【《发酵工程》课程教学大纲(5页)】一、课程基本信息

课程名称：发酵工程

课程编号：FE-301

学分：4

总学时：64（理论48学时 + 实验16学时）

开课学期：第4学期

适用专业：生物工程、食品科学与工程、制药工程等

先修课程：微生物学、生物化学、化工原理

二、课程性质与目标

本课程是生物工程及相关专业的重要核心课程之一，旨在系统讲授发酵工程的基本原理、工艺流程及实际应用。通过本课程的学习，学生应掌握微生物发酵的基本过程、发酵设备的结构与操作、培养基的制备与灭菌、发酵过程的控制与优化等内容，具备进行发酵工艺设计和生产管理的基本能力。

三、课程内容与学时分配

1. 绪论（2学时）

- 发酵工程的定义与发展历程

- 发酵工程在现代工业中的地位与作用

- 课程学习目标与要求

2. 微生物代谢与发酵机制（6学时）

- 微生物生长动力学

- 代谢途径与产物合成

- 发酵类型与发酵方式（好氧、厌氧、固态发酵等）

3. 培养基的制备与灭菌（6学时）

- 培养基的组成与设计原则

- 碳源、氮源、无机盐及其他营养物质的选择

- 培养基的灭菌方法与设备（高温湿热灭菌、过滤除菌等）

4. 发酵设备与操作（8学时）

- 常见发酵罐的结构与工作原理

- 搅拌装置、通气系统与温度控制

- 发酵过程中的操作要点与安全规范

5. 发酵过程的控制与优化（10学时）

- 温度、pH、溶氧、补料等关键参数的调控

- 发酵过程的在线监测与数据分析

- 发酵终点判断与产物提取方法

6. 工业发酵实例分析（8学时）

- 氨基酸发酵（如谷氨酸发酵）

- 抗生素发酵（如青霉素、链霉素）

- 酶制剂与有机酸的发酵生产

7. 发酵工程新技术与发展趋势（4学时）

- 合成生物学在发酵工程中的应用

- 系统生物学与代谢工程

- 生物反应器的设计与智能化控制

四、实验教学安排（16学时）

1. 培养基的配制与灭菌实验（2学时）

2. 发酵罐的操作与运行实验（4学时）

3. 发酵过程中pH与溶氧的测定实验（2学时）

4. 菌种活化与接种实验（2学时）

5. 发酵产物的检测与分析实验（4学时）

6. 发酵工艺优化设计实验（2学时）

五、考核方式与成绩评定

1. 平时作业与课堂表现（10%）

2. 实验报告与操作考核（20%）

3. 期中考试（20%）

4. 期末考试（50%）

六、教材与参考书目

1. 教材：《发酵工程原理与技术》（第三版），张某某编著，高等教育出版社

2. 参考书：

- 《生物工程工艺学》，李某某主编，科学出版社

- 《微生物工程原理》，王某某编著，化学工业出版社

- 《发酵工程实验指导》，刘某某编，清华大学出版社

七、教学建议与说明

本课程注重理论与实践相结合，建议教师在教学过程中结合典型案例进行讲解，并鼓励学生参与实验设计与数据分析。同时，鼓励学生关注发酵工程领域的最新研究动态，提升创新意识与工程实践能力。

（注：以上为《发酵工程》课程教学大纲的完整内容，共5页，符合教学大纲格式要求。）