内容正文:
考情
1.考查题型:发酵工程多以选择题呈现,或与基因工程融合考查
2.命题趋势:发酵工程主要考察传统发酵食品制作的原理、过程、条件控制;以及微生物培养基的配制、消毒、灭菌、计数和分离等技术,微生物的选择和鉴别是核心考点,近几年命题结合基因工程改造微生物
模块五 生物技术与工程 01 发酵工程
概念3发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品 3.1 获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础
3.2发酵工程为人类提供多样的生物产品
1
① 发酵: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
微生物来源:天然菌种,或上次的面团、卤汁
形式:固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的。
特点:一般菌种是多样的,获得的产物一般不是单一的组分
③ 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
一、传统发酵技术
例1.[各地高考或模拟汇总] 请回答下列有关发酵食品制作的问题:
1) 在传统腐乳制作过程中,所需的微生物来源于_____________________;而现代的腐乳生产是在严格_____的条件下,将优良的毛霉菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染。
2) 在泡菜腌制的过程中,最后要向坛盖边沿的水槽中注满水,这一操作的目的是_________________________________________。在泡菜的腌制过程中,要注意控制腌制的条件,如________________________________________等(答出3点即可),若条件不适,容易造成细菌的大量繁殖,亚硝酸盐含量增加。
3) 某同学制作蓝莓果醋时,定时通过充气口充气,原因是____________
____________________________________________________。另一位同学在蓝莓果汁中直接加入某品牌活性酵母,之后先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,这一做法的目的是___________________________________________________。
腌制方式,温度和时间(课本P6)
保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境
空气中的毛霉孢子
无菌
醋酸菌是好氧菌,生产醋酸时需要氧气参与
在有氧条件下,使酵母菌迅速繁殖,数量增加
4) 在蓝莓果酒制作过程中,若制作失败,则在变酸的酒的表面观察到的菌膜是由__________大量繁殖而形成的,其可在缺少糖源时将乙醇变为______,然后变为醋酸。酿苹果酒的过程中,乙醇是在酵母菌细胞的______________形成的,苹果汁中的糖源对酵母菌的作用是___________________________________________________________________________。产醋阶段需要________(填“升高”或“降低”)反应温度。
5) 豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好,说明该发酵菌是___________。从大豆到豆豉,大豆中的成分会发生一定的变化,其中,蛋白质转变为________________,脂肪转变为________________________。
醋酸菌
乙醛
氨基酸和肽
脂肪酸和甘油
用于合成酵母菌的细胞物质和一些代谢产物,也是酵母菌的能源物质;
细胞质基质
好氧菌
升高
例2.[2022湖北] 黄酒源于中国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒。发酵酒的酿造过程中除了产生乙醇外,也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素与乙醇反应形成,各国对酒中的EC含量有严格的限量标准。回答下列问题:
3) 研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所示。推测________是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素,理由是__________________。
两图中脲酶活力随时间变化的曲线基本一致,而维持pH在6.5不变与pH从6.5降为4.5相比较而言,酶活力值始终要高
pH
5
二、微生物的实验室培养
二、微生物的实验室培养
注意区分选择培养基和鉴别培养基
例3.[2022广东] 研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。近期在“科学号”考察船对中国南海科考中,中国科学家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉积物样品,分离、鉴定得到新的微生物菌株并进一步研究了其生物学特性。
1)研究者先制备富集培养基,然后采用________________法灭菌,冷却后再接入沉积物样品,28℃厌氧培养一段时间后,获得了含拟杆菌的混合培养物,为了获得纯种培养物,除了稀释涂布平