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

2021人教版（新教材） 遗传和进化 第一章 发酵工程 第1节传统发酵技术的应用 1 我国古代酿酒作坊的绘画作品 汉代砖刻上的酿酒图 我国战国时期盛酒的铜器和其中的酒 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。后来,人们通过自然发酵和曲种传代的固体发酵生产酱油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等发酵食品。 约9000年前 20世纪70年代以后 1857年 1897年 20世纪80年代 1957年 20世纪 40年代 巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的。 科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用,逐步了解发酵的本质。 微生物的分离和纯化技术得到了应用，作坊式手工生产向工业化生产方向发展。 在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气液体发酵技术。实现青霉素生产产业化。 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。 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。 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。 从传统发酵技术到发酵工程 科技探索之路 固体发酵→半固体发酵、液体发酵 厌氧发酵→深层通气液体发酵 【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？ 葡萄酒和葡萄醋都是有葡萄发酵而来的，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了乙酸，因此两者口感不同。 1.发酵 (1)概念： (2)原理： (3)类型： 指人们利用微生物，在适宜条件下，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。 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。 需氧发酵 厌氧发酵 如：醋酸发酵、谷氨酸发酵等 如：酒精发酵、乳酸发酵等 不同的微生物代谢途径有差异； 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。 一、发酵与传统发酵技术 （4）应用： 酿酒、酒精制造、发馒头、面包制作、生产药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。 千百年来，腐乳因味道鲜美，易于消化吸收，一直受到人们的喜爱。 我国各地气候不同，人民生活习惯不同，生产配料不同及制成的形状不一，腐乳品种多样。如红豆腐乳、糟腐乳、醉方、玫瑰红腐乳、辣腐乳、臭腐乳、麻辣腐乳等。品种虽多，但酿造原理相同。 红方 青方 白方 2.腐乳的制作 优点 味道鲜美，易于消化吸收，便于保存 ①原料：豆腐。 ②参与的微生物 多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 ③腐乳制作的原理 腐乳味道鲜美，易于消化的原因是：毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 蛋白质 小分子肽+氨基酸 蛋白酶 脂肪 甘油 + 脂肪酸 脂肪酶 腐乳酿造微生物——毛霉（真菌） 结构： 代谢类型： 生殖方式： 丝状真菌，无隔菌丝 无性生殖(孢囊孢子)； 有性生殖(接合孢子) 异养需氧型 适宜生存温度： 15-18℃ 主要分布： 土壤，水果，蔬菜，谷物等 孢子生殖 匍匐菌丝 直立菌丝 豆腐上的白毛 让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤装瓶 密封腌制 制腐乳坯 ④腐乳制作的流程 含水量70%左右为宜，含水量过高不易成形，过低不利于毛霉生长。 利用干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉 方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点。 目的：加盐可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬，盐也能抑制微生物的生长 ，避免豆腐块腐败变质。 过高：影响风味 过低：易腐败 卤汤是由酒（12%）及各种香辛料配置而成。 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； 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 3.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 优点：操作简单、便于家庭式或作坊式生产,传承饮食文化。 缺点：生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率低，产物不单一等。 (3)发酵产品： 利用传统发酵技术制作的食品还有酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。 (2)类型： 传统发酵以混合菌种的