第1章发酵工程知识清单2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

新教材 人教版 生物选择性必修3 第1章知识点清单 目录 第1章　发酵工程 第1节　传统发酵技术的应用 第2节　微生物的培养技术及应用 第3节　发酵工程及其应用 2 / 2 第1章　发酵工程 第1节　传统发酵技术的应用 一、发酵与传统发酵技术 1. 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. 传统发酵技术 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 特点 以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式和作坊式的 实例 利用酵母、曲霉和毛霉(起主要作用)等微生物发酵制作腐乳 二、尝试制作传统发酵食品 1. 制作泡菜、果酒和果醋所用菌种的比较 乳酸菌 酵母菌 醋酸菌 生物学分类 原核生物 真核生物 原核生物 代谢类型 异养厌氧 异养兼性厌氧 异养好氧 最适生长温度 — 约为28 ℃ 30~35 ℃ 主要应用 泡菜的腌制、乳制品的发酵 酿酒、制作馒头和面包 制作各种风味的醋 2. 泡菜制作的原理、步骤及注意事项 (1)原理：C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。 (2)步骤 盐水配制→菜料加工→密封菜坛 (3)注意事项 ①材料的选择及用量 a. 蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。 b. 用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的杂菌。 ②防止杂菌污染：泡菜坛洗净并消毒处理、蔬菜洗净并晾干等。 ③氧气需求 a. 要选择密封性良好的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。 b. 向泡菜坛坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水。 ④控制适宜的发酵温度：温度过高易导致杂菌滋生，温度过低不利于乳酸菌发酵，会使发酵时间延长。 3. 果酒、果醋制作的原理及步骤 (1)酵母菌发酵制作果酒的原理 ①有氧条件：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。 ②无氧条件：C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量。 (2)醋酸菌发酵制作果醋的原理 ①O2、糖源都充足时： C6H12O6+2O22CH3COOH(乙酸)+2H2O+2CO2+能量。 ②缺少糖源时： C2H5OH+O2CH3COOH(乙酸)+H2O+能量。 (3)步骤   三、果酒泡菜制作过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况 乳酸菌数量 乳酸含量 亚硝酸盐含量 发酵初期 少(有O2，乳酸菌活动受抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用) 发酵中期 最多(乳酸积累，抑制杂菌活动) 增多、pH下降 下降(硝酸盐还原菌被抑制，部分亚硝酸盐被分解) 发酵后期 减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制乳酸菌活动) 继续增多，pH继续下降，直至稳定 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 变化曲线 亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。 四、果酒和果醋的制作 1. 发酵装置图分析 装置图 结构 目的 充气口 醋酸发酵时连接充气泵进行充气，酒精发酵时关闭充气口 排气口 用来排出发酵过程中产生的气体 长而弯曲的胶管 防止空气中微生物的污染 出料口 便于取料，及时监测发酵的情况 2. 产物检测 果酒的制作 果醋的制作 相同 嗅味、品尝等 不同 通过酸性重铬酸钾检验酒精 通过酸碱指示剂(pH试纸)检测发酵前后发酵液的pH变化 3. 制作果酒和果醋过程中的注意事项(以葡萄酒和葡萄醋的制作为例) (1)材料的选择与处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后再去除枝梗和腐烂的籽粒。对于果酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免酵母菌数量减少，发酵周期延长。 (2)发酵条件的控制 ①葡萄汁装入发酵瓶中时，要留有大约1/3的空间，目的是先让酵母菌进行有氧呼吸耗尽O2后，再进行酒精发酵，同时防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出。 ②酒精发酵过程中先通O2以利于酵母菌大量繁殖，然后密闭充气口以利于酵母菌进行酒精发酵。发酵过程中，适时打开排气口，排出产生的CO2。醋酸发酵为有氧发酵，需适时通过充气口充入无菌空气。 ③严格控制温度：18~30 ℃利于酵母菌的酒精发酵；30~35 ℃利于醋酸菌的醋酸发酵。 (3)防止杂菌污染 ①发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精洗净，并用体积分数为70%的酒精消毒，杀灭部 分微生物，减少杂菌污染。 ②酒精发酵时，装入葡萄汁后发酵瓶要密封或后期密闭充气口。无氧、偏酸性、 1