高中生物高二年级 选择性必修三 第一章第一节

第一章 发酵工程 发酵工程 概念：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。 科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，之后微生物的分离和纯化技术得到了应用。 1897年 用微生物生产谷氨酸获得成功，酶制剂、多糖、维生素发酵工业兴起。 1957年 科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究。 20世纪80年代以后 法国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，从而将酵母菌与发酵联系起来。 1857年 利用发酵工程大规模生产青霉素，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现及生产，抗生素发酵工业兴起。 20世纪40年代 基因工程。细胞工程等发展，人胰岛素和干扰素大量生产。 20世纪70年代以后 1900 1940 1960 1850 1980 1970 科技探索之路---从传统发酵技术到发酵工程 第1章发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 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.概述微生物发酵的基本原理 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 一.发酵与传统发酵技术 （3）类型： （1）概念： （2）原理： 1、发酵 指人们利用微生物，在适宜条件下，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。 需氧发酵（ ） 厌氧发酵（ ） 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。 醋酸发酵、谷氨酸发酵 酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵 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。 （1）概念： （2）类型： 固体发酵（泡菜、粮食白酒、腐乳等） 半固体发酵（豆豉、酱、酱油等） 2、传统发酵技术 一.发酵与传统发酵技术 发酵的实质就是微生物在有氧或无氧条件下的细胞呼吸，是一个物质氧化分解的过程。 一.发酵与传统发酵技术 （3）实例——腐乳 ①参与的微生物： 酵母，曲霉和毛霉等，主要是毛霉（真核） 空气中的毛霉是一种丝状真菌，其生殖方式为 孢子生殖，代谢类型是异养需氧型 ②制作原理： 味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。 原料：豆腐。 氨基酸 脂肪 甘油和脂肪酸 脂肪酶 一.发酵与传统发酵技术 ③.方法步骤 让豆腐长出毛霉 直接利用空气中的毛霉孢子或者直接接种毛霉（15-18℃，一定湿度） 目的：让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶 加盐腌制 8天左右 目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长 加卤汤装瓶 卤汤包括酒和香辛料 酒：抑制微生物生长，并使腐乳具有独特香味； 香辛料：调味，防腐杀菌 密封腌制 卤汤中酒的含量应控制在12%左右，过高会延长腐乳成熟的时间，过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败 方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点 一.发酵与传统发酵技术 思考辨析：1.使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？ 不属于；使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。 例如：直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术， 若直接接种毛霉，则不属于。 提示　发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。 2.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？ 二、尝试制作传统发酵食品 （4）传统发酵技术的优点： 操作简单，适用于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等。 （5）传统发酵技术的缺点： 生产条件不易控制，产品容易受杂菌污染，生产效率较低等。 对点练 1. 下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是 A.植物细胞无氧呼吸产生酒精的过程属于发酵 B.乳酸菌无氧呼吸产生乳酸的过程属于发酵 C.动物细胞无氧呼吸产生乳酸的过程属于发酵 D.发酵特指微生物细胞进行无氧呼吸的过程 √ 对点练 2.下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是 A.传统发酵技术所用的菌种一般是接种的纯净的菌种 B.传统发酵技术是各种微生物在有氧条件下将大分子有机物分解成小分子有机物 C.传统发酵技术的目的是获得发酵产品或更多的微生物 D.果酒、果醋、泡菜等是传统发酵技术的产物 √ 对点练 3.下列不属于传统发酵技术的是 A.通过微生物的培养产生胰岛素 B.果酒和果醋的制作 C.利用酵母菌发酵制作泡菜 D.利用微生物发酵制作腐乳 √ 二、尝试制作传统发酵食品 （1）所需菌种： 植物体表面天然的乳酸菌 其代谢类型：异养厌氧型，分布广