1.1 传统发酵技术的应用（第1课时）-【生物讲堂】2023-2024学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修3）

聚焦 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 第1 节 传统发酵技术的应用 第1课时 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 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 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：从传统发酵技术到发酵工程 战国 中山酒 通过预习同学们了解了生物发酵经历了由传统发酵技术到发酵工程的发展过程，在这个过程中诞生了许多的发酵产品，比如传统发酵技术生产的酒和醋 。 2 一.发酵与传统发酵技术 1.早期酿酒技术 我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。 夏禹时期，已有了关于少康（即杜康）造秫酒的传说。 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的。 汉代砖刻上的酿酒图 展示我国古代酿酒作坊的绘画作品 2.发酵的概念 1857年，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。此后人们才开始了解发酵的本质。 法国微生物学家巴斯德 1857年，法国微生物学家巴斯德(L.Pasteur，1822～1895)通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。德国化学家李比希(J.V. Liebig，1803～1873)却坚持认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用。两种观点争执不下。 原料 （复杂的分子） 适宜的条件 微生物代谢 人类所需产物 （简单分子） 法国微生物学家巴斯德 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。 微生物代谢 微生物的代谢的某些产物 (乙醇、乳酸、氨基酸、抗生素、酶制剂等) 微生物的有氧呼吸和无氧呼吸 人类所需产物 2.发酵的概念 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。 知识拓展：微生物的发酵类型 发酵类型 醋酸发酵、谷氨酸发酵 酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵 发酵是否需要O2 需氧发酵 厌氧发酵 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。 3.发酵的原理 发酵是否需要O2 好氧发酵 厌氧发酵 固态发酵 半固态发酵 液态发酵 分批发酵 连续发酵 混合发酵 纯种发酵 培养基固态或液态 发酵是否连续 菌种是否单一 发酵类型 知识拓展：微生物的发酵类型 1)实例：腐乳的制作原理 蛋白质 小分子肽 + 氨基酸 脂肪 甘油 + 脂肪酸 酵母、曲霉和毛霉等多种微生物的发酵，其中其主要作用的是毛霉。 正在发酵的豆腐坯 代谢特点 生殖方式 丝状真菌，代谢类型为异养需氧型。 孢子生殖。 温度 腐乳发酵的温度为15～18℃。 毛霉 4.传统发酵技术 2)概念： 像这样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。 酱 酱油 醋 泡菜 豆豉 3)特点： 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。 4)优点： 操作简单、适用于家庭式或作坊式生产，是文化的传承。 5)缺点： 生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率低。 基础检测 【思考辨析】 2.传统发酵食品是以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主吗？ 1.使用买的袋装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算。 混合菌种 10 结合对传统发酵技术概念的学习，请大家思考这么两个问题。（师不要读题） 10 1.乳制品发酵、泡菜腌制的原理——乳酸菌发酵 厌氧细菌，代谢类型为异养厌氧型。 乳酸杆菌 代谢特点 分布 广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内。 温度 适宜发酵温度为30～40℃。 在无氧的条件下，将葡萄糖分解成乳酸。 发酵原理 C6H12O6 2C3H6O3 (乳酸) + 能量 酶 二分裂生殖。 生殖方式 乳酸链球菌 类型 乳酸链球菌和乳酸杆菌。 二.微生物发酵的基本原理 单细胞真菌，代谢类型为异养兼性厌氧型。 代