发酵工程：知识清单2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

常考知识清单：发酵工程

高频考点1 传统发酵技术

一、传统发酵技术

1.腐乳制作原理：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收

2.传统发酵技术

①形式：以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通过是家庭式或作坊式的

②产物：腐乳、酱油、醋、泡菜、豆豉、酱等

二、尝试制作传统发酵食品

1.泡菜制作

①菌种：乳酸菌    a.代谢类型：异养厌氧型。

b:发酵原理：乳酸菌在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸。

c:反应式：C6H12O6→2C3H6O3＋少量能量

②泡菜制作流程

a选择泡菜坛：选用无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛（为确保无氧发酵）。

b处理原料：将鲜菜（亚硝酸盐含量少），修整、清洗、阳光下晾晒到菜表皮萎蔫

c配制盐水：用清水和食盐配制5%-20%的盐水，并将盐水煮沸(目的：去除杂菌和溶解氧）并冷却（目的：防止过热杀死蔬菜中的乳酸菌，影响发酵结果）。

d装坛：将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛中，装至半坛，放入香辛料，装到八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料（确保无氧环境），盖好坛盖。

e封坛发酵：向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。要注意经常补充水槽中的水。将封好的坛子，放在室温环境中约15天（原因：口感最佳且亚硝酸盐含量较低），便可制成清脆爽口的泡菜。

③腌制过程一些物质含量的变化

注意：在腌制过程中，要控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。

2.果醋和果酒的制作

（1）果酒的制作原理

a.菌种：酵母菌     ①代谢类型：兼性厌氧型。

②最适生长温度：约28℃左右。

③.菌种来源：来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。

b.发酵原理：

①在有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖。

反应式：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋能量

②在无氧条件下，进行酒精发酵，产生酒精。

反应式：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋少量能量

（2）果醋的制作原理

a.菌种：醋酸菌     ①代谢类型：需氧型。

②最适生长温度：30～35℃。

b.发酵原理：

①当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。

反应式：C6H12O6＋2O2―→2CH3COOH（乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量

②当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。

反应式：C2H5OH＋O2―→CH3COOH＋H2O＋能量

（3）果醋和果酒的制作流程

果酒制作步骤

a.器具的清洗、消毒：榨汁机要洗净晾干，发酵瓶清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒。

b.原料的处理：选择新鲜的葡萄，先用清水冲洗1～2遍（冲洗次数不能太多，否则会减少野生酵母菌的含量）除去污物后，再去枝梗。

c.榨汁装瓶：将冲洗干净并除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁，然后将葡萄汁装入发酵瓶，要留大约1/3的空间（酵母菌发酵过程会产生气体二氧化碳），并封闭充气口。

d.发酵：制葡萄酒的过程中，将温度严格控制在18～30℃，时间控制在10～12d，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖，否则会导致外来杂菌污染），排出发酵产生的CO2，10d后开始从出料口抽样，监测酒精浓度或菌体数量。

①酒精检测   .检测试剂：重铬酸钾。

检测条件：酸性条件。

现    象：呈现灰绿色。

果醋制作步骤

果醋制作流程和果酒相同，唯有处理条件不同，需用充气泵不断从充气口泵入空气，温度严格控制在30～35℃，发酵7～8d，即可制成果醋。

果酒与果醋发酵条件比较

 

高频考点2 发酵工程

一、发酵工程与传统发酵技术相比的特点

传统发酵技术一般利用的是天然原料自带的天然混菌，易染杂菌，品质不稳定；发酵工程使用的是菌种比较单一的高产菌（一般从自然界中筛选分离或经过诱变或基因工程育种获得）；

二、发酵工程的基本环节

1.菌种的选育（从自然界中分离、诱变育种、基因工程育种等）

2.扩大培养

3.培养基的配制

4.培养基和设备的灭菌

5.接种

6.发酵罐内发酵——中心环节

（需严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件）

7.产品的分离和提纯

①菌体可采用过滤、沉淀等方法分离。

②代谢产物可采用提取、分离、纯化等方法提取。、

三、发酵工程的特点

①生产条件温和：温度、压力都不高。

②原料来源丰富且价格低廉：

③产物专一：

④废弃物对环境的污染小且容易处理：

四、发酵工程的应用