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1章 发酵工程
人教版高中生物 选择性必修3
传统发酵技
术
的
应
用
科学探究、科学思维
掌握制作泡菜、果酒和果醋的原理及操作时应注意的问题,体验制作泡菜、果酒和果醋的过程;说出传统发酵技术的优点与不足。
生命观念
掌握传统发酵技术的概念和特点,说出常见的传统发酵食品。
社会责任
关注食品安全和健康的生活方式。
目标要求
发酵与发酵技术
《事物纪原》称:"不知杜康何世人,而古今多言其始造酒也。"
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。
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。
1857年
利用发酵工程大规模生产青霉素,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
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。
科技探索之路
发酵与发酵技术
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;
发酵工程
究竟什么是发酵呢?
发酵与发酵技术
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。
酒曲是什么?
酿酒加酒曲的目的是什么?
酒中除了酒精外还有其他物质吗?
发酵与发酵技术
发酵
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。
原理:
类型:
需氧发酵
厌氧发酵
如:醋酸发酵、谷氨酸发酵
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。
如:酒精发酵、乳酸发酵
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。
阅读教材P5,思考:
制作腐乳的原料是什么?
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?
有哪些微生物参与豆腐发酵?哪种微生物起主要作用?
发酵—腐乳制作
原理
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
蛋白质
小分子肽 + 氨基酸
蛋白酶
脂肪 甘油 + 脂肪酸
脂肪酶
优点
味道鲜美,易于消化吸收,便于保存。
发酵—腐乳制作
豆腐发酵中的毛霉
电子显微镜下的毛霉
发酵—腐乳制作
发酵—腐乳制作
豆腐长出毛霉
加盐腌制
加卤汤装瓶
密封腌制
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
目的:析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长
随豆腐层数加高增加盐用量,接近瓶口表面,铺厚一点
酒(12%):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。
酒(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
发酵—腐乳制作
发酵—腐乳制作
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?
参与发酵的微生物如何获得?
传统发酵技术
直接利用原材料中天然存在微生物,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。
传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常