内容正文:
发酵工程是指利用微生物的特定功能,通过现代工程技术,规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
第1章 发酵工程
选择性必修三 生物技术与工程
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1
目录
CONTENT
01
新课导入
02
新知探究
03
课堂练习
第1节 传统发酵技术的应用
新课导入
汉代砖刻上的酿酒图
我国古代酿酒作坊的绘画作品
我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。后来,人们通过自然发酵和曲种传代的固体发酵生产酱油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等发酵食品。
约9000年前
20世纪70年代以后
1857年
1897年
20世纪80年代
1957年
20世纪
40年代
巴斯德证明:酒精发酵是由活的酵母菌引起的。
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用,逐步了解发酵的本质。
微生物的分离和纯化技术得到了应用,作坊式手工生产向工业化生产方向发展。
在厌氧发酵技术的基础上,建立了深层通气液体发酵技术。实现青霉素生产产业化。
通过人工诱变特定微生物,获得具有更高生产能力的突变类型。
基因工程和细胞工程等的发展,使发酵工程进入定向育种的新阶段。
人类能自动记录和控制发酵过程的全部参数,大批量合理生产发酵产物。
固体发酵→半固体发酵、液体发酵
厌氧发酵→深层通气液体发酵
2.原理:
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力,因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
3.类型:
需氧发酵
厌氧发酵
如:醋酸发酵、谷氨酸发酵
如:酒精发酵、乳酸发酵
1.概念:
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。
一、发酵与传统发酵技术
【任务一】1.阅读课本第5页第一段,明确发酵的概念、原理和类型。
一、发酵与传统发酵技术
【任务一】2.阅读课本第5页第2段,说出腐乳制作的原理、过程和优点。明确传统发酵技术的概念、类型、缺点和发酵产品。
一、发酵与传统发酵技术
【任务一】2.阅读课本第5页第2段,说出腐乳制作的原理、过程和优点。
腐乳制作
1.原理:
2.过程:
让豆腐上长出毛霉
香料腌制
密封发酵
豆腐发酵中的毛霉
3.优点:
味道鲜美,易于消化吸收,便于保存。
你还知道哪些是通过传统发酵制作的食品呢?
豆瓣酱、酱油、醋、泡菜、豆豉、葡萄酒、手工酸奶、馒头等......
蛋白质
脂肪
小分子肽
氨基酸
甘油
脂肪酸
+
+
酵母、曲霉和毛霉等多种微生物(毛霉起主要作用)
真核生物
异养需氧型
电子显微镜下的毛霉
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。
4.发酵产品
利用传统发酵技术制作的食品有酒、腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉(chǐ)等。
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。
3.缺点
一、发酵与传统发酵技术
【任务一】2.阅读课本第5页第2段,明确传统发酵技术的概念、类型、缺点和发酵产品。
二、尝试制作传统发酵食品
【任务二】1、阅读课本第5页第3段,第6页第1段,第7页第1段,明确传统发酵食品制作所利用的微生物都有哪些?并对其代谢特点、发酵原理和生产应用等方面进行分析。
(1)乳酸菌
乳酸链球菌和乳酸杆菌。
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+能量
二、尝试制作传统发酵食品
【任务二】1、阅读课本第5页第3段,第6页第1段,第7页第1段,明确传统发酵食品制作所利用的微生物都有哪些?并对其代谢特点、发酵原理和生产应用等方面进行分析。
①代谢特点
厌氧细菌,代谢类型为异养厌氧型;在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸。
②发酵原理
(反应简式)
③生产应用
可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
④分布
广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内。
⑤常见类型
(2)酵母菌
在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面。
C6H12O6
酶
2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
二、尝试制作传统发酵食品
【任务二】1、阅读课本第5页第3段,第6页第1段,第7页第1段,明确传统发酵食品制作所利用的微生物都有哪些?并对其代谢特点、发酵原理和生产应用等方面进行分析。
①代谢特点
单细胞真菌,代谢类型为异养兼性厌氧型;在无氧的情况下能进行酒精发酵。
②发酵原理
(反应简式)
③生产应用
可用于酿酒、制作馒头和面包等。
④影响因素
温度是影响酵母菌生长的重要因素,酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。
⑤分布
(3)醋酸菌
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH(醋酸)+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3CO