内容正文:
目录 /CONTENTS
01
发酵工程
02
细胞工程
03
基因工程
04
生物技术的安全性与伦理问题
第一节 传统发酵技术的应用
第1章 发酵工程
人教版高中生物 选择性必修3
学习目标
1.通过分析与发酵有关的历史资料,建构发酵的概念。
2.尝试制作泡菜、果酒和果醋,通过分析制作传统发酵食品的实例,建构传统发酵技术的概念,归纳传统发酵技术的优点和缺点,认同传统发酵食品是我国传统饮食文化的重要组成部分。
《事物纪原》称:"不知杜康何世人,而古今多言其始造酒也。"
情境导入
古诗词里的美酒
最初可能是发现储存的粮食水果会自然发酵变成酒,因而逐渐摸索出酿酒技术的。
葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催。
醉卧沙场君莫笑,古来征战几人回。
唐-王翰《凉州曲》
花间一壶酒,独酌无相亲。
举杯邀明月,对影成三人。
唐-李白《月下独酌》
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用,逐渐了解发酵的本质。微生物的分离和纯化技术使发酵工艺不断完善,传统的固体发酵开始向半固定和液体发酵。
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,更加合理地控制发酵过程。
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,使发酵工程进入定向育种的新阶段。如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
约9000年前
我们祖先就会利用微生物将谷物、水果发酵为含酒精的饮料。
(自然发酵或曲种传代的固定发酵,不明白其原理)
从传统发酵技术到发酵工程
科技探索之路
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;
从社会中来
发面团
资料1: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2: 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3: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.酒曲是什么?
2.酿酒加酒曲的目的是什么?
3.酒中除了酒精外还有其他物质吗?
微生物
科学史实
使原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物。
还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。
究竟什么是发酵呢?
阅读资料分析:
发酵与传统发酵技术
一
尝试制作传统发酵食品
二
目录
一
发酵与传统发酵技术
一
发 酵
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力,因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
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。
概念
原理
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
思考:葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品,为什么一个是醇厚浓郁、耐人寻味的酒,一个却是酸味柔和、口感绵长的醋呢?
不同的微生物产生不同代谢产物,因此利用它们可以生产出人们所需要的多种产物。
据史料记载,早在公元5世纪魏代古籍中,就有腐乳生产工艺的记载,“干豆腐加盐成熟后为腐乳”。到了明代我国就大量加工腐乳,而今腐乳已成长为具现代化工艺的发酵食品。 又称东方乳酪。
事实1
1.制作腐乳的原料是什么?
2.腐乳在制作的过程中蛋白质发生什么变化,进而使豆腐变
得味道鲜美 而利于消化?
3.有哪些微生物参与了豆腐的发酵?是哪种微生物起主要作用?
4.参与发酵的微生物如何获得?
阅读教材P5,思考:
一
发酵与传统发酵技术
一
腐乳制作
原理
过程
优点
让豆腐上长出毛霉
香料腌制
密封发酵
豆腐发酵中的毛霉
味道鲜美,易于消化吸收,便于保存。
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
蛋白质
小分子肽 + 氨基酸
蛋白酶
脂肪 甘油 + 脂肪酸
脂肪酶
建构传统发酵技术的概念,并分析其优缺点
任务2
霉豆瓣
长毛霉的豆腐
煮黄豆→冷却后在黄豆表面抹上一层面粉→发酵→加盐、加水→在