传统发酵、微生物的培养与应用-【大鹏生物】2024高考生物二轮复习课件

传统发酵技术的应用和微生物的培养 一、传统发酵技术的应用 课题一、果酒和果醋的制作 考点1——果酒和果醋的制作的原理 考点2——制作果酒和果醋的实验设计 考点3——制作果酒和果醋的比较 酵母菌和醋酸菌的比较 比较项目 酵母菌 醋酸菌 生物学分类 单细胞真核生物 单细胞原核生物 代谢方式 异养兼性厌氧型 异养需氧型 生长繁殖的最适温度 20℃左右 30～35℃ 主要繁殖方式 出芽生殖 二分裂生殖 生产、生活应用 酿酒、发面等 制醋 考点1——果酒和果醋的制作的原理 酵母菌有氧时，进行有氧呼吸，获得能量充足，大量繁殖，但不起到发酵效果。 酶 1.果酒制作的原理 ① 酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖： C6H12O6+ H2O + O2 → CO2+H2O+能量（大量） 无氧时，细胞获得能量少，不能繁殖，仅能维持生存，此时可以进行发酵。 ② 酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳： C6H12O6 → C2H5OH+CO2+能量（少量） 酶 总结：利用酵母菌发酵时，先通入足够的无菌空气，在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。 5 2. 果醋制作的原理 (1) 醋酸菌 ①形态结构：醋酸菌是单细胞原核生物，细胞呈椭圆形、杆状等形态，靠鞭毛运动或不动。 ②代谢类型：醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明，醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。 醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，最适pH为5.4～6.3。 2. 果醋制作的原理 醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动。 当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸， 反应式如下： C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2CO2+2H2O 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变成醋酸， 反应式如下： C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O 考点2——制作果酒和果醋的实验流程 1.制作果酒和果醋的实验流程示意图 挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 果酒 果醋 10~12d 18~25℃ 7~8d 30~35℃ 提示：醋酸制作：首先在无氧条件下进行酒精发酵产生乙醇，再在有氧 条件下进行醋酸发酵产生醋酸。 2.发酵装置——发酵瓶（发酵罐） (1)开关：酵母菌繁殖需要O2，醋酸菌是好氧细菌，则果酒制作前期和果醋制作整个过程都需要O2；酵母菌产生酒精的过程需要厌氧条件，因此在发酵罐的充气口应该设置开关。 出料口 充气口 排气口 开关 (2)充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气或酿酒初期 泵入部分气体。 出料口 充气口 排气口 开关 (3)排气口：排出酒精发酵时产生的CO2，平衡容器内外压力。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染，其作用类似于巴斯德的鹅颈瓶。 鹅颈瓶 出料口 充气口 排气口 开关 (4)出料口：取样监测菌体数量或酒精、酸醋浓度，或排放废料。 出料口 充气口 排气口 开关 考点3——制作果酒和果醋的比较 项目 果酒制作 果醋制做 菌种 酵母菌 醋酸菌 菌种特点 单细胞真核生物，多以出芽方式进行无性生殖 单细胞原核生物，进行二分裂生殖 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 菌种来源 在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在果皮上的野生型酵母菌。可以将果皮上附着的酵母菌分离出来，获得纯净菌种，或用人工培养的酵母菌菌种。 醋酸菌菌种可以到生产食醋工厂或菌种保藏中心购买 制作原理 1.在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖， 反应式如下：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O 2.在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵， 反应式如下：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 1.当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，反应式： 2.当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 课题2——腐乳的制作 考点1——腐乳制作的实验原理 考点2——腐乳制作的实验流程 考点1——腐乳制作的实验原理 参与豆腐发酵的微生物有青霉、酵母菌、曲霉、毛霉等多种，其中起主要作用的是毛霉。 菌种 反应原理 发酵条件 毛霉等需氧型微生物  蛋白质 小分子的肽和氨基酸   脂肪 成甘油、脂肪酸 温度为15-18℃，此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长 蛋白酶 脂肪酶 让豆腐上 长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 前期发酵 后期发酵 （1）前期发酵 1. 主要变化：毛霉在豆腐块