3.1.1 传统发酵技术的应用课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料。后来，人们通过自然发酵或曲种传代的固体发酵方法生产其它食品，如酱油、醋、豆豉、腐乳核酸奶等。这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成，但在几年前里，人们并不明白其中的原理。 战国时期的盛酒的青铜器和其中的酒 3000多年前埃及人采摘葡萄酿酒的壁画 1857年，法国生物学家巴斯德（L. Pasteur，1822-1895）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。 1897年，科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，逐渐了解了发酵的本质。之后的30多年间，微生物的分离和纯化技术不断完善，传统的固体发酵开始向半固体发酵和液体发酵演变。同时，作坊式的手工生产向近代工业化生产方向发展。利用微生物生产的新产品，如酒精、柠檬酸和淀粉酶等不断出现。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 1 20世纪40年代，利用发酵工程大规模生产青霉素成为主攻方向。由于青霉素产生菌是需氧型的，科学家在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气发酵技术，使青霉素生产实现了产业化。不久，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现和生产，抗生素发酵工业兴起。 1957年的生产青霉素所用的发酵罐 1957年，利用微生物生产谷氨酸获得成功。20世纪60年代，科学家通过研究微生物的代谢途径，继续改进发酵技术，通过人工诱变特定微生物，获得了具有更高生产能力的突变类型。之后，酶制剂、多糖、维生素发酵工作相继兴起。 生产氨基酸的工厂一角 20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等的发展，使发酵工程进入了定向育种的新阶段。例如，运用基因工程将动植物的基因转移到微生物中，获得具有特殊生产能力的微生物，大量生产人们需要的产品，如人胰岛素、干扰素等。 生产人胰岛素的车间 20世纪80年代，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工程进行综合研究，以及更加合理地控制发酵过程。目前，人们已经能够记录和控制发酵的全部参数。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 2 3.1.1 传统发酵技术的应用 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 3 “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）诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋。 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、耐心寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵长的醋呢？它们的制作方法有什么不同？你想不想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋呢？ 从社会中来 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 4 人类最初可能是发现储存的水果会自然发酵变成酒，因而逐渐摸索出酿酒技术 3.1.1.1 发酵与传统发酵技术 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 发酵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 糖类→乙醇（特殊香味、可用于防腐） 糖类→乳酸（特殊味道、可用于防腐） 蛋白质→小分子肽和氨基酸（类似高汤的鲜味） 3.1.1.1 发酵与传统发酵技术 霉豆腐（毛霉） 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 直接利用原材料中的天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术 传统发酵以混合菌种的固体及半固体发酵为主（家庭式或作坊式的） 酒、酱、酱油、醋、泡菜、豆豉是传统饮食文化的重要组成部分 3.1.1.1 发酵与传统发酵技术 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 7 3.1.1.2 尝试制作传统发酵食品 乳酸发酵 乳酸菌是（耐氧型）厌氧细菌，在无氧条件下能将葡萄糖分解为乳酸，可用于乳制品发酵、泡菜腌制等 乳酸菌在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人和动物的肠道内都有乳酸菌 常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌 2C3H6O3（乳酸）＋能量 C6H12O6 酶 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教