发酵技术北师大版

同学们学习了近两年生物学知识了，了解生物学知识到底对我们的生活有什么意义呢？,第25章 生物技术,石器时代的中国人和古埃及人用麦粉酿造啤酒周代后期，我国人民制作酱和醋一直沿用至今。16世纪，我国医生知道被疯狗咬伤可传染狂犬病。18世纪，荷兰人列文虎克发明了显微镜。1857年，巴斯德实验证明酒精发酵等发酵是由不同微生物作用形成的。1897年，德国毕希纳发现了酶，揭开了发酵的奥秘。1928年，弗莱明在青霉中发现青霉素。1943年，青霉素得到可大规模生产的青霉素，在战争中挽救了无数人的生命。,1953年，沃森、克里克提出DNA双螺旋结构模型20世纪50年代，利用微生物发酵生产氨基酸，实现工业化20世纪60年代，酶制剂产业出现。酶工程生产氨基酸、抗生素等。20世纪70年代，科学家发明了体外DNA重组技术。以基因工程为核心，带动了现代发酵工业，酶工程，细胞工程的发展。,基因工程就是生物学家对生物有机体或其他组成部分细胞内的遗传物质基因进行加工。（在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合）,细胞工程是指从细胞水平上对生命的遗传物质进行重装，从而达到改造生物体的目的。,酶工程是指利用酶催化作用进行物质转化，生产人们所需产品的技术。,发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。,第一阶段：是以制酒、食品加工、农业为主的作坊式生物技术。第二阶段：以抗生素为代表，发酵技术为主要技术的工业化生物技术。,1、 发酵食品(酸奶、米酒、醋、酱) 2、沼气发酵,讨论：我们生活中有哪些与发酵技术有关？,一、我们身边的发酵技术,发酵食品是指利用乳酸菌或曲菌制成的食品发酵食品有着更为丰富的营养成分；由于发酵的作用，食品中的蛋白质被有效降解，此类食品更易消化吸收。由于大多数致病菌只适应中性偏碱环境，而发酵工艺产生的是酸性环境，所以发酵食品更耐贮存。食用发酵食品还能获得几种人体必需但本身不能产生的氨基酸。,首先在于发酵工艺本身。在发酵过程中，总会有一些“副产品”伴随产生，如酿酒，会有甲醇和高级醇产生。 另一方面则是由生产者的直接造假导致的比如酱油的生产。传统发酵食品多为小作坊式的生产，容易因工艺不稳定而无法保证食品安全。,它是以新鲜的牛奶为原料，经乳酸菌发酵后，再冷却灌装的一种牛奶制品。酸奶不但保留了牛奶的所有优点，而且某些方面经加工过程还扬长避短，成为更加适合于人类的营养保健品。,将容器消毒,牛奶加入糖煮开,冷却,加入酸奶,摇均加盖,20-30度培养一、两天,保温杯加盖8-10小时,酒曲中有根霉菌、毛霉菌等和酵母菌两类微生物。霉菌将淀粉转化成糖，即糖化过程；酵母将糖转化成乙醇，即酒化过程,将容器消毒，米洗净,米浸泡12小时，弄碎,蒸煮30分钟,冷却，摊开,与酒药充分混合,30度培养一天半,醋是我们日常生活中最常用的调料，在防病治病方面也有一定用场。我国是最早知道酿醋的国家，据史记记载，早在春秋战国时代就有专门酿醋的作坊了。食醋是由含酒精类物质，经过醋酸菌类繁殖与氧化，在酶的作用下，把原料中的糖、蛋白、酒精等转变为醋酸和其它有机物，通过一番复杂的生物化学反应而制成这种色、香、味俱全的食醋。,我国的食醋种类很多，市售的醋一般有白醋和红醋两种。有名的如山西陈醋、四川麸醋、镇江糟醋等。食醋 的主要成分是醋酸，一股浓度在15，老陈醋可达20% ，醋的酸味即来源于此。质量好的食醋，酸而微甜， 带有香味，不仅是调味佳品，而且是良好的酸性健胃剂， 有增加食欲，帮助消化的作用，特别是胃酸缺乏的人吃些醋浸、酷腌的食物很有益处。,醋有一定的保健作用，但有人提出醋可以减肥并治疗病毒性肝炎、高血压，降低胆固醇，国内外并没有做过这方面的实验，其科学性还有赖于进一步探讨。此外，直接喝醋，醋酸会腐蚀牙齿表面的珐琅质，应稀释后用吸管吸，喝后用水漱口。专家们提醒，醋是酸性物质，不宜长期食用，食用过量会影响人体的酸碱平衡，胃酸过多的人也不宜喝醋，慢性肾脏疾病者过量食醋甚至会引起酸中毒。对萎缩性胃炎、胃癌等胃酸缺乏者，喝醋有一定益处，但必须把酸度降低，少量多次食用，以免刺激胃黏膜。,中国泡菜所取的原料都是新鲜的各种蔬菜，含有丰富的维生素和钙、磷等无机物，既能为人体提供充足的营养，又能预防动脉硬化等疾病，所以自古以来，泡菜成了中国上自国宴，下至千家万户饮食中不可缺少的菜肴。,同样是泡菜，美国的酸黄瓜加的是酵母菌和糖，酸味主要来自醋酸。中国的泡菜利用的是乳酸菌，酸味主要来自乳酸。前者是有氧发酵，后者是无氧发酵。,沼气发酵又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧（没有氧气）条件下，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程。沼气是一种混合气体，可以燃烧，因为这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气，它的主要成分是甲烷占5570左右，二氧化碳占2540左右，此外还有少量氢气、硫化氢、一氧化碳、氮和氨等。,无氧条件利用微生物甲烷