1.1 传统发酵技术的应用-【大鹏生物】高中新教材精品课生物选择性必修3 生物技术与工程 课件

第1节　传统发酵技术的应用 第一章 发酵工程 [学习目标] 1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。 2.概述微生物发酵的原理。 3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。 2 [本讲目录] 一、发酵与传统发酵技术 二、尝试制作传统发酵食品 3 一、发酵与传统发酵技术 [教材梳理] 1.发酵的概念 发酵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。 2.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。 (2)腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。 4 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：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。 (3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。 [核心探讨] 探讨点1　建构发酵的概念 请根据资料回答下列问题： 资料一　夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。 资料二　1857年，法国的微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。 资料三　研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。 1.酒曲(大曲)是什么？ 提示　是用来酿酒的一种原料，又称块曲或砖曲，以大麦、小麦、豌豆等为原料，经过粉碎，加水混捏，压成曲醅，形似砖块，大小不等，让自然界各种微生物在上面生长而制成。 2.酿酒加酒曲的目的是什么？ 提示　酒曲里富含各种微生物和发酵菌，酒曲与粮食混合后，这些微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成糖类、氨基酸等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成乙醇(酒精)等。 3.酒中除了酒精外还有其他物质吗？ 提示　还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。 探讨点2　建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点 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？ 提示　制作腐乳利用了空气中存在的酵母、曲霉、毛霉等微生物，其中起主要作用的是毛霉。 2.参与豆瓣酱发酵的微生物来自哪里？ 提示　也来源于空气中。 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？ 提示　发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。 [核心归纳] 1.发酵 (1)概念：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。 (2)原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们即可以生产出人们所需要的多种产物。 (3)类型 需氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵等) 厌氧发酵(如酒精、乳酸发酵等) 注：必修1中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念。 10 2.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留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。 (2)优点和缺点 传统发酵技术的优点有操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等； 缺点有生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。 11 二、尝试制作传统发酵食品 [教材梳理] 1.制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点 发酵 产品 所需菌种 生物分类 代谢类型 适宜温度 发酵对氧 的需求 泡菜 乳酸菌 原核生物 异养厌氧 18～20 ℃ 密闭不需氧 果酒 酵母菌 真核生物 异养 兼性厌氧 18～30 ℃ 前期需氧， 后期不需氧 果醋 醋酸菌 原核生物 异养需氧 30～35 ℃ 一直需氧 12 2.微生物的发酵反应式 (1)泡菜制作 乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)＋能量 (2)果酒制作 酵母菌先在有氧条件下大量繁殖 C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量 再在无氧条件下进行酒精发酵 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 (3)果醋制作 醋酸菌在氧气、糖源充足时，将糖分解成乙酸 C6H12O6＋2O2 2CH3COOH(乙酸)＋2CO2＋2H2O＋能量 当缺少糖源时，将乙醇变为