1.1 传统发酵技术的应用 课时1-【省心备课】2024-2025学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择性必修3）

第1节 传统发酵技术的应用（1） 贺老师 第1章 发酵工程 1 生物技术与工程 发酵工程 基因工程 重组DNA技术的基本工具 传统发酵技术的应用 细胞工程 生物技术的安全性与伦理问题 微生物的培养技术及应用 动物细胞工程 植物细胞工程 基因工程的基本操作程序 基因工程的应用 蛋白质工程的原理和应用 转基因产品的安全性 发酵工程及其应用 胚胎工程 关注生殖性克隆人、禁止生物武器 2 发酵工程：是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 科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，之后微生物的分离和纯化技术得到了应用。 1897年 用微生物生产谷氨酸获得成功，酶制剂、多糖、维生素发酵工业兴起。 1957年 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。 20世纪80年代以后 巴斯德通过实验证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的，从而将酵母菌与发酵联系起来。 1857年 利用发酵工程大规模生产青霉素，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现及生产，抗生素发酵工业兴起。 20世纪40年代 基因工程、细胞工程等发展，人胰岛素和干扰素大量生产。 20世纪70年代以后 1900 1940 1960 1850 1980 1970 约9000年前 我们祖先就会利用微生物 将谷物、水果发酵为含酒精的饮料。 科技探索之路：从传统发酵技术到发酵工程 战国 中山酒 4 发酵产品： 啤酒 葡萄酒 豆豉 泡菜 陈醋 腐乳 酸奶 发面团 酱油 味精 发酵工程：是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。 5 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。 问题探讨 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？ 果醋 你想不想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋呢？ 6 发酵与传统发酵技术 1 早期酿酒技术 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。 夏禹时期，已有了关于夏少康（即杜康）造秫（shú）酒的传说。 最初可能是发现储存的水果会自然发酵变成酒，因而逐渐摸索出酿酒技术的。 汉代砖刻上的酿酒图 腐烂的水果有酒味 7 【资料一】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。 【资料三】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。 【资料二】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。 1.酒曲是什么? 2.酿酒加酒曲的目的是什么? 酒曲是含有多种微生物的米糠或麦麸。 发酵与传统发酵技术 3.酒精发酵的实质是什么? 酒精发酵的实质就是酵母菌的无氧呼吸。 酒曲 粮食 微生物 酒精 产生酶 （淀粉） 所分泌的酶可以将谷物中的淀粉，蛋白质等转变成糖、氨基酸等，有利于酵母菌进行酒精发酵。 提供多种微生物，分泌淀粉酶等酶类，将粮食或谷物中的淀粉分解成糖，有利于酵母菌进行酒精发酵。 8 1.概念： 指人们利用 ，在适宜条件下，将原料通过 转化为人类所需要的产物的过程。 发酵与传统发酵技术 2 发酵 原料 （复杂的分子） 适宜的条件 微生物代谢 人类所需产物 （简单分子） 微生物代谢： 微生物代谢产生的某些产物 (乙醇、乙酸、乳酸、氨基酸、抗生素、酶制剂等) 发酵的实质就是微生物在有氧或无氧条件下的细胞呼吸 人类所需产物： 微生物 微生物的代谢 乙醇 乳酸 氨基酸（谷氨酸钠） 醋酸 为什么发酵的产物不同？ 9 2.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 发酵与传统发酵技术 2 发酵 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。 如酵母菌在无氧和有氧条件下的代谢途径不同。 3.类型： 发酵类型 醋酸发酵、谷氨酸发酵 酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵 发酵是否需要O2 需氧发酵 厌氧发酵 泡菜 10 1.概念： 直接利用原材料中 ，或利用 保留下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵，制作食品的技术。 发酵与传统发酵技术 3 传统发酵技术 酱 酱油 醋 泡菜 豆豉 2.类型： 固体发酵 半固体发酵 混合菌种 腐乳 天然存在的微生物 前一次发酵 4.缺点： 生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率低。 11 5.实例：腐乳的制作 发酵与传统发酵技术 3 传统发酵技术 正在发酵的豆腐坯 显微镜下的毛霉 （1）菌种： 、 和 等，其中起主要作用的是 。 酵母 曲霉 毛霉 毛霉 a.菌种来源： 空气中的毛霉 b.代谢类型： 异养需氧型 c.生殖方式： 孢子生殖 d.适宜温度： 15-18℃ （2）发酵原理： 蛋白质 小分子肽 + 氨基酸 蛋白酶/肽酶 脂肪 脂肪酶 腐乳味道鲜美，有机物种类 ，含量 ，营养价值高，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。 甘油 + 脂肪酸 增加 减少 12 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 加卤汤装瓶 卤汤包括酒和香辛料 酒（12%）： 过高： 过低： 香辛料： 密封腌制 方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点 5.实例：腐乳的制作 （3）操作步骤： 调味，防腐杀菌。 抑制微生物生长， 并使腐乳具有独特香味； 会延长腐乳成熟的时间 不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。 玻璃瓶洗刷干净后要用沸水消毒。 卤汤中酒的含量应控制在12%左右 13 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，你知道这是为什么吗？分析传统发酵技术的优点和缺点。 2、接种优良毛霉菌种制作腐乳属于传统发酵技术吗？ 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。 【思考】 优点： 操作简单、适用于家庭式或作坊式生产，是文化的传承。 ①天然菌种品质各异，而且生产效率较低，产物不单一，纯度不高。 ②生产条件不易控制，易受杂菌污染。 缺点： 直接用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。 14 制作果酒和果醋 15 制作泡菜 16 Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS $$