1.1 传统发酵技术的应用 课件 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

面包和酸奶，或者馒头夹着腐乳，是很多人喜欢的早餐。你知道吗?这些食品的制作都离不开微生物发酵。那么，制作不同的发酵食品，需要的微生物一样吗?如何分离和培养微生物呢? 除了上述可以通过传统发酵技术生产的食品，啤酒、味精乃至胰岛素等药物的工业化生产，也利用了微生物的发酵。然而，工业化大规模生产在菌种的选育和培养、发酵条件的控制等方面比传统发酵生产要复杂得多，需要通过发酵工程来实现。那么，发酵工程的流程是怎样的?它用到的技术与传统发酵技术有什么不同?发酵工程在社会和经济中有哪些应用? 01 发酵与传统发酵技术 从传统发酵技术到发酵工程 自然发酵或曲种传代的固体发酵法生产其他食品，但不明其原理 科技探索之路 战国中山酒 1850年 约9000年前 法国巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的，从而将酵母菌与建发酵联系起来 1897年 20世纪40年代 科学家发现酶在酵母菌发酵中的作用，了解了发酵的本质。发酵向工业化生产方向发展 抗生素发酵工业兴起 从传统发酵技术到发酵工程 科学家用微生物生产谷氨酸，开始人工诱变特定微生物。酶、多糖、维生素工业兴起 科技探索之路 20世纪70年代 1957年 发酵工程进入定向育种的新阶段 20世纪80年代 对发酵过程进行综合研究，能够自动记录和发酵过程的全部参数 传统发酵技术的应用 发酵工程 思考: 1.什么是传统发酵技术? 2.什么是发酵? 3.身边的传统发酵食品有哪些? 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、卤汁等发酵物种的微生物进行发酵，制作食品的技术。 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。 01 发酵与传统发酵技术 原料 人类所需产物 适宜的条件 微生物代谢 01 发酵与传统发酵技术 腐乳、豆瓣酱、酱油、醋、泡菜、豆豉、馒头、酒等 说明1:不同微生物的遗传物质不同，导致其细胞内催化反应的酶不同，进而导致代谢途径有差异； 底物为葡萄糖的情况下，酵母菌、乳酸菌、醋酸菌发酵的产物各不相同。 说明2：同一种微生物处于不同环境条件下时，代谢途径也会出现差异。 如底物为葡萄糖的情况下，酵母菌在有氧、无氧条件下的代谢产物不同。 01 发酵与传统发酵技术 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。 原因：操作简单、便于家庭式或作坊式生产。 02 尝试制作传统发酵食品 食品 原料 豆腐 蔬菜 牛奶 葡萄（水果） 果酒（水果） 发酵菌种 毛霉、酵母菌 乳酸菌、酵母菌 乳酸菌 酵母菌 醋酸菌 菌种来源 空气中的孢子 蔬菜表面 水果表面 空气中 菌种特点 好氧的真菌 厌氧的细菌 厌氧的细菌 兼 性厌氧真菌 好氧的细 菌 发酵温度 15-18°C 18-30°C 30-35°C 发酵原理 毛霉分泌的胞外酶将豆腐中的脂肪和蛋白质分解为小分子物质。 乳酸菌将糖类分解为乳酸； 无氧条件下，将糖类分解酒精和二氧化碳； 在有氧条件下，将糖分解为乙酸；或是直接将乙醇——乙醛——乙酸。 学科活动:传统发酵食品争霸赛 活动内容:利用所学知识制作传统发酵食品,如果酒、果醋或泡菜。 活动要求: 1.要有过程性记录(照片或视频) 2.在食品容器上贴标签(标明制作人、原料、菌种、时间) 活动时间: 2月19日-3月12日 品鉴内容:包括但不限于食品色泽、气味等 乳酸菌是原核生物、二分裂、 异养厌氧型； 自然界分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内部。 发酵原理：在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸。 发酵期间，乳酸不断积累，当它的质量分数为0.4%—0.8%时，泡菜的口味和品质最佳。 小知识：泡菜制作温度不能过高、食盐含量不能过低、腌制时间不能过短。 02 尝试制作传统发酵食品——泡菜的制作 乳酸链球菌（制作泡菜） C6H12O6 →2C3H6O3（乳酸）+能量 酶 乳酸杆菌（制作酸奶） 原理 1.为何只装至八分满？ 02 尝试制作传统发酵食品——泡菜的制作 封坛发酵 配置盐水 原料处理、蔬菜装坛 加盐水 用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用； 1.盐水浓度过高或过低会怎样？ 2.将盐水煮沸的目的是？ 将新鲜蔬菜洗净，切块，混匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满； 向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意 经常向水槽中补充水；根据室内温度控制发酵时间； 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使 盐水没过菜料，盖好坛盖； 创造无氧环境 盐的作用 盐浓度过低 盐浓度过高 调味，抑制微生物生长 杂菌大量繁殖 口味不佳 发酵初期