第37讲 发酵工程-备战2023年高考生物一轮复习全考点精讲课堂（新教材）

第十六单元 生物技术与工程 第3课时 发酵工程 第十六单元 生物技术与工程 章节知识体系 CONTENT 目 录 考点分析 01 能明确发酵的概念和基本原理，简述传统发酵技术；通过泡菜、果酒和果醋等传统发酵食品的制作，了解传统发酵技术应用的优点和不足。 02 04 明确培养基的配制方法和微生物纯培养的基本要求，能将无菌操作、倒平板和平板划线等基本技能应用到酵母菌的纯培养过程中。 明确发酵工程的基本环节，了解发酵工程的应用。 03 能应用生物与环境相适应的观点阐明微生物选择培养的原理，能应用稀释涂布平板法和微生物数量测定的方法，进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。 4 1、发酵与传统发酵技术 一、传统发酵技术的应用 （1）发酵的概念 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）传统发酵技术 直接利用原材料中 的微生物，或利用前一次发酵 的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。 经过微生物(如酵母、曲霉和毛霉等，其中 起主要作用)的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分的 ，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。 天然存在 保存下来 毛霉 肽和氨基酸 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。 配制质量分数为5%〜20%的盐水，煮沸、冷却待用。 新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，放入调味剂，继续装至八成满。 将盐水倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。 向坛盖边沿的水槽中注满水，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。 一、传统发酵技术的应用 2、尝试制作传统发酵食品 （1）制作泡菜 ①原理：利用乳酸菌的无氧呼吸，将葡萄糖分解成乳酸。 ②流程 ●食盐的作用是调味和抑制其他微生物的生长。 ●盐水浓度要适宜。过低会造成细菌污染，导致泡菜变质；过高会抑制乳酸菌 发酵，延长泡菜成熟的时间。 ●盐水煮沸的目的是杀菌除氧；盐水冷却待用是防止高温杀死乳酸菌。 ●泡菜坛密封性要好； ●蔬菜洗净后，若没有晾干，泡菜容易变质。可在坛内加入少量白酒，防止泡 菜变质； ●泡菜装八成满是防止发酵液从坛内溢出； ●创造无氧环境的：盐水煮沸、盐水没过菜料、坛边水槽注满水等； 泡菜成熟的时间受蔬菜种类、发酵温度、食盐浓度等的影响 6 选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗，后除去枝梗，以防葡萄汁流失及杂菌污染。不要反复冲洗，避免菌种流失。葡萄冲洗清理后要沥干。 挑选葡萄 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 冲洗 发酵瓶、榨汁机等器具洗净，并用70%的酒精消毒，晾干备用 原理：利用酵母菌(异养兼性厌氧菌)无氧呼吸产生酒精。 温度：18~30℃ 时间：10~12天 对氧的需求：前期通气，后期密封 ●发酵瓶装入葡萄汁后，要留有大约1/3的空间，盖好瓶盖。如用带盖的瓶子(A图)制果酒，每隔12h左右将瓶盖拧松排气（注意：不是打开瓶盖，防止杂菌污染），此后再拧紧瓶盖。 ●若用B图装置制酒，装入葡萄汁后应封闭充气口。 一、传统发酵技术的应用 2、尝试制作传统发酵食品 一、传统发酵技术的应用 （2）制作果酒和果醋 原理：利用醋酸菌(异养好氧菌) 在：①O2和糖源都充足时，将糖分解成乙酸；②O2充足，缺少糖源时，能将乙醇→乙醛→乙酸。 温度：30~35℃ 时间：7~8天 对氧的需求：全程需氧 果酒 果醋 A图 B图 葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。 3、传统发酵技术存在的不足 一、传统发酵技术的应用 传统发酵食品的制作过程中，没有接种菌种，利用的天然菌种，菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一。 2、泡菜制作过程中，各阶段菌种如何变化？ ①发酵初期：主要是大肠杆菌、酵母菌活跃，消耗大量氧气，使坛内形成无氧环境，会使好氧菌生命活动逐渐被抑制。 ②发酵中期（风味最佳）：乳酸菌活跃使乳酸不断积累，pH下降，会使不耐酸菌被抑制 ③发酵后期：乳酸继续增加，到一定程度后会使乳酸菌的生长繁殖被抑制。 能力训练 1、在泡菜制作过程中营造“无氧环境”的3项措施是什么？ （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。 3、正常情况下，泡菜制作过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量如何变化？ 乳酸菌含