2024届高三生物一轮复习课件第32讲　传统发酵技术与发酵工程的应用

第32讲 传统发酵技术与发酵工程的应用 选择性必修三 考点一 传统发酵技术的应用 1.发酵的概念和种类 (1)发酵的概念: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)种类:有氧发酵和无氧发酵。 例如:醋酸发酵、谷氨酸发酵为有氧发酵;酒精发酵、乳酸发酵为无氧发酵。 原料 人类所需产物 适宜的条件 微生物代谢 (复杂分子) (简单分子) 氨基酸、抗生素 蛋白质、多糖 2.传统发酵技术 (1)对概念的剖析。 让豆腐上长出毛霉 加盐 腌制 加卤汤 装瓶 密封 腌制 创造毛霉生长环境 防止杂菌污染,避免豆腐的腐败 由酒及各种香辛料置成,抑制微生物的生长同时增加风味和口感 菌种名称 生物分类 代谢类型 适宜温度 繁殖方式 发酵对氧的需求 乳酸菌 酵母菌 醋酸菌 真核生物 异养 兼性厌氧 出芽生殖 前期需氧, 后期不需氧 原核生物 异养需氧 30—35 二分裂 一直需氧 原核生物 异养厌氧 二分裂 密闭厌氧 18—25 18—20 原理 过程 C2H5OH+O2 CH3COOH(醋酸)+H2O+能量 酶 ②-1酵母菌先在有氧条件下大量繁殖 ②-2再在无氧条件下进行酒精发酵 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量 酶 C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2 CO2+能量 酶 ③-1醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸 C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量 酶 ③-2当缺少糖源时,将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸 ①乳酸菌在无氧条件下将糖分解成乳酸 C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量 酶 5 (3)制作流程。 过高:乳酸发酵受抑制,泡菜风味差; 过低:杂菌易繁殖,导致泡菜变质。 在泡菜发酵初期,酵母菌等较为活跃,发酵产物中有较多的CO2,防止发酵液溢出坛外; 防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂; 同时留有一定空间,也更方便拿取泡菜。 创造无氧环境 2.泡菜发酵过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化 P339 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵前期 发酵中期 发酵后期 变化曲线 少(O2抑制乳酸菌活动) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用) 最多(乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累,抑制其他菌活动) 增多 达到最多后开始下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解) 减少(乳酸积累,pH下降,抑制乳酸菌活动) 继续增多, 最后保持稳定 下降至保持相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 教材隐性知识 S z L w h 课本P8例:某同学在制作泡菜前,查阅资料得知,可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”,在用15﹪的食盐水制作泡菜时,他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量,结果见右栏曲线图,请你帮他分析问题。 (1)据图分析,你认为该泡菜在什么时间食用比较合适?为什么? (2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”,造成这个结果最可能的原因是什么? (3)加入“陈泡菜水”的目的是什么? 13天后食用比较好,亚硝酸盐含量低 盐浓度高,杀死了乳酸菌等微生物 “陈泡菜水”含乳酸菌,可快速发酵产生乳酸 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净,并用体积分数为70%的酒精消毒,晾干备用; 用榨汁机榨取葡萄汁,将葡萄汁装入发酵瓶(注意:要留有大约1/3的空间),盖好瓶盖; 将温度控制在18-30 进行发酵,在发酵过程中, 每隔12h左右将瓶盖拧松一点(注意:不是打开瓶盖),此后再拧紧瓶盖。 发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。 取新鲜葡萄,用清水冲洗1-2次,再去除枝梗和腐烂的籽粒,沥干; 去除表面灰尘、污物 避免葡萄破损, 减少被杂菌污染的机会 先让酵母菌进行有氧呼吸,快速繁殖,耗尽O2后,再进行酒精发酵; 防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 防止野生菌种数量减少,影响发酵 排出气体 防止杂菌污染 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒发酵 果醋发酵 当葡萄酒制作完成后,打开瓶盖,盖上一层纱布,进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30-35 ,时间为7-8d。 空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖 课本6-7 3.果酒和果醋改进装置及其分析 装置的使用:使用该装置制作果酒时,应该关闭充气口;制作果醋时,应将充气口连接充气泵,通入无菌空气。 课本P8 《金版》P340 1.(2022 广东大湾区联合模拟)网络中有位四川姑娘发布了一系列生活视频,视频中的她酿制果酒果醋、腌制泡菜腊肉、手工造纸、养蚕丝、染布、蜀绣,再到制作各种家居物件……田园牧歌式的生活获得了网友们的热评和点赞。回答下列问题: (1)果酒酿造过程中,起主要作用的微生物是酵母菌,酵母菌的异化作用类型是_,发酵产生的果酒在醋酸菌的作用下会进一步转变为醋酸,与