1.3 发酵工程及其应用（第二课时）-【生物优课PPT】2023-2024学年高中生物选择性必修3同步PPT课件

第一章丨第三节 发酵工程及其应用 第二课时 目 录 CONTENT 发酵工程的基本环节 01 发酵工程的应用 02 本章小结与练习 03 知识点 02 发酵工程的应用 发酵工程及其应用 发酵工程的应用 发酵工程的特点： 生产条件温和、原料来源丰富且间隔低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点。 发酵工程的应用： 农牧业 医药工业 食品工业 其他方面的应用 二、发酵工程的应用 （1）在食品工业上的应用 ① 生产传统的发酵产品 大豆蛋白质 霉菌产生蛋白酶 小分子肽和氨基酸 淋洗调制 酱油 谷物、水果 酵母菌无氧条件 酒精+CO2 各种酒类 二、发酵工程的应用 ②生产各种各样的食品添加剂 增加食品的营养，改善食品的口味、色泽和品质，有时还可以延长食品的保存期 淀粉 淀粉酶 黑曲霉 葡萄糖 柠檬酸合成酶 柠檬酸 谷氨酸棒状杆菌 发酵 氧气 谷氨酸 处理 味精 二、发酵工程的应用 常用的几类食品添加剂 添加剂的类型 举例 酸度调节剂 L-苹果酸、柠檬酸、乳酸 增味剂 5’-肌苷酸二钠、谷氨酸钠 着色剂 β-胡萝卜素、红曲黄色素 增稠剂 黄原胶、β-环状糊精、结冷胶 防腐剂 乳酸链球菌素、溶菌酶 二、发酵工程的应用 【思考讨论】啤酒的工业化生产流程 【酿制啤酒的原理】 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。 二、发酵工程的应用 啤酒的工业化生产流程 ① 发芽 大麦种子发芽，释放淀粉酶 ② 烘烤 加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活 ③ 碾磨 将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉 ④ 糖化 淀粉分解，形成糖浆 二、发酵工程的应用 ⑤ 蒸煮 产生风味组分，终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌 ⑥ 发酵 酵母菌将糖转化为酒精和CO2 使啤酒具有清爽的芳香气、苦味和反腐剂 形成啤酒优良的泡沫 有利于麦芽汁的澄清 平衡麦芽汁的自然甜度并激发食欲 二、发酵工程的应用 ⑦ 消毒 杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期 ⑧ 终止 过滤、调节、分装啤酒进行出售 二、发酵工程的应用 啤酒的发酵过程 过程 内容 主发酵 后发酵 酵母菌的繁殖、糖的分解、代谢物的生成 一般为5~10天 低温、密闭环境下储存 一般1~2个月 二、发酵工程的应用 讨论 1. 与传统的手工发酵相比，在下面啤酒的发酵生产过程中，哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高？ 菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有助于提高啤酒的产量和品质。 二、发酵工程的应用 2. 现在市面上流行一种“精酿”啤酒，它的制作工艺与普通啤酒有所不同，如一般不添加食品添加剂、不进行过滤和消毒处理等。有人认为饮用“精酿”啤酒比饮用“工业”啤酒更健康，你怎么看待这个问题？“精酿” 啤酒是小规模酿造产品，发酵时间长、产量低和价格高，却依然有着市场需求，我们如何辩证地看待大规模生产与小规模制作？ 应该辩证地看待这一产品。 一方面，这类产品具有多样化的特点，能够满足一些人对独特口感的需求，或者满足一些人的时尚追求。 另一方面，这类产品是手工作坊式生产的，存在啤酒品质不稳定、价格昂贵的问题。 二、发酵工程的应用 类别 “精酿”啤酒 “工业”啤酒 原料 是否添加食品添加剂 麦芽汁浓度 发酵时间 特点 只使用麦芽、啤酒花、酵母菌和水 麦芽、啤酒花、酵母菌、水、大米、玉米、淀粉等 不添加 添加 较高，口味浓郁 较低，口味清淡 长，可达2个月 短，通常7天左右 产量低、价格高 产量高、价格低 二、发酵工程的应用 （1）在食品工业上的应用 ③ 生产酶制剂 从生物体中提取的具有酶特性的一类化学物质。 少数由动植物生产 大多数通过发酵工程生产 用于食品的直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品的品质和口味、延长食品储存期和提高产量等方面。 α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、氨基酸肽酶和脂肪酶等。 概念 来源 应用 产品 请你回忆一下自己做过的生物学实验，想一想曾经使用过哪些酶制剂。 探究pH对酶活性的影响实验中的过氧化氢酶 二、发酵工程的应用 探究温度对酶活性的影响实验中的淀粉酶 二、发酵工程的应用 （2）在医药工业上的应用 【应用的实例】 ① 生产抗生素 例如应用产黄青霉生产青霉素，用于治疗脑膜炎、骨髓炎、肺炎等。 ② 生产多种氨基酸 许多微生物都能产生氨基酸，发酵工程可生产许多具有治疗作用的氨基酸。例如精氨酸可以治疗高氨血症（尿素合成障碍导致血氨浓度升高）等疾病。 二、发酵工程的应用 （2）在医药工业上的应用 【应用的实例】 ③ 生产激素 利用工程菌生产生长激素释放抑制激素，用于肢端肥大症的治疗。 ④ 生产免疫调节剂 例如，利用工程菌生产乙肝疫苗。 二、发酵工程的应用 （2）在医药工业上的应用 【发酵工程生产药物的方法】 ③ 利用基因工程，将病原体的某