第一章 发酵工程的同步知识点复习-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

第一章　发酵工程章节复习 第一章发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 实验：制作传统发酵食品（泡菜、果酒、果醋） 第2节 微生物的培养技术及应用 一、微生物的基本培养技术 实验:酵母菌的纯培养 二、微生物的选择培养和计数 实验：土壤中分解尿素的细菌的分离和计数 第3节 发酵工程及其应用 利用微生物进行规模化生产 发酵： 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。 代谢类型 生物（细胞）的代谢类型 细胞代谢：细胞内所发生的的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称。（同化作用和异化作用） 一、同化类型：依据能否将无机物转化为有机物 自养型：光能自养（植物、蓝细菌等）、化能自养（硝化细菌等） 异养型：动物、大多数细菌和真菌等 二、异化类型：依据分解有机物对氧的需求情况 需氧型：霉菌（毛霉、曲霉等）、醋酸菌等 厌氧型：乳酸菌等 兼性厌氧型：酵母菌等 （1）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、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。 如酒、醋、泡菜、腐乳等 考试经常考查： 原理：微生物（真原核、代谢类型）、条件（温度 、氧）、原料、产物（反应简式）。 操作：微生物来源；原料选择；条件维持；杂菌处理（抑菌方式）；注意事项（细节）； 发酵现象；产物鉴定。 泡菜制作 （1）菌种： 乳酸菌 ①菌种来源： 植物体表面天然的乳酸菌 ②代谢类型： 异养厌氧型 ③种类： 乳酸链球菌、乳酸杆菌 （原核生物） （2）发酵原理： C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量 酶 泡菜制作流程：4步 配制盐水 用清水和食盐配制 质量百分比为5%-20%的盐水→盐水煮沸→冷却待用 原料处理、蔬菜装坛 新鲜蔬菜洗净→切条块、混匀→晾干； 装至半坛→加调味料→ 继续加菜至八成满 加盐水 封坛发酵 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中， 盐水没过全部菜料→盖好坛盖 向坛盖边缘的水槽中注满水→ 发酵过程中经常向水槽中补充水 根据室内温度控制发酵时间 1.泡菜制作中，哪些操作制造的“无氧环境”？ a.选择的泡菜坛要有很好的气密性； b.盐水煮沸后冷却待用；c.加入蔬菜后要注入盐水并没过全部菜料；d.盖上坛盖，并用水密封泡菜坛。 2.泡菜发酵初期，泡菜坛的水槽内会有间歇性的气泡冒出，试分析产生气泡的原因。 3.泡菜坛内有时会长一层白膜，白膜的形成原因？ 4.制出的泡菜“咸而不酸”，最可能原因？P8-2 5.泡菜发酵时间是否越长越好？ 酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2 思考泡菜制作的其他问题： 白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧菌，泡菜发酵液营养丰富，表面O2含量丰富，适合酵母菌繁殖。 食盐过多（温度过低）抑制了乳酸菌的发酵。 不是，一方面,发酵时间过长，可能产生其他有害物质； 另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。 泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵前期 发酵中期 发酵后期 变化曲线 少（O2抑制乳酸菌活动） 少 增加（硝酸盐还原菌的作用） 最多（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累，抑制其他菌活动） 增多 达到最多后开始下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解） 减少（乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动） 继续增多， 最后保持稳定 下降至保持相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制） S z L w h 1.果酒与果醋制作过程的比较 附着在葡萄皮 充足 缺少 一、果酒和果醋的制作 酵母菌 醋酸菌 18～25 ℃ 30～35 ℃ 10～12天 7～8天 前期需氧，后期不需氧 需氧 发酵旺盛期的CO2产量非常大，要及时排气，防止发酵瓶爆裂 适时通过充气口充气，保证充足的氧气条件 酒味 酸味 有气泡和泡沫 无气泡和泡沫 浑浊 浑浊，液面形成白色菌膜 嗅味和品尝、用酸性重铬酸钾检测酒精含量、测定pH、进行酵母菌的镜检等 嗅味和品尝、观察菌膜的形成、测定pH、进行醋酸菌的镜检等 果酒发酵为果醋发酵提供酒精 器具消毒 体积分数为70%的酒精消毒 冲洗 先清洗后去除枝梗和腐烂的籽粒，从而避免除去枝梗时，引起葡萄 损坏，增加被杂菌感染的机会。 榨汁装瓶 留大约1/3的空间：①有利于酵母菌有氧呼吸，快速繁殖 ②防止产生的CO2使发酵液溢出 ③防止瓶内压强过大导致发酵瓶炸裂 酒精发酵 18-30℃；每隔12h左右将瓶盖拧松一次（排气）此后再拧