程的优化控制
第十周单元测验
9.3.2 pH对发酵的影响及其控制
9.3.1 温度对发酵的影响及其控制
9.3.4 二氧化碳及呼吸商对发酵的影响及其控制
9.3.5 基质浓度对发酵的影响及补料控制
9.2.1 发酵过程参数
9.3.8 发酵终点检测
9.1 发酵过程优化与控制
《发酵工程原理与技术》iCourse 教材,高教出版社,2016