1.3 发酵工程及其应用（第2课时）（上课用课件）-2022-2023学年高二生物同步精品课堂（人教版2019选择性必修3）

1.3 发酵工程及其应用（第2课时） 教学目标 1.概述发酵工程及其基本环节。 2.举例说明发酵工程在生产上有重要的应用价值。 发酵工程的特点： 生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点。 发酵工程的应用： 农牧业 医药工业 食品工业 其他方面的应用 二 发酵工程的应用 二 发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用 (1)生产传统的发酵产品 大豆蛋白质 霉菌产生蛋白酶 小分子肽和氨基酸 淋洗调制 酱油 谷物、水果 酵母菌无氧条件 酒精+CO2 各种酒类 二 发酵工程的应用 (2)生产各种各样的食品添加剂 增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时还可以延长食品的保存期 淀粉 淀粉酶 黑曲霉 葡萄糖 柠檬酸合成酶 柠檬酸 谷氨酸棒状杆菌 发酵 氧气 谷氨酸 处理 味精 1.在食品工业上的应用 二 发酵工程的应用 添加了柠檬酸的饮料 添加剂的类型 举例 酸度调节剂 L-苹果酸、柠檬酸、乳酸 增味剂 5’-肌苷酸二钠、谷氨酸钠 着色剂 β-胡萝卜素、红曲黄色素 增稠剂 黄原胶、β-环状糊精、结冷胶 防腐剂 乳酸链球菌素、溶菌酶 常用的几类食品添加剂 1.在食品工业上的应用 二 发酵工程的应用 啤酒的工业化生产流程 【酿制啤酒的原理】 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。 【啤酒的工业化生产流程】 ①发芽 大麦种子发芽，释放淀粉酶 ②烘烤 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 ③碾磨 将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉 ④糖化 淀粉分解，形成糖浆 二 发酵工程的应用 ⑤蒸煮 ⑥发酵 ⑦消毒 ⑧终止 产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 酵母菌将糖转化为酒精和CO2 杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期 过滤、调节、分装啤酒进行出售 【啤酒的工业化生产流程】 使啤酒具有清爽的芳香气、苦味和反腐剂 形成啤酒优良的泡沫 有利于麦芽汁的澄清 平衡麦芽汁的自然甜度并激发食欲 二 发酵工程的应用 发芽 焙烤 碾磨 糖化 蒸煮 发酵 消毒 终止 加啤酒花 冷却 接种 过滤 主发酵 完成酵母菌的繁殖，大部分糖的分解和代谢物的生成。 后发酵 在低温、密闭的环境下储存一段时间,形成澄清、成熟的啤酒。 焙烤的目的： 蒸煮的目的： 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 产生风味组分，终止酶的作用对糖浆灭菌 阅读教材P24-25，写出啤酒的工业化生产流程 二 发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用 【思考·讨论】 讨论1：酵母菌酒精发酵过程中为什么要“先通气后密封”？ “通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； “密封”的目的是使酵母菌进行酒精发酵产生酒精。 讨论2：发酵后期，如果密封不严，会使啤酒变酸，这是发生了什么变化吗？ 酒精在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛，最后变为醋酸。 二 发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用 啤酒的发酵过程 过程 内容 主发酵 后发酵 酵母菌的繁殖、糖的分解、代谢物的生成 一般为5~10天 低温、密闭环境下储存 一般1~2个月 二 发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用 1. 与传统的手工发酵相比，在下面啤酒的发酵生产过程中，哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高？ 菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有助于提高啤酒的产量和品质。 【思考·讨论】 二 发酵工程的应用 2. 现在市面上流行一种“精酿”啤酒，它的制作工艺与普通啤酒有所不同，如一般不添加食品添加剂、不进行过滤和消毒处理等。有人认为饮用“精酿”啤酒比饮用“工业”啤酒更健康，你怎么看待这个问题？“精酿” 啤酒是小规模酿造产品，发酵时间长、产量低和价格高，却依然有着市场需求，我们如何辩证地看待大规模生产与小规模制作？ 应该辩证地看待这一产品。一方面，这类产品具有多样化的特点，能够满足一些人对独特口感的需求，或者满足一些人的时尚追求。另一方面，这类产品是手工作坊式生产的，存在啤酒品质不稳定、价格昂贵的问题。 【思考·讨论】 二 发酵工程的应用 类别 “精酿”啤酒 “工业”啤酒 原料 是否添加食品添加剂 麦芽汁浓度 发酵时间 特点 只使用麦芽、啤酒花、酵母菌和水 麦芽、啤酒花、酵母菌、水、大米、玉米、淀粉等 不添加 添加 较高，口味浓郁 较低，口味清淡 长，可达2个月 短，通常7天左右 产量低、价格高 产量高、价格低 二 发酵工程的应用 1.在食品工业上的应用 (3)生产酶制剂 概念： 从生物体中提取的具有酶特性的一类化学物质。 来源： 少数由动植物生产 大多数通过发酵工程生产 应用： 用于食品的直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品的品质和口味、延长食品储存期和提高产量等方面。 产品： α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、