1.1 传统发酵技术的应用-【精讲课堂】2022-2023学年高二生物同步备课精制课件(人教版2019选择性必修3）

人教版 选择性必修3 第1章 发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，逐渐了解发酵的本质。微生物的分离和纯化技术使发酵工艺不断完善，传统的固体发酵开始向半固定和液体发酵。 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，更加合理地控制发酵过程。 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，从而将酵母菌与发酵联系起来。 1857年 利用发酵工程大规模生产青霉素，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现及生产，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，使发酵工程进入定向育种的新阶段。如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。 （自然发酵或曲种传代的固定发酵，不明白其原理） 从传统发酵技术到发酵工程 科技探索之路 葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品，为什么一个是醇厚浓郁、耐人寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵长的醋呢？ 葡萄及葡萄酒 从社会中来 酵母菌无氧呼吸产生了酒精 醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸 指人们利用微生物，在适宜条件下，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。 （3）类型： （1）概念： 需氧发酵 厌氧发酵 1、发酵 （2）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。 （4）产品： 一、发酵与传统发酵技术 醋酸发酵、谷氨酸发酵 酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵 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留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。 （1）概念： （2）类型： 固体发酵 半固体发酵 泡菜、粮食白酒、腐乳等 豆豉、酱、酱油等 2.传统发酵技术 一、发酵与传统发酵技术 【思考】使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？ 使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。 不属于； （3）类型： 通常是家庭式或作坊式的 混合菌种 一、发酵与传统发酵技术 2.传统发酵技术实例——①腐乳 原料：豆腐。 参与发酵的微生物：____、____和____等， 其中起主要作用的是_____。 发酵原理：经过微生物的发酵（蛋白酶），豆腐中的蛋白质被分解成_________________ _。 酵母 曲霉 毛霉 毛霉 小分子的肽和氨基酸 豆腐发酵中的毛霉 电子显微镜下的毛霉 丝状真菌，其生殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧型 来源：空气中或干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子。 是传统发酵技术，若直接接种毛霉，则不属于。 此外，微生物还可以产生脂肪酶将脂肪分解为脂肪酸和甘油 利用，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉 一、发酵与传统发酵技术 制作简单且成本低 优点 天然菌种品质各异，而且生产效率较低，产物不单一，纯度不高 缺点一 生产条件不易控制，易受杂菌污染 缺点二 每年进行同样的操作,但是每年制作的腐乳或豆瓣酱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?分析传统发酵技术的优点和缺点。 一、发酵与传统发酵技术 2.传统发酵技术实例——②泡菜 一、发酵与传统发酵技术 2.传统发酵技术实例——②泡菜 菌种来源： 植物体表面天然的乳酸菌 代谢类型： 异养厌氧型 种类： 发酵原理： 在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量 酶 发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量百分比为0.4%-0.8%时，泡菜的口味、品质最佳； 乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称。自然界中分布广泛(空气、土壤、植物体表、人或动物肠道)，常见有乳酸链球菌和乳酸杆菌 乳酸链球菌 乳酸杆菌 泡菜坛子使用之前要检查密封性 制作过程： 用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用； 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖； 配制盐水 原料处理、蔬菜装坛 加盐水 封坛发酵 向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水； 根据室内温度控制发酵时间； 将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满； 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。 杀菌除氧 严格控制无氧环境 在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外； 防止