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

科技探索之路 从传统发酵技术到发酵工程 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。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。 战国绿酒 汉砖上的酿酒图 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,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。 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。实现青霉素生产产业化。 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。 重组胰岛素生产 20世纪80年代 人类能自动记录和控制发酵过程的全部参数，大批量合理生产发酵产物。 第一章：发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用 教学目标 01 生命观念： 掌握传统发酵技术的概念和特点，说出常见的传统发酵食品。 02 科学探究： 运用发酵原理，设计利用天然菌种制作泡菜、果酒和果醋的实验设计并对实验结果进行分析和评价。 03 科学思维： 通过分析制作传统发酵食品的市里，建构传统发酵技术的概念，归纳传统发酵技术的优缺点。 04 社会责任： 关注食品安全和健康的生活方式。 一、发酵与传统发酵技术 资料1：夏禹时期，已有了关于杜康造酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。 资料2：1857年，法国的微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。 资料3：研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。 讨论：1.酒曲是什么？ 2.酿酒加酒曲的目的是什么？ 3.什么是发酵？ 发酵：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。 微生物 使原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物。 原理： 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物 类型： 好氧发酵 厌氧发酵 醋酸发酵、谷氨酸发酵 酒精发酵、乳酸发酵 氧气需求 （同一种微生物处于不同环境条件下，代谢途径也会出现差异） 什么是发酵？ 一、发酵与传统发酵技术 《蓬栊夜话》记载：“黟县人喜于夏秋间醢腐，令变色生毛随拭去之，俟稍干投沸油中灼过，如制馓法漉出，以他物笔烹之，……然余曾一染指，直臭腐耳，未睹其神奇也。” 制作腐乳的过程: 让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤 装瓶 密封腌制 阅读P5，思考回答： 1.制作腐乳利用了哪些微生物？ 2.制作腐乳的原理？ 什么是传统发酵技术？ 一、发酵与传统发酵技术 制作腐乳的过程: 让豆腐上长出毛霉 加盐腌制 加卤汤 装瓶 密封腌制 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 目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长 卤汤包括酒和香辛料 酒（12%）：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。 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。 方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点 青霉 曲霉 酵母 毛霉(主要作用) 参与腐乳制作的主要微生物 （协同作用） 一、发酵与传统发酵技术 菌种来源： 代谢类型： 异养需氧型 生殖方式： 孢子生殖 适宜温度： 15-18℃ 空气中的毛霉 原理： 蛋白质 小分子肽+氨基酸 蛋白酶 脂肪 甘油+脂肪酸 脂肪酶 豆腐发酵中的毛霉 一、发酵与传统发酵技术 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。 问题3: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，你知道这是为什么吗？ 生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低等。 问题4: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。 类型： 固体发酵 半固体发酵 混合菌种 泡菜、粮食白酒、腐乳等 豆豉、酱、酱油等 舌尖上的中国——四川泡菜 四川泡菜历史悠久，流传广泛，几乎家家会做，人人吃，甚至在筵席上也要上几碟泡菜。据北魏孙思勰的《齐民要术》一书中，就有制作泡菜的叙述，可见至少一千四百多年前，我国就有制作泡菜的历史。 请同学们阅读P5-6，思考回答： 1