2025届高三生物一轮复习课件第1讲传统发酵技术的应用与发酵工程

第1讲 　 传统发酵技术的应用与发酵工程 一、传统发酵技术的应用 1.发酵与传统发酵技术 _______________________________________，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物 ②原理： 指人们利用_______，在____条件下，将原料通过____________转化为人类所需要的产物的过程 ①概念： 微生物 微生物的代谢 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 适宜 （1）发酵 ③类型 需氧发酵：___________________________ 厌氧发酵：___________________________ 醋酸发酵、谷氨酸发酵、 酒精发酵、乳酸发酵(泡菜、酸奶) 1.发酵与传统发酵技术 （1）发酵 一、传统发酵技术的应用 1.发酵与传统发酵技术 （2）传统发酵 ①概念： ②类型： 固体发酵 半固体发酵 泡菜、粮食白酒、腐乳等 豆豉、酱、酱油、醋等 以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。 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。 一、传统发酵技术的应用 传统发酵技术 操作简单易上手 有利于传承文化 生产条件不易控制 容易受杂菌污染 生产效率低 思考辨析：使用酵母制作馒头、直接接种毛霉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， 直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳的才算。 1.发酵与传统发酵技术 ③优缺点： ______、_____和______等，其中起主要作用的是_________。 ①原料：豆腐 ②参与发酵有多种微生物： 酵母菌 曲霉 毛霉 毛霉(真菌) 蛋白质 小分子肽 + 氨基酸 蛋白酶 ③发酵原理： 毛霉是一种丝状真菌 生殖方式为孢子生殖 代谢类型是异养需氧型 脂肪 甘油 + 脂肪酸 脂肪酶 2.传统发酵食品的制作 一、传统发酵技术的应用 （1）实例—腐乳制作 ④产品特点： 味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。 ⑤制作流程： 让豆腐上长出毛霉 加盐 腌制 加卤汤 装瓶 腌制 让毛霉等大量繁殖产生蛋白酶和脂肪酶 防止杂菌污染，抑制其他微生物生长避免豆腐的腐败 由酒及各种香辛料置成，抑制微生物的生长同时增加风味和口感 2.传统发酵食品的制作 一、传统发酵技术的应用 （1）实例—腐乳制作 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 （2）实例——泡菜制作 I.菌种： 乳酸菌 ①菌种来源： 附着在蔬菜上天然的乳酸菌 ②代谢类型： 异养厌氧型 ③种类： (原核生物) 乳酸链球菌、乳酸杆菌 2.传统发酵食品的制作 一、传统发酵技术的应用 ④生殖方式： 二分裂 ⑤生产应用： 乳制品的发酵、泡菜的腌制等 乳酸链球菌（球状） 乳酸杆菌（杆状） ⑥适宜温度： 18℃-20℃ 广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内。 II.发酵原理： 在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量 酶 乳酸链球菌（球状） 乳酸杆菌（杆状） 发酵期间，乳酸会_________，当它的质量百分比为0.4 %~0.8 %时，泡菜的口味、品质最佳。 不断积累 （2）实例——泡菜制作 2.传统发酵食品的制作 一、传统发酵技术的应用 一、传统发酵技术的应用 （2）实例——泡菜制作 2.传统发酵食品的制作 III.方法步骤： 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖 避免高温杀死乳酸菌 ①盐水作用： ③盐水煮沸： ②盐水浓度适宜 向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水 根据室内温度控制发酵时间 杀菌，去除水中的溶解氧 ①发酵初期，酵母菌等较为活跃(白膜)，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外； ②防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂 ③同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜 调味；抑制其他微生物生长 过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差 过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质 创造无氧环境 配制盐水 原料处理、蔬菜装坛 加盐水 封坛发酵 5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用 将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满 亚硝酸盐含量低 泡菜坛密封性好 “陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，这相当于接种乳酸菌，增加乳酸菌的数量可减少腌制时间。 【拓展】某同学在制作泡菜时，向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”的目的是什么？ 【拓展】某同学腌制的泡菜“咸而不酸”，请分析产生上述结果最可能的原因？ 盐水浓度太高，抑制微生物的代谢。 思考:腌制泡菜要注意怎样的时间、温度？ 时间：10天后（过长：可能会产生其他有害物质，且乳酸含量过高，口味不佳；过短：亚硝酸盐含量高） 温度：18-20℃（过高：易滋生杂菌；过低：不利于乳酸发酵，使发酵时间延长）。 一、传统发酵技术的应用 （2）实例——泡菜制作 2.传统发酵食品的制作 （1）亚硝酸盐：膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，绝大部分亚硝酸盐随尿排出，但在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下会转变成致癌物质亚硝胺（霉变的食品中亚硝胺可增至数十倍至数百倍）。 一、传统发酵技术的应用 （2）实例——泡菜制作 2.传统发酵食品的制作 IV.进一步探究： 氧化 维生素C、E和酚类物质 亚硝胺 硝酸盐 亚硝酸盐 还原 细菌等微生物 (硝酸还原菌产生硝酸还原酶) （2）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素： 温度高低，腌制方法，时间长短，食盐用量等。 温度过高，食盐不足，腌制时间过短会使细菌污染、大量繁殖后，会导致亚硝酸盐含量增加 一、传统发酵技术的应用 （2）实例——泡菜制作 2.传统发酵食品的制作 IV.进一步探究： （3）测定亚硝酸盐含量的方法——比色法 浓度越高，颜色越深 在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N-1－萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。 将经过反应显色后的泡菜待测样品与标准液比色，即可估算出样品中的亚硝酸盐含量。 一、传统发酵技术的应用 （2）实例——泡菜制作 2.传统发酵食品的制作 IV.进一步探究： （4）泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化 提醒　亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的。 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵初期 发酵中期 发酵后期 曲线模型 少 (有氧气，抑制乳酸菌的活动） 少 最多 (乳酸菌比其他杂菌更耐酸，乳酸积累抑制其他菌活动) 积累增多 pH下降 减少 (乳酸积累，pH下降，抑制其活动) 继续增多 pH继续下降， 直至稳定 增加 (硝酸盐还原菌的作用） 下降 (硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解） 下降至相对稳定 (硝酸盐还原菌被完全抑制） 一、传统发酵技术的应用 （3）实例——果酒、果醋制作 I.果酒菌种： 酵母菌 （单细胞真核） ②代谢类型： ④发酵温度： ⑤运用： 异养兼性厌氧型 酿酒、制作馒头和面包 18～30℃。 ①分布： 主要分布在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面 酿酒酵母最适生长温度：28℃。 ③生殖方式： 出芽生殖 II.果醋菌种： 醋酸菌 （原核生物） ③生殖类型： ④最适生长温度： ⑤运用： 二分裂 可用于制作各种风味的醋。 30～35℃。 ①分布： 主要分布在空气 ②代谢类型： 异养需氧型 低温制酒(28℃),高温制醋 III.果酒发酵原理： 一、传统发酵技术的应用 （3）实例——果酒、果醋制作 在有氧条件下 酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量 酶 在无氧条件下 酵母菌能进行酒精发酵 C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量 酶 场所：细胞质基质 场所：细胞质基质、线粒体 IV.果醋发酵原理： 一、传统发酵技术的应用 （3）实例——果酒、果醋制作 当氧气、糖源充足时 能将糖直接分解成乙酸 当缺少糖源时 能将乙醇转化成乙醛，再将乙醛变成乙酸 “糖制醋” “酒制醋” C6H12O6＋2O2 2CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O+能量 酶 酶 C2H5OH ＋O2 CH3COOH （乙酸）＋ H2O+能量 排出气体，防止爆裂 防止杂菌污染 ①有氧条件，利于酵母菌快速繁殖；耗尽O2后，再进行酒精发酵 ②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出 避免葡萄破损减少杂菌污染 无需多次，防止菌种减少，影响发酵 除去表面灰尘、污物 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒发酵 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用 取新鲜葡萄，先用清水冲洗 1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干 用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖 将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。 发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测 V.果酒制作步骤： 防止氧气进入，利于酒精发酵 注意：要慢慢放气，以免放气过快导致发酵液喷出 用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖 将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。 发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测 将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用 取新鲜葡萄，先用清水冲洗 1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒发酵 果醋发酵 当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。相对比果酒发酵适当提高温度，发酵温度为30-35℃，时间为7-8d。 制造有氧条件，空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖 VI.果醋制作步骤： Q:在制作果酒和果醋的过程中，发酵液有以下这些变化的原因是什么？ 在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡： 因为酵母菌发酵产生CO2；开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。 如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色： 随着发酵时间的延长，由果皮细胞液泡中的花青素进入发酵液的会越来越多，因而发酵液会变成深红色。 果醋发酵过程中一般不会出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。 C6H12O6+2O2 酶 2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量 C2H5OH+O2 酶 CH3COOH（醋酸）+H2O+能量 果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时 VII.产物检测： 一、传统发酵技术的应用 （3）实例——果酒、果醋制作 果酒： 果醋： a.闻、品尝 b.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测 若使用紫色葡萄酿造的果酒呈紫色，显色变化不明显，可用斐林试剂鉴定 c.显微镜观察酵母菌 a.闻、品尝 b.使用pH试纸检测检测和比较发酵前后的pH值 c.观察醋酸菌膜是否形成 （橙色变成灰绿色） Q：果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？ 发酵后期在缺氧和偏酸性（CO2溶于发酵液）条件下，酵母菌可以生长繁殖，但绝大多数其他微生物的生命活动受到抑制。 一、传统发酵技术的应用 （3）实例——果酒、果醋制作 Q：在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵? 随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，同时在有氧下，酵母菌不会继续发酵。 Q：在制作果醋的过程中，醋酸菌从何而来？ 在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。或者买一瓶醋。将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种亦可。 在我们的实验条件下，直接打开瓶盖，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。 一、传统发酵技术的应用 （3）实例——果酒、果醋制作 Q：在制作果醋的过程中，采用什么措施可以加快果醋的制作？ 发酵液不能超过发酵瓶体积的2/3 (发酵瓶要留有大约1/3的空间) VIII.果酒和果醋发酵改进装置及其分析 出料口 充气口 排气口 结构 作用 酒精发酵时状态 醋酸发酵时状态 充气口 排气口 出料口 通入无菌空气 关闭 打开，并接入气泵 排出CO2 打开 打开 便于取样监测 关闭 关闭 VIII.果酒和果醋发酵改进装置及其分析 出料口 充气口 排气口 Q：该装置有不足之处吗？我们该如何改进呢？ 可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。 VIII.果酒和果醋发酵改进装置及其分析 例.如图为果酒和果醋制作的实验装置图。请据图思考回答下列问题： (1)甲、乙、丙的作用分别是________________________ __________________________________。 通入无菌空气(氧气)、排气、 取样(对发酵的情况进行及时的监测) (2)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当_______， 原因是____________________________________________________________。 (3)醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，甲都需要打开，其原因是__________________________________________________________________ _____________。 (4)果酒搁置时间过久会有酸味的原因是__________________________________ ______________________________。 不恰当 葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3，而且不能将排气口淹没 醋酸菌是好氧细菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起 醋酸菌的死亡 醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转 化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸 一、发酵工程及其应用 1.发酵工程 （1）概念：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。 (2)对发酵工程概念的理解 随着人们对发酵原理的认识，微生物纯培养技术的建立，以及密闭式发酵罐的成功设计，发酵工程逐步形成。 发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 根据菌种配制培养基 灭菌的原因分析： 杂菌与菌种之间 杂菌产生代谢物 实例： 在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，杂菌分泌青霉素酶就会将青霉素分解掉。 形成种间竞争关系使产量下降 抑制菌种的生长使产量下降 发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 根据菌种配制培养基 优良的菌种的特点：健壮，不易退化，其发酵产品的产量高、质量稳定，发酵条件容易控制等优点，它往往还会赋予发酵产品独特的风味，因此菌种选育环节很大程度上決定了生产发酵产品的成败。 发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 根据菌种配制培养基 选择发酵工程用的菌种时，需要考虑的因素有： 在低成本的培养基上能迅速生长繁殖；产量高；发酵条件易控制；菌种不易变异、退化等 发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 根据菌种配制培养基 柠檬酸 啤酒 味精 青霉素 黑曲霉 啤酒酵母 产青霉素菌 谷氨酸棒状杆菌 如产青霉素菌通过诱变育种获得。啤酒酵母通过基因工程改造获得。 发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 根据菌种配制培养基 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 a.能对发酵过程中的温度、pH、溶解氧、罐压、通气量、搅拌、泡沫和营养等进行监测和控制 b.可以进行反馈控制，使发酵全过程处于最佳状态 引入计算机控制系统的作用： 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 培养物或营养物质的加入口 观察孔 取样管 温度传感器及控制装置 冷却水进入口 阀门 空气入口 放料管 生物传感器装置 搅拌叶轮 发酵液 冷却夹层 冷却水排出口 pH计 排气管 电动机 发酵罐示意图： 抽取样本进行检测 调节罐温 调节罐压 控制溶解氧含量 （无菌氧气） 不断搅拌的目的： ①使菌种与发酵液混合均匀，提高原料利用率； ②加快O2的溶解以及散热。 仅通过搅拌，无法判定时厌氧菌发酵还是需氧菌发酵，如培养乳酸菌时搅拌的目的只是提高原料利用率。 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 发酵过程的影响因素 原因：微生物分解有机物释放的能量一部分用于合成ATP，另一部分散发到培养基中；机械搅拌产生的热量（摩擦生热并且将机械能转化为热能）。 a.发酵温度升高： 降温方法：发酵罐壁散热，水分蒸发会带走部分热量，使发酵温度降低。也可用冷却水进行温度的调节。 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 原因：主要是培养液中营养成分的利用和代谢物的积累。 实例：谷氨酸的发酵生产：在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸；在酸性条件下则会抑制谷氨酸生成形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，由此可知环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。 调节方法： 发酵过程的影响因素 在培养液中添加缓冲液，在发酵过程中加酸或碱。 b.pH变化： 一、发酵工程及其应用 2.发酵工程基本环节 发酵过程的影响因素 利用好氧型微生物发酵时 利用厌氧性微生物发酵时 c.溶解氧 由发酵罐的通气口来控制 溶解氧要充足 需要严格的无氧环境 注：在进行发酵生产时，排出的气体和废弃培养液等不能直接排放到外界环境中。 产青霉素菌：异养需氧型 如图为通过谷氨酸棒状杆菌(一种好氧细菌)发酵获得谷氨酸的装置图。 (1)图中3、6处是发酵罐夹层中水的进口和出口，水在发酵罐夹层流动的作用是_____________。 (2)谷氨酸发酵过程中，当培养液呈______________时，会积累谷氨酸；当培养液呈______时，易形成________________________。 (3)如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用____________(填“过滤、沉淀”或“提取、分离”)等方法获得产品。 (4)图中5的作用是__________________________________________________。 冷却(或降温) 中性或弱碱性 酸性 谷氨酰胺和N­乙酰谷氨酰胺 过滤、沉淀 使菌种与发酵底物更能充分接触，增加发酵液的溶解氧以及散热 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 产物专一、生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、废弃物对环境污染小且容易处理 （1）优点： （2）应用： 食品、医药、农牧业、其他方面 ①食品工业 实例1:酱油的生产 小分子肽 和氨基酸 酱油 黑曲霉 (蛋白酶) 淋洗、调制 a.生产传统的发酵产品，如酱油、啤酒等。 实例2:各种酒类的生产 各种酒类 酿酒酵母 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ①食品工业 a.生产传统的发酵产品，如酱油、啤酒等。 资料： 传统发酵技术中，酿酒加曲，是因为酒曲上生长有大量的微生物（主要为曲霉、根霉、酵母菌和细菌），还有微生物所分泌的酶（淀粉酶、糖化酶和蛋白酶等），它们可以将谷物中的淀粉等转变成葡萄糖等(糖化)。 糖分在酵母菌的作用下，分解成酒精。 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ①食品工业 实例2:各种酒类的生产 经赤霉素处理的大买种子无需发芽就可产生淀粉酶，用于糖化 有利于淀粉酶与淀粉充分接触，提高反应速率 加入啤酒花产生风味组分 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ①食品工业 实例2:各种酒类的生产 啤酒中的营养成分不被破坏(或啤酒中的营养成分不流失)　 随酒精增加，酵母菌生长受到抑制，因此主发酵结束时，糖分未完全消耗，可通过检测发酵液中残余糖的浓度决定终止时间。 发芽 焙烤 碾磨 糖化 蒸煮 发酵 消毒 终止 主发酵 后发酵 酵母菌繁殖，大部分糖分解和代谢物生成 在低温、密闭的环境下储存一段时间，形成澄清、成熟的啤酒 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ①食品工业 实例2:各种酒类的生产 拓展：精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别 长 短 低 高 一、发酵工程及其应用 稿定PPT 稿定PPT，海量素材持续更新，上千款模板选择总有一款适合你 02 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ①食品工业 a.生产传统的发酵产品，如酱油、啤酒等。 b.生产各种各样的食品添加剂、酶制剂，如味精、α-淀粉酶等。 如利用黑曲霉发酵生产柠檬酸； 如利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸，经处理制成味精。 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ①食品工业 a.生产传统的发酵产品，如酱油、啤酒等。 b.生产各种各样的食品添加剂,如味精、柠檬酸 常见食品添加剂类型 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 乳酸链球菌素、溶菌酶 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ①食品工业 a.生产传统的发酵产品，如酱油、啤酒等。 c.生产酶制剂，如α-淀粉酶等。 b.生产各种各样的食品添加剂,如味精、柠檬酸 α-淀粉酶、β-淀粉酶、果胶酶、脂肪酶、氨基肽酶 食品直接生产 改进生产工艺 简化生产过程 改善产品的品质 延长食品储存期 提高产品产量 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ②医药工业 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ②医药工业 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ②医药工业 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ③农牧业 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ③农牧业 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ③农牧业 1．(选择性必修3 P27异想天开)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物________。其不仅含有丰富的________，还含有糖类、________和维生素等物质。 菌体　 蛋白质　 　脂质 一、发酵工程及其应用 3.发酵工程的应用 （2）应用： ④其他方面 2、基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60 g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60 d以上。该系统不需要灭菌的原因是________________________ _____________________________________________________________________________________________________(答出两点即可)。 解析：由题意可知，菌株H具有嗜盐、酸碱耐受能力强的特性，在该系统中，其他杂菌会因盐浓度过高或pH不适宜而死亡，故不用灭菌。 培养基是高盐浓度的液体环境，杂菌会由于渗透失水而死亡；培养基的液体环境是碱性的，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制　 3．(2022·湖北选择考)废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如下图所示。下列叙述正确的是(　　)   A．该生产过程中，一定有气体生成 B．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理 √ 4．(2024·山东德州高三检测)杨梅果实风味独特、酸甜适中，具有很高的营养和保健价值。下图是制作杨梅酒和杨梅醋的流程图。请回答下列问题： (1)传统发酵中，发酵液虽然未经过严格的灭菌处理，但杂菌却不能正常生长繁殖，这是由于果酒发酵的___________条件抑制了杂菌的生长。用来检验酒精的化学试剂是________________。 缺氧、酸性　 　酸性重铬酸钾　 (2)果酒制作过程中，酵母菌无氧呼吸产生酒精的场所是____________。温度适宜时果酒发酵时间较短，原因是_________________________________ _______________________。 细胞质基质　 温度适宜时与果酒发酵相关的酶活性最高，发酵速度快　 (3)杨梅醋的发酵过程中，除具备必需的营养物质外，还需要往发酵液中持续地通入__________________________。 无菌氧气(或无菌空气)　 (4)下图表示果酒发酵过程中，发酵液的糖度(葡萄糖的浓度)和酒精度(酒精浓度)随时间变化的关系。发酵前24 h，糖度变化很小，酒精度上升很慢，其原因是________________________________________。96 h后酒精度和糖度的变化都趋于平缓，其原因是___________________________________ ______________________________。 此阶段酵母菌主要进行有氧呼吸，大量增殖　 高浓度的酒精和代谢废物会抑制酵母菌的代谢从而影响发酵 $$