1.1 传统发酵技术的应用-【实践教学】2022-2023学年高二生物同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

目录 /CONTENTS 01 发酵工程 02 细胞工程 03 基因工程 04 生物技术的安全性与伦理问题 发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。 我们身边都有哪些发酵产品呢？ 发酵工程 传统发酵 从传统发酵技术到发酵工程 科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。 1897年 用微生物生产谷氨酸获得成功，酶制剂、多糖、维生素发酵工业兴起。 1957年 科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究。 20世纪80年代以后 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。 1857年 利用发酵工程大规模生产青霉素，抗生素发酵工业兴起。 20世纪40年代 基因工程、细胞工程等发展，人胰岛素和干扰素大量生产。 20世纪70年代以后 1900 1940 1960 1850 1980 1970 约9000年前 我们祖先就会利用微生物将谷物、水果发酵为含酒精的饮料。 3 第1章 发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 4 发酵工程 目录 /CONTENTS 01 02 03 发酵与传统发酵技术 泡菜的制作 果酒和果醋的制作 5 6 01 发酵与传统发酵技术 资料一：约9000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。夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。酿酒技术给古代人民的生活也增添了丰富色彩。 图1-1 汉代砖刻上的酿酒图 图1-2 展示我国古代酿酒作坊的绘画作品 图1-3 酒仙---李白 发酵工程 7 01 发酵与传统发酵技术 资料二：1857年，法国的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。 酵母菌 巴斯德 发酵工程 8 01 发酵与传统发酵技术 资料三：我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。 研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。 1、酒曲是什么? 2、酿酒加酒曲的目的是什么? 微生物 使原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物。 思考： 发酵工程 9 01 发酵与传统发酵技术 1、发酵 概念：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。 原理：不同的微生物由于代谢途径不同，能产生不同代谢产物。 【同一种微生物处于不同环境条件下，代谢途径也会出现差异】。 醋酸、谷氨酸发酵 酒精、乳酸发酵 需氧发酵 厌氧发酵 类型： 发酵工程 10 01 发酵与传统发酵技术 1、腐乳制作原理： 蛋白质 小分子肽+氨基酸 蛋白酶 2、参与的微生物： 酵母、曲霉、毛霉等，起主要作用的是毛霉。 ---腐乳 发酵工程 11 02 尝试制作传统发酵食品 ---腐乳 发酵工程 12 01 发酵与传统发酵技术 目的：让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶 目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长 酒：抑制微生物生长，并使腐乳具有独特香味； 香辛料：调味，防腐杀菌 ---腐乳 3、制作过程： 直接利用原材料中的天然存在的微生物。 发酵工程 13 01 发酵与传统发酵技术 2、传统发酵技术 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。 类型：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。（操作简单） 发酵工程 14 01 发酵与传统发酵技术 【思考】每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？ 缺点：生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低等。 主要食品： 发酵工程 15 02 尝试制作传统发酵食品 1、乳酸发酵 乳酸菌 异养厌氧型 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸） 酶 +能量 在无氧情况下，能将葡萄糖分解成乳酸 原理： 乳酸链球菌（球状） 乳酸杆菌（杆状） 空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内 （原核生物） 乳制品的发酵、泡菜的制作等。 ① 代谢类型： ②菌种分布： ③ 应用： 发酵工程 16 02 尝试制作传统发酵食品 （1）泡菜制作原理 植物体表面的天然的乳酸菌来进行发酵，在无氧的条件下，乳酸菌将糖分解为乳酸。发酵期间，乳酸不断积累，当它的质量分数为0.4%—0.8%时，泡菜的口味和品质最佳。 ----泡菜 （2）材料用具 食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其它香辛料、泡菜坛或其它密封性良好的罐子等。 发酵工程 舌尖上的中国——四川泡菜 18 配制 盐水 蔬菜处理装坛 加盐水 封坛 发酵 过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差； 过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质