1.2 发酵工程为人类提供多样化生物产品（教学课件）生物沪科版选择性必修3

第二节 发酵工程为人类提供多样化生物产品 第1章 发酵工程 选择性必修3 学 习 目 标 1、结合微生物发酵的实例，基于结构与功能、物质与能量等观念，阐明现代发酵技术的基本原理。 2、在制作发酵食品、模拟发酵过程调控等探究过程中，记录和分析微生物发酵过程的动态变化， 阐释微生物发酵的调控过程。 3、关注发酵工程产品的应用，能对发酵技术在生产、生活中的应用提出初步构想。 发酵工程： 传统发酵以生产食品为主，现代发酵产品则涉及人们生产与生活的方方面面，如减少白色污染的可降解塑料聚乳酸、缓解能源危机的燃料乙醇、防治疾病的抗生素和疫苗……发酵工程是利用微生物的生命活动大量生产人们所需产品的工程技术体系。 醋、酱油、味精是厨房必备的调味品，你知道它们都是发酵而来的吗？你可以初步了解酱油的制作过程。 材料阅读：酱油的制作 思考与讨论： 1. 根据已有知识分析，米曲霉在发酵制酱曲的过程中起了什么作用？ 2. 在发酵池发酵制酱醅的过程中，必须控制哪些条件才能满足乳酸菌和酵母的发酵？ 3. 为什么大豆、小麦等原料经过发酵，能产生酱油特有的鲜味？ 1．运用传统发酵技术生产多种食品 果酒 　 果酒是以新鲜水果或果汁为原料、经酵母发酵而成的、含有一定酒精的发酵酒。果酒在发酵过程中发生了一系列复杂的生化反应，最终形成果酒独特的风味和色泽。 记载葡萄采摘及葡萄酒酿造过程的埃及金字塔壁画 果酒的制作： 果酒的制作 1.菌种：酵母菌，属异养兼气型微生物。 在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。 2.原理：酵母菌无氧呼吸产生酒精   3.反应式：葡萄糖 → 2乙醇＋2CO2+少量能量 酶 果酒制作 4.条件： ①温度是酵母菌生长和发酵的重要条件， 18-25℃适合酵母菌酒精发酵； ②发酵期间通过打开出气管，间或放气几次； ③发酵瓶装入葡萄汁后留有l/3的空间。 目的是先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。 果酒的制作： 果醋 　 果醋是在果酒基础上，进行醋酸发酵酿制而成的饮料醋，兼具水果和醋的香味。果醋中含有机酸、氨基酸、醇类及多种维生素等成分，营养丰富。 果醋的制作： 果醋的制作 　 1.菌种：醋酸菌，属异养需氧型细菌。 2.原理：当氧气充足时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再变为醋酸（酒变醋）。3.条件：醋酸菌的最适生长温度30-35℃，需适时通入无菌空气，充气口和排气口都打开。4. 果酒和果醋制作的流程： 制作果酒和果醋的流程示意图 果醋的制作： 探究 · 实验：1-4果酒和果醋的制作 ▲实验目标： 掌握果酒和果醋的制作原理；学习果酒和果醋的制作方法 ▲实验原理： 果酒的制作利用了酵母在有氧和无氧条件下的不同生理过程。在有氧条件下，酵母将有机物彻底分解为二氧化碳和水，大量繁殖；在无氧条件下，则进行酒精发酵。果醋是在果酒基础上，利用醋酸菌进行发酵酿制而成。醋酸菌是好氧菌，在氧气充足条件下，可将果酒中乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。 ▲材料器具： 新鲜、成熟的葡萄或苹果等水果、培养好的酿酒酵母和醋酸菌、烧杯、广口瓶等。 探究 · 实验：1-4果酒和果醋的制作 ▲实验步骤： 一、果酒的制作 1 . 将去梗的水果洗净后捣碎，用榨汁机榨汁， 或用纱布滤出果汁。 2 . 将果汁迅速倒入灭过菌的发酵瓶内， 留出 1/3 的空间，按照 10% 的体积比加入酵母培养物，塞好瓶塞，夹紧进气管和出气管，在 18~25 ℃条件下厌氧发酵10~12 d。发酵期间通过打开出气管，间或放气几次。 3 . 待发酵结束后，用玻璃酒精计检测酒精含量。果酒的酒精度一般在 1 5°以下。 4 . 将酒液过滤，装入经消毒的玻璃瓶中，完成果酒的制作。 5 . 记录果酒的色泽、香气等特征。 探究 · 实验：1-4果酒和果醋的制作 ▲实验步骤： 二、果醋的制作 1 . 将制作好的果酒按照 10% 的体积比加入醋酸菌液， 塞好瓶塞。打开进气管和出气管，在 30~35 ℃条件 下发酵3~4 d。 2 . 待发酵结束后，用pH计测定果醋的pH。果醋的pH一般约为3。 3 . 记录果醋的外观、香气等特征。 ▲结果分析： 1 . 与 表 1-7 列出的果酒鉴定指标作比较，看看你制作的果酒是否成功？ 2 . 在制作果酒和果醋的过程中，你认为可以从哪些方面防止产物被污染？ 酸奶的制作 酸奶 酸奶是以牛奶为主要原料，经乳酸菌发酵生产的一种具有较高营养价值的特殊风味产品。用于酸奶发酵的乳酸菌主要是德氏乳杆菌保加利亚亚种和唾液链球菌嗜热亚种。发酵过程中，牛奶中的糖类、蛋白质被分