1.1 传统发酵技术课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

第一章 发酵工程 1.1 传统发酵技术的应用 1 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？ 发酵： 发酵工程： 发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物代谢转化为人类所需的产物的过程。 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。 3 约9000年前，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 科技探索之路 -----从传统发酵技术到发酵工程 1857年，巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的 1897年，科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用 微生物的分离和纯化技术得到了应用，发酵生产的工艺和设备不断完善，传统的固体发酵开始向半固体发酵和液体发酵演变，作坊式手工生产向现代工业化生产方向发展 20世纪40年代，在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气液体发酵技术 1957年，通过人工诱变特定微生物，获得具有更高生产能力的突变类型 20世纪70年代以后，基因工程和细胞工程等的发展，使发酵工程进入定向育种的新阶段 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过程进行综合研究，以更加合理地控制发酵过程，目前人类已经能够自动记录和控制发酵过程的全部参数 从社会中来 “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？ 葡萄及葡萄酒 葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸，因此口感不同。 1.发酵： 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。 （1）原理： （2）类型 根据氧气需求情况 需氧发酵 厌氧发酵 根据生成产物种类 醋酸发酵 酒精发酵 乳酸发酵 *必修一中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念 一、发酵与传统发酵技术 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。 2.传统发酵技术： 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。 （1）特点： （2）常见产品： 腐乳的制作原理： 蛋白质 小分子肽 + 氨基酸 蛋白酶 来自于：毛霉(主要)、酵母、曲霉等 脂肪 甘油和脂肪酸 脂肪酶 一、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。 腐乳、醋、泡菜、酱、酱油、豆豉。 让豆腐长出毛霉 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 加盐腌制 目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长 加卤汤瓶 卤汤包括酒和香辛料 酒：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 密封腌制 卤汤中酒的含量应控制在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 腐乳制作流程 方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点 正在进行发酵的豆腐胚 一、发酵与传统发酵技术 青方腐乳 异臭是因为不加辅料，发酵彻底，蛋白质分解产生硫化氢导致。 奇香是因为分解了蛋白质，形成了极丰富的氨基酸使味道变得非常鲜美 异臭奇香 一、发酵与传统发酵技术 操作简单、便于家庭式或作坊式生产（优点） 生产条件不易控制，容易受杂菌污染（缺点） 2、使用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才算。 例如直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术， 若直接接种毛霉，则不属于。 一、发酵与传统发酵技术 【思考】1、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