1.1传统发酵技术的应用 课件 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

传统发酵技术的应用第1节 主要内容发酵与传统发酵技术尝试制作传统发酵食品 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。 约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料。后来，人们通过自然发酵或曲种传代的固体发酵方法生产其它食品，如酱油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等。这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成，但在几千年的时间里，人们并不明白其中的原理。1850190019401960197019801857年，法国生物学家巴斯德（L. Pasteur，1822-1895）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。1897年，科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，逐渐了解了发酵的本质。之后的30多年间，微生物的分离和纯化技术不断完善，传统的固体发酵开始向半固体发酵和液体发酵演变。同时，作坊式的手工生产向近代工业化生产方向发展。利用微生物生产的新产品，如酒精、柠檬酸和淀粉酶等不断出现。20世纪40年代，利用发酵工程大规模生产青霉素成为主攻方向。由于青霉素产生菌是需氧型的，科学家在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气发酵技术，使青霉素生产实现了产业化。不久，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现和生产，抗生素发酵工业兴起。1957年，利用微生物生产谷氨酸获得成功。20世纪60年代，科学家通过研究微生物的代谢途径，继续改进发酵技术，通过人工诱变特定微生物，获得了具有更高生产能力的突变类型。之后，酶制剂、多糖、维生素发酵工作相继兴起。20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等的发展，使发酵工程进入了定向育种的新阶段。例如，运用基因工程将动植物的基因转移到微生物中，获得具有特殊生产能力的微生物，大量生产人们需要的产品，如人胰岛素、干扰素等。20世纪80年代，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工程进行综合研究，以及更加合理地控制发酵过程。目前，人们已经能够记录和控制发酵的全部参数。 从社会中来 “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回”（唐?王翰）诗中提及的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。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？你想不想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋呢？葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸，因此口感不同。 发酵与传统发酵技术一（1）概念：指人们利用微生物，在适宜条件下，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。1.发酵 （2）原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力。（3）类型：需氧发酵：醋酸发酵、谷氨酸发酵。厌氧发酵：酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵。 发酵与传统发酵技术一（1）概念：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、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。2.传统发酵技术 （2）类型：固体发酵半固体发酵 （3）特点：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。 发酵与传统发酵技术一（4）实例：腐乳的制作2.传统发酵技术 ①原料：豆腐。②参与发酵的微生物：酵母菌、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。③发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。④优点：味道鲜美，易于消化吸收，又便于保存。 尝试制作传统发酵食品二1.发酵类型 （1）乳酸发酵(乳酸菌)①作用：在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸。③种类：乳酸链球菌、乳酸杆菌。②分布广泛：空气、土壤、植物体表、人或动物肠道。④应用：乳制品的发酵、泡菜的腌制。⑤反应简式：C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量酶 尝试制作传统发酵食品二1.发酵类型 （2）酒精发酵(酵母菌)①作用：在无氧情况下能将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。③应用：酿酒、制作馒头和面包。②分布广泛：含糖量较高的蔬菜、水果表面。④特点：单细胞真菌，兼性厌氧微生物。⑤反应简式：C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量酶 尝试制作传统发酵食品二1.发酵类型 （3）醋酸发酵(醋酸菌)①作用：在氧气、糖都充足时，能将糖分解成醋酸； 在缺糖时，能将乙醇转化成乙醛，在将乙醛变成醋酸。②应用：酿醋。③反应简式：C6H12O6+2O2 2CH3COOH（乙酸）+2H2O+2CO2+能量