1.3 发酵工程及其应用（第2课时）课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

1．在食品工业上的应用 ①生产传统发酵产品 二、发酵工程的应用 大豆中蛋白 小分子肽和氨基酸 酱油 黑曲霉 淋洗、调制 各种谷物、水果 酿酒酵母 各种酒类 发酵工程使这些产品产量和质量明显提高 1 啤酒的工业化生产流程 生产流程 操作目的 发芽 产生淀粉酶分解淀粉 焙烤 加热杀死胚，终止麦芽生长，减少有机物消耗，保留营养物质，但不使淀粉酶失活 碾磨 使干燥的麦芽研磨成麦芽粉，便于糖化 糖化 淀粉酶将淀粉分解，形成糖浆 蒸煮 ①产生风味组分；②使酶失活；③灭菌 发酵 酵母菌将糖转化为酒精和CO2 消毒 杀死啤酒中的大多数微生物，延长保存期 终止 过滤、调节、分装、出售 过程 内容 主发酵 酵母菌的繁殖、糖的分解、代谢物的生成，一般5~10d 后发酵 低温、密闭环境下储存，一般1~2个月 啤酒花作用：使啤酒具有清爽的芳香气、苦味和防腐力；形成啤酒优良的泡沫；有利于麦芽汁的澄清；平衡麦芽汁的自然甜度并激发食欲。 思考：与传统的手工发酵相比，在下面啤酒的发酵生产过程中，哪些工程手段使啤酒的产量和质量明显提高？ 菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒等，都有助于提高啤酒的产量和品质。 思考：现在市面上流行一种“精酿”啤酒，它的制作工艺与普通啤酒有所不同，如一般不添加食品添加剂、不进行过滤和消毒处理等。有人认为饮用“精酿”啤酒比饮用“工业”啤酒更健康，你怎么看待这个问题？“精酿” 啤酒是小规模酿造产品，发酵时间长、产量低和价格高，却依然有着市场需求，我们如何辩证地看待大规模生产与小规模制作？ 应该辩证地看待这一产品。一方面，这类产品具有多样化的特点，能够满足一些人对独特口感的需求，或者满足一些人的时尚追求。另一方面，这类产品是手工作坊式生产的，存在啤酒品质不稳定、价格昂贵的问题。 类别 “精酿”啤酒 “工业”啤酒 原料 食品添加剂 麦芽汁浓度 发酵时间 特点 只使用麦芽、啤酒花、酵母菌和水 麦芽、啤酒花、酵母菌、水、大米、玉米、淀粉等 不添加 添加 较高，口味浓郁 较低，口味清淡 长，可达2个月 短，通常7天左右 产量低、价格高 产量高、价格低 ②生产各种各样的食品添加剂 添加剂类型 举例 酸度调节剂 L-苹果酸、柠檬酸、乳酸 增味剂 5`-肌苷酸二钠、谷氨酸钠 着色剂 β-胡萝卜素、红曲黄色素 增稠剂 黄原胶、β-环状糊精、结冷胶 防腐剂 乳酸链球菌、溶菌酶 增加食品的营养； 延长食品的保存期； 改善食品的口味、色泽和品质。 淀粉 淀粉酶 葡萄糖 黑曲霉 柠檬酸 柠檬酸合成酶 谷氨酸棒状杆菌 发酵 谷氨酸 味精 处理 氧气 1．在食品工业上的应用 二、发酵工程的应用 （谷氨酸钠） 味精主要成分是谷氨酸钠，谷氨酸钠水解为谷氨酸，而谷氨酸有鲜味，这就是味精之所以能提鲜的原因。 4 用于食品直接生产、改进生产工艺、简化生产过程、改善产品品质和口味、延长食品储存期和提高产量等方面，如α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、氨基酸肽酶和脂肪酶等。 ③生产酶制剂（从生物体中提取的具有酶特性的一类化学物质） 1．在食品工业上的应用 二、发酵工程的应用 来源： 少数由动植物生产 大多数通过发酵工程生产 应用： （1）发酵工程生产的药物： 各种抗生素、多种氨基酸、多种激素、多种免疫调节剂 2．在医药工业上的应用 二、发酵工程的应用 ①利用基因工程将动植物基因转移至微生物细胞中，通过发酵技术大量生产所需产品。 运用基因工程可以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，大量生产人们所需要的产品，如人胰岛素、干扰素等。 ②直接对菌种进行改造，通过发酵技术大量生产所需产品。 50万个羊脑 提取 生长激素释放抑制激素 5mg 7.5 L培养液 提取 生长激素释放抑制激素 5mg ③利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转移至微生物中，通过发酵技术大量获得疫苗。（可能用微生物来生产过去只能从植物中分离提取的紫杉醇、青蒿素前体等） 乙型肝炎病毒的抗原基因 转入 酵母菌 生产 乙型肝炎病毒的抗原 疫苗 基因工程、蛋白质工程与发酵工程相结合①利用基因工程将动植物基因转移至微生物细胞中，通过发酵技术大量生产所需产品。②直接对菌种进行改造，通过发酵技术大量生产所需产品。③利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转移至微生物中，通过发酵技术大量获得疫苗。 6 ①生产微生物肥料：根瘤菌肥、固氮菌肥 利用微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力、改良土壤结构、促进植株生长、增强植物抗病性和抗逆性。 利用微生物代谢物抑制土壤中病原微生物的生长，从而减少病害的的发生。 3．在农牧业上的应用 二、发酵工程的应用 利用微生物在代谢过程