第1章 发酵工程-【学霸养成】2022-2023学年高二下学期生物必背知识清单（人教版2019选择性必修3）

第一章 发酵工程 第一节 传统发酵技术的应用 一、发酵与传统发酵技术 1.发酵的历史 约9 000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料；1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验，证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的。 2. 发酵 （1）发酵概念 发酵是指人们利用_微生物_，在_适宜_的条件下，将原料通过_微生物的代谢_转化为人类所需要的产物的过程。 （2）发酵原理 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 ，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。 （3）发酵类型 好氧发酵：醋酸发酵 厌氧发酵：酒精发酵 、乳酸发酵 3．腐乳的制作 （1）参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 （2）腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。 4．传统发酵技术 (1)概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 (2)类型：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。 (3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。 二、尝试制作传统发酵食品 1.乳酸菌 （1）分布广泛：空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。 （2）代谢类型：异养厌氧型。 （3）常见种类：乳酸链球菌和乳酸杆菌。 （4）制作原理 ①在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。 ②反应简式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。 2.酵母菌 （1）代谢特点 是一类_单细胞真菌_，是_兼性厌氧_微生物；在_无氧_的条件下能进行_酒精发酵_ （2）重要影响因素 __温度__是影响酵母菌生长的重要因素；酿酒酵母的最适生长温度约为_28℃_； （3）发酵原理（反应简式） 条件 反应简式 目的 有氧 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 大量繁殖 无氧 C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 酒精发酵 （4）生产应用 可用于_酿酒_、_制作馒头和面包_等 （5）分布 在一些_含糖量较高_的_水果_、蔬菜表面_ 3.醋酸菌 （1）代谢特点 _好氧_细菌，代谢类型是异养需氧型 ；当_O2、糖源都充足 时，能将_糖_分解为_醋酸_； 当_缺少糖源_时则将_乙醇_转化为_乙醛_，再将_乙醛_变为_醋酸 ；多数醋酸菌的最适生长温度为_30-35℃_； （2）发酵原理（反应简式） ①氧气、糖源都充足：醋酸菌能将糖分解成醋酸。 反应简式： C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量。 ②氧气充足、缺少糖源：醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。反应简式： C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量。 （3）生产应用 醋酸菌可用于制作各种风味的_醋_ 探究.实践一：泡菜的制作 1．发酵原理 (1)菌种：乳酸菌 。 (2)原理：在 无氧 条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成 乳酸 。 反应式：C6H12O6―→2C3H6O3（乳酸）+能量 2．实验流程 3．发酵条件 (1)选择气密性好的泡菜坛，以保证 无氧 条件。 (2)注意控制腌制 时间 、温度和 食盐 的用量。 ①选择的泡菜坛要密封性好； ②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料； ③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。 4．亚硝酸盐含量的测定 (1)原理 亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸 →反应物＋N­1­萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红 色染料 (2)方法：比色法。即用显色反应后的样品与已知浓度的 标准显色液 进行对比，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。 (3)操作步骤 →→→ 探究.实践二：制作果酒和果醋 制作果酒： 1.参与发酵的主要微生物及来源：_新鲜水果的果皮表面附着的野生酵母菌 ； 2.发酵原理 ①许多_新鲜水果的果皮表面__附着有大量的不同种类的__野生酵母菌_； ②在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒（通过有氧呼吸 大量繁殖，通过无氧呼吸 产酒精）； ③相关反应式 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 3.发酵条件： ①温度：将温度控制在_18-30℃_进行发酵； ②氧气含量：氧气充足的情况下，_大量繁殖_；无氧条件下，进行_酒精发酵_； 3. 制作流程: 器具消毒 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用 取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2