第1章 发酵工程课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

杨焕明院士说： “学习这部分内容绝不能靠死记硬背，首先要理解生物技术的原理，然后再了解技术与社会生活等方方面面的联系。另外，生物技术具有通用性，如基因工程的一些技术也会应用到发酵工程、细胞工程等，因此同学们在学习这部分内容时，要结合前面所学的知识，自下而上，纵橫衔接、融会贯通。” 传统发酵技术的应用 第1章 第1节 第一章 发酵工程 本节聚焦： 什么是传统发酵技术？ 制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？ 怎样制作泡菜？怎样制作果酒和果醋？ 凉州词二首·其一 唐·王翰 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？ 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、耐人寻味的酒，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？ 一、发酵 1.概念： 2.原理： 3.根据微生物对O2的需求分类： 指人们利用微生物，在适宜条件下，将原料通过_____________转化为人类所_____________的过程。 _______________具有产生的_______________能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。 需氧发酵 厌氧发酵 微生物的代谢 需要的产物 不同的微生物 不同代谢产物 二、发酵食品 任务：阅读课本P5-7，完成下列表格填空 发酵 食品 微生物 微生物类型 微生物来源 发酵原理 腐 乳 泡菜 果酒 醋 酵母、曲霉和毛霉 乳酸菌 酵母菌 醋酸菌 好氧真菌 厌氧细菌 兼性厌氧真菌 好氧细菌 蛋白质 小分子肽+氨基酸 蛋白酶 C6H12O6 酶 2C3H6O3(乳酸)+ 能量 C6H12O6 酶 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量 C6H12O6＋2O2→2CH3OOH＋2CO2＋能量 酶 有氧呼吸，进行繁殖 C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量 酶 倒计时 200 空气 植物体表面 果皮表面 空气 到生活中去： 酸奶有促进消化作用，我们可以尝试在家制作酸奶。 1.酸奶是利用什么微生物发酵？ 2.在家庭制作中，是用纯牛奶和酸奶充分搅拌后，盖上盖子发酵。加酸奶的原因是？ 3.虽然每次进行同样的操作，但口感会出现差异，而且有时还会失败，你知道为什么吗？ 菌种有差异，控制缺乏标准，导致品质不一；而且发酵过程易受污染。 乳酸菌 酸奶中有乳酸菌，用作菌种 三、传统发酵技术 1.概念： 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。 2.类型： 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主 3.优缺点： 优点：操作简单、便于家庭式或作坊式生产。 缺点：菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准，往往易受污染、生产效率低，品质不一等。 探究·实践 一、制作泡菜 1.实验原理、材料、步骤 2.实验分析与评价 （1）盐水煮沸，冷却的作用分别是？ 煮沸：①杀灭水中的微生物；②除去水中的氧气。 冷却：不影响乳酸菌等的生命活动 （2）用水密封泡菜坛的目的都是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？ 给泡菜坛内创造无氧环境 说明泡菜制作需要无氧条件 探究·实践 一、制作泡菜 2.实验分析与评价 （3）为什么泡菜坛只能装八成满？ （4）如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？ 说明泡菜制作需要无氧条件 发酵初期，大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，发酵产生较多的CO2，使发酵液可能会溢出坛外; 防止因太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂； 留有空间，方便拿取泡菜。 探究·实践 一、制作泡菜 3.进一步探究 泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。 了解：亚硝酸盐还会转化为致癌、致畸物质亚硝胺。 2.某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”；在用5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见右栏曲线图，请你帮他分析问题。 (1)据图分析，从亚硝酸盐含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？ (2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？ (3)加入“陈泡菜水”的目的是什么？ 11天后食用比较好，因为此时的亚硝酸盐含量低。 可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。 增加乳酸菌浓度 练习与应用 P8练习与应用 二、拓展应用 不同食盐浓度的泡菜中的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系