内容正文:
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。
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
01
发酵与传统发酵技术
目录 /CONTENTS
一、制作泡菜
二、制作果酒和果醋
【从社会中来】
“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催。
醉卧沙场君莫笑,古来征战几人回。”
——(唐·王翰)
诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋。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?
葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来,但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精,另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸,因此口感不同。
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(shú)酒的传说。
人类最初可能是发现储存的水果会自然发酵变成酒,因而逐渐摸索出酿酒技术
汉代砖刻上的酿酒图
我国古代酿酒作坊图
1857年,法国微生物学家巴斯德证明了酒精发酵是由活的酵母菌引起的,并发明了巴氏消毒法。此后,人们才开始了解发酵的本质。
01
发酵与传统发酵技术
1.发酵
(1)概念:
(2)原理:
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力,因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
(3)类型:
需氧发酵
厌氧发酵
如:醋酸发酵
如:酒精发酵、乳酸发酵
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.实例:腐乳的制作
(1)参与的微生物
多种微生物参与了豆腐的发酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
毛霉是一种丝状真菌(真核生物),其生殖方式为孢子生殖,代谢类型是异养需氧型。
(2)腐乳制作的原理
胞外酶
味道鲜美,易于消化吸收,又便于保存。
蛋白质
小分子肽+氨基酸
蛋白酶
脂 肪
甘油+脂肪酸
脂肪酶
腐乳的制作
3.传统发酵技术
(1)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。
(2)类型:
通常是家庭式或作坊式的。
生产条件不易控制,容易受杂菌污染,生产效率较低,产物不单一等。
缺点?
泡菜、粮食白酒、腐乳
②半固体发酵
豆豉、酱、酱油等
①固体发酵
混合菌种
【思考辨析】
1.使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗?
不属于
2.直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术吗?
属 于
使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。
习题巩固
Exercises to consolidate
1.下列关于传统发酵食品的叙述,不正确的是( )
A.传统发酵产品需要多种多样的微生物
B.腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等
微生物
C.传统发酵食品以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主
D.腐乳的制作需通过微生物的代谢把蛋白质转化为人需要
的氨基酸
C
传统发酵菌种来自自然界中的微生物(天然存在的菌种),通常以混合菌种为主,没有接种菌种,没有经过严格灭菌。
【问题探究1】结合教材中腐乳发酵和下述一种豆瓣酱的制作过程,回答以下问题:
煮黄豆 → 冷却后在黄豆表面抹上一层面粉 → 发酵 → 加盐、加水 →
在烈日下暴晒、搅动,进一步发酵。
(1)制作腐乳利用了哪些微生物?这些微生物来自哪里?
制作腐乳利用了空气中存在的 等微生物,其中起主要作用的是 。
(2)参与豆瓣酱发酵的微生物来自 。
(3)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?
发酵的生产条件不易控制,且容易受 污染。
酵母、曲霉、毛霉
空气
毛霉
杂菌
(1)发酵是指人们利用微生物,在缺氧的条件下,将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物 ( )
(2)毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵 ( )
(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸 ( )
判断常考语句,澄清易混易错
一、制作泡菜
1.制作泡菜的微生物
原核生物
(1) 菌种来源:
植物体表面天然的乳酸菌
分布
(2) 常见类型:
广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内
乳酸链球菌
乳酸杆菌
乳酸链球菌
乳酸杆菌
——乳酸