第1章 发酵工程（讲考点·课件）-备战2024年高考生物一轮复习考点帮（新教材新高考）

第33讲 传统发酵技术及发酵工程 考点一　传统发酵技术的应用 考点二　发酵工程及其应用 内容要求 学业要求 1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产 2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能,工业化生产人类所需产品 3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值 ①结合生活或生产实例,举例说出发酵工程及相关技术的基本原理(生命观念) ②针对人类生产或生活的某一需求,在发酵工程中选取恰当的技术和方法,尝试提出初步的工程学构想,进行简单的设计和制作(生命观念、科学探究) 一、发酵与传统发酵技术 1.发酵： 2.传统发酵技术： 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。 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。例如：酱、酱油、醋、泡菜、豆豉等 腐乳 毛霉、曲霉、酵母 酿酒 酵母菌 考点一　传统发酵技术的应用 分布 二、尝试制作传统发酵食品 1.乳酸菌 厌氧细菌，无氧条件将葡萄糖分解成乳酸 用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等 常见的乳酸菌分乳酸链球菌和乳酸杆菌 分布空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内 原理 应用 种类 2.酵母菌 兼性厌氧型单细胞真菌，以多种糖类作为营养物质和能量来源；在有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖；无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵 用于酿酒、制作馒头和面包等 含糖量较高的水果（如葡萄）、蔬菜表面 温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母最适生长温度约为28℃ 分布 原理 应用 影响 因素 原理 3.醋酸菌 好氧性细菌 用于制作各种风味的醋 多数醋酸菌的最适生长温度为30-35℃ 当O2、糖源都充足时能将糖分解为醋酸 当缺少糖源时：乙醇→乙醛→醋酸 应用 影响 因素 探究•实践：制作传统发酵食品 一、制作泡菜 选择原料 配置盐水 称取食盐 修整、洗涤、晾晒、切成条状或片状 加入调味料，装坛 发酵 成品 测亚硝酸盐含量 将泡菜放入盐水中 用清水和食盐配制质量百分比为5%~20%的盐水，将盐水煮沸（目的一是除去水中的氧气；二是杀灭盐水中的杂菌），冷却代用 装坛后密封，创造无氧环境。向坛盖边缘的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境 温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。腌制过程中，亚硝酸盐的含量先增加后减少 操作步骤包括：配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色 二、制作果酒和果醋 挑选水果 榨汁 醋酸发酵 酒精发酵 果醋 果酒 冲洗 → → → → 先有氧后缺氧 18℃~30 ℃ 有氧 30℃~35 ℃ 1.发酵流程 (1)用清水冲洗葡萄时,一般清洗1~2次,不能反复冲洗的原因是防止将葡萄表面的酵母菌洗掉,导致发酵周期延长 (3)酒精发酵时一般将温度控制在18~30 ℃,在发酵过程中,每隔12 h左右将瓶盖拧松一次,目的是排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2。  (2)将葡萄汁装入发酵瓶时,应预留大约1/3的空间,其目的是让酵母菌在有氧环境下大量繁殖。  二、制作果酒和果醋 挑选水果 榨汁 醋酸发酵 酒精发酵 果醋 果酒 冲洗 → → → → 先有氧后缺氧 18℃~30 ℃ 有氧 30℃~35 ℃ 1.发酵流程 (4)酒精发酵过程中,发酵液一般无须经过严格的灭菌处理,这是因为在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而被抑制。  (6)进行果醋发酵前,需要改变两个条件,具体措施是通入无菌空气,并将温度调整为30~35 ℃。在变酸的酒表面观察到的菌膜形成的原因是醋酸菌在液面大量繁殖。  (5)酒精发酵的产物可用酸性重铬酸钾检验。  2.制作果酒和果醋的发酵装置分析 充气口 排气口 出料口 ①排出酒精发酵时产生的CO2； ②与排气管相连的长而弯曲的胶管，可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。 制作果酒时,应该关闭充气口; 制作果醋时,应将充气口连接充气泵,输入无菌空气。 用来取样 果酒制作 果醋制作 发酵菌种 菌种来源 代谢类型 发酵原理 发酵产物 发酵 产物 温度 时间 氧气 初期需氧，后期不需氧 始终需要氧 10~12d 7~8d 一般控制在18℃~30℃ 30℃~35℃ 酒精、CO2 醋酸、水 传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，菌种主要是附着在葡萄皮上的野生酵母菌 购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌 酵母菌 醋酸菌 异养兼性厌氧型  异养需氧型  有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖；无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精。 O2、糖源充足:C6H12O6 O2充足、缺少糖源时:C2H5OH 10 果