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1、有机酸与氨基酸工艺学课程（09183）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:有机酸与氨基酸课程代码：09183学分与学时：3 学分 57 学时课程性质：专业选修授课对象：生物工程本科二、课程教学目标与任务 本课程以探讨有机酸和氨基酸的发酵生产技术为主要内容专业技术课，主要对柠檬酸、乳酸、味精 和赖氨酸进行重点讲授。教学中着重讲述发酵机理、工艺学原理、工艺流程和产品质量管理等，对其他有 机酸和氨基酸的发酵生产主要讲述工艺方法和产品的应用。本课程旨在通过学习，使学生能较好的系统了解和掌握各类有机酸和氨基酸发酵生产所涉及的微生物 发酵基本理论、生产工艺的设计及控制和产品的质量控制技术等基本专业理论知
2、识，培养学生成为全面了 解发酵工业的理论知识，并能够结合实践，指导生产、正确分析和解决生产中具体问题，具有初步研究能 力的工程技术人员。三、学时安排（宋体五号加粗）课程内容与学时分配表J-H 早节内容学时第一章柠檬酸10AA* * 第二早乳酸8第三章味精12第四章赖氨酸6四、课程教学内容与基本要求（宋体五号加粗）第一章 柠檬酸第一节 柠檬酸发酵简史目的与要求 了解有机酸发酵在发酵工业中的地位；了解柠檬酸的发酵简史。教学内容主要内容有机酸发酵工业现状及在发酵工业中的地位；柠檬酸的发酵历史。基本概念和知识点；柠檬酸的发酵 历史。了解学习有机酸发酵工艺学的意义，了解有机酸发酵工业的现状。教学方法与手
3、段课堂讲授。第二节 柠檬酸类物质的性质目的与要求掌握柠檬酸的物理、化学性质。了解柠檬酸钙盐及其他盐类的性质。 了解柠檬酸衍生物的性质。教学内容主要内容柠檬酸的物理、化学性质；柠檬酸钙盐的性质；柠檬酸其他盐类的性质；柠檬酸衍生物的性质。 基本概念和知识点；柠檬酸的晶形、溶解度和水溶液的性质；柠檬酸的化学性质；柠檬酸钙盐的沉淀作用。 问题与应用；掌握柠檬酸的物理和化学性质；了解柠檬酸盐和衍生物的性质。教学方法与手段课堂讲授。第三节 柠檬酸发酵微生物目的与要求 掌握黑曲霉的形态、生活周期和分离、筛选、保藏的基本技术。 了解解脂假丝酵母基本性质和菌种筛选技术。教学内容主要内容 柠檬酸工业生产所用的微生
4、物：黑曲霉和酵母。黑曲霉的形态、生活周期、分离、初筛方法、诱变育 种、保藏、菌种退化预防和复壮；解脂假丝酵母的特征、性质、初筛、诱变育种。基本概念和知识点：菌种的分离、初筛、诱变育种、保藏和复壮。可用于工业生产的柠檬酸发酵菌种； 菌种分离、筛选和保藏的方法。教学方法与手段课堂讲授。第四节 黑曲霉生长和发酵条件目的与要求掌握黑曲霉的酶系和生长的营养、环境条件。 了解促进剂和毒害剂以及环境条件对黑曲霉生长的影响。教学内容主要内容 黑曲霉的细胞化学组成；黑曲霉的酶系；黑曲霉生长的营养条件；促进剂和毒害剂对黑曲霉生长的影 响；环境条件对黑曲霉生长的影响。黑曲霉酶系的组成和黑曲霉生长所需的营养条件；影响
5、黑曲霉生长的 外界条件。掌握黑曲霉酶系的组成和黑曲霉生长所需的营养条件；了解外界条件对黑曲霉的影响及如何在 实际生产中调节黑曲霉的生长条件以控制柠檬酸的产生。教学方法与手段课堂讲授。第五节 菌种扩大培养目的与要求 掌握黑曲霉的扩大培养步骤和操作要点。教学内容主要内容 菌种扩大培养工艺流程、斜面培养、第二级扩大培养和第三级扩大培养的培养基和操作规程。基本概念和知识点菌种的扩大培养。扩大培养的步骤和注意事项。问题与应用掌握黑曲霉菌种培养的工艺 流程和操作步骤。第六节 柠檬酸发酵工艺目的与要求 掌握柠檬酸工业生产的表面发酵、固体发酵和深层发酵工艺、发酵设备及其操作要点。 了解柠檬酸工业生产的其他发酵
6、方法。教学内容主要内容柠檬酸的表面发酵工艺、固体发酵工艺、深层发酵工艺和其他发酵方法的发酵设备、发酵规程、影响 发酵的因素及其控制。基本概念和知识点表面发酵工艺、固体发酵工艺和深层发酵工艺；各种发酵设备和 发酵规程。掌握柠檬酸工业生产的三种发酵工艺和操作要点。第七节 柠檬酸发酵污染菌及其防治目的与要求了解柠檬酸发酵污染菌的种类和防治方法。教学内容主要内容常见污染菌及其危害；杂菌污染原因及其预防；杂菌污染的药物防治；杂菌污染的检查和挽救。 基本概念和知识点：常见污染菌；污染原因和防治方法；挽救方法。问题与应用：了解柠檬酸常见污染菌、 污染原因、防治和挽救方法。第八节 柠檬酸提取工艺目的与要求掌握
7、柠檬酸的提取工艺及操作要点。教学内容主要内容柠檬酸提取的工艺流程；发酵醪预处理；发酵液过滤；中和、酸解、净化、浓缩、结晶、干燥和包装 其他提取工艺。基本概念和知识点：我国柠檬酸的提取工艺；预处理方法；过滤设备；中和作用原理、设 备和操作要点；酸解原理和操作规程；净化原理和操作；浓缩原理、设备和操作规程；结晶原理、设备和 操作要点；干燥操作要点。问题与应用：掌握柠檬酸提取各工序的原理、设备和操作中的注意事项。了解 其他提取工艺。教学方法与手段 课堂讲授。第二章 乳酸第一节 乳酸发酵简史目的与要求了解乳酸的发酵简史教学内容主要内容乳酸的发酵历史了解乳酸发酵的现状。教学方法与手段课堂讲授。第二节 乳
8、酸发酵微生物目的与要求掌握乳酸菌的特性。了解乳酸菌的分离、培养等技术。教学内容主要内容乳酸工业发酵生产所用的乳酸菌的特性；乳酸菌的分离、保藏和扩大培养。可用于工业生产的乳酸发 酵菌种的特性。教学方法与手段课堂讲授。第三节 乳酸发酵原料目的与要求了解乳酸发酵的主要原料和其他原料。教学内容主要内容乳酸发酵所用的己糖和低聚糖、淀粉质原料和菊粉原料；麦根、麸皮、米糠等其他原料。了解乳酸发 酵的主要原料。 教学方法与手段课堂讲授。第四节 乳酸发酵工艺目的与要求掌握乳酸工业生产的各种发酵工艺。教学内容主要内容乳酸发酵的水解糖发酵工艺、蔗糖发酵工艺、蜜糖发酵工艺和亚硫酸盐废液发酵工艺、芦粟汁发酵工 艺、乳清
9、发酵工艺、菊粉发酵工艺、淀粉并行发酵工艺和根霉发酵工艺。掌握采用不同原料时的乳酸发酵 工艺。教学方法与手段课堂讲授。第五节 产品的提取和精制目的与要求掌握乳酸的提取和精制工艺及操作要点。教学内容主要内容以水解糖、淀粉薯干粉为原料生产乳酸的提取工艺流程；发酵液处理、乳酸钙结晶、流化干燥、酸解 和石膏的分离；乳酸的净化和浓缩。了解乳酸的提取工艺和结晶的理论。教学方法与手段课堂讲授。第三章 味精工艺学第一节 谷氨酸的发酵机制目的与要求掌握谷氨酸发酵中如何控制细胞膜的渗透性。教学内容谷氨酸的发展历史和动向，谷氨酸生物合成调节机制，在发酵过程中控制细胞膜的渗透性的方法。教学方法和手段课堂教学第二节 谷氨
10、酸生产菌的特征、育种及扩大培养目的要求掌握菌种的扩大培养和种子的质量要求。教学主要内容国内谷氨酸生产菌及其区别，谷氨酸的代谢控制育种，菌种的扩大培养和种子的质量要求。 教学方法和手段课堂教学。第三节 谷氨酸发酵控制目的要求掌握温度、pH值、供氧对谷氨酸发酵的影响。教学主要内容谷氨酸发酵培养基，影响谷氨酸发酵的因素，发酵过程中泡沫的清除方法，发酵过程中的主要变化及 中间代谢控制，异常发酵现象及处理，提高发酵生产率的主要措施。教学方法和手段课堂教学第四节 谷氨酸的提取目的要求掌握等电点法、离子交换法提取谷氨酸。教学主要内容 谷氨酸发酵液的性质和发酵废液的综合利用，提取谷氨酸的方法：等电点法、离子交
11、换法、等电点 - 离子交换法、锌盐法、电渗透法。教学方法和手段课堂教学第四章 赖氨酸生产工艺第一节 赖氨酸发酵的代谢调节与育种途径目的要求 理解赖氨酸生产菌的育种途径。教学主要内容赖氨酸的生物合成途径及调节机制，育种途径，育种实例。教学方法和手段课堂教学第二节 赖氨酸的发酵工艺目的要求 理解赖氨酸发酵工艺条件教学内容 赖氨酸生成菌扩大培养，发酵培养基，发酵工艺条件。教学方法和手段课堂教学第三节 赖氨酸的提取精制目的要求掌握离子交换法的提取和精致。教学主要内容 赖氨酸发酵液的性质，提取方法和工艺流程，离子交换法提取赖氨酸，赖氨酸的精制，发酵赖氨酸浓 缩饲料的制造。教学方法和手段课堂教学五、课程教学方式与考核方式1.教学方式 以课堂讲授为主2.考核方式 写论文六、参考教材及教学参考资料参考教材：管敦义，有机酸发酵生产技术，中国轻工业出版社，1998。 张克旭，氨基酸发酵工艺学，中国轻工业出版社，2006. 参考资料：1 王博彦，发酵有机酸生产与应用手册，中国轻工业出版社，2000.
