传统发酵技术的应用课件 高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第1节传统发酵技术的应用第1章

发酵工程目录/CONTENTS010203发酵与传统发酵技术泡菜的制作果酒和果醋的制作科技探索之路：从传统发酵技术到发酵工程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，人工诱变特定微生物；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年代以后法国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，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，发酵工程进入定向育种的新阶段。人胰岛素和干扰素大量生产。20世纪70年代以后190019401960185019801970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。约9000年前，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，已有了关于杜康造秫酒的传说。酿酒技术给古代人民的生活也增添了丰富色彩。图1-1汉代砖刻上的酿酒图图1-2展示我国古代酿酒作坊的绘画作品图1-3酵母菌1.早期酿酒技术1857年，法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。此后人们才开始了解发酵的本质。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。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。1、酒曲是什么?2、酿酒加酒曲的目的是什么?

思考：微生物使原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物。01发酵与传统发酵技术（1）概念：是指人们利用微生物，在适宜的条件下，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。【同一种微生物处于不同环境条件下，代谢途径也会出现差异】醋酸、谷氨酸发酵酒精、乳酸(泡菜、酸奶)发酵

2.发酵微生物的呼吸作用需氧发酵厌氧发酵（2）原理：不同的微生物由于代谢途径不同，能产生不同代谢产物。（3）类型：氧气需求①腐乳的制作

（1）原料：含水量为70%的豆腐。（2）参与发酵的微生物：

、

和

等，其中起主要作用的是

。（3）发酵原理

：酵母曲霉毛霉毛霉丝状真菌，孢子生殖，异养需氧型。来源：空气中或干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子。01发酵与传统发酵技术电子显微镜下的毛霉正在发酵的豆腐坯酵母、曲霉和毛霉等多种微生物所合成并分泌出的(毛霉起主要作用)蛋白质小分子肽+氨基酸蛋白酶脂肪

甘油+脂肪酸脂肪酶直接利用原材料中天然存在的微生物。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。（1）概念：（2）类型：a.固体发酵：泡菜、粮食白酒、腐乳等b.半固体发酵：豆豉、酱、酱油等3.传统发酵技术01发酵与传统发酵技术酱油醋泡菜豆豉酱（3）发酵产品：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。思考：直接接种优良的毛霉菌种，制作腐乳属于传统发酵技术吗？不属于，直接利用天然存在的制作腐乳才属于传统发酵技术。制作简单且成本低。优点：缺点: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。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。01发酵与传统发酵技术02尝试制作传统发酵食品：制作泡菜（1）菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌（原核生物）乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称。自然界中分布广泛(空气、土壤、植物体表、人或动物肠道)，常见有乳酸链球菌和乳酸杆菌。（2）代谢类型：异养厌氧型（3）发酵原理：在无氧情况下，能将葡萄糖分解成乳酸。C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）酶+能量

乳酸链球菌（球状）

乳酸杆菌（杆状）发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量百分比为0.4%-0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。方法步骤配制盐水1用清水和食盐配制质量百分比为5%～20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。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。杀菌除氧新鲜蔬菜准备2调味，抑制微生物生长，渗出蔬菜中过多的水。保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干。泡菜坛清洗消毒3洗净晾干，倒入白酒消毒，倒掉白酒后倒置备用。02尝试制作传统发酵食品蔬菜装坛4将准备好的蔬菜切条装入坛中，装至半坛。尝试制作传统发酵食品：制作泡菜放入香辛料5放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满。倒入冷却盐水6将冷却好的盐水缓慢倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。密封腌制7向坛盖边沿的水槽中注满水，发酵过程中经常向水槽中补充水。根据室内温度控制发酵时间；创造无氧环境02尝试制作传统发酵食品方法步骤在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；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；留有一定空间也更方便拿取泡菜。尝试制作传统发酵食品：制作泡菜你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？①泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；③根据亚硝酸盐的含量来评定；④根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。②可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态；02尝试制作传统发酵食品一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，没有浮膜，菜质脆嫩度适口，酸甜咸味适宜，具有一定的香气，咀嚼后无渣等。尝试制作传统发酵食品：制作泡菜泡菜发酵一段时候，表面可能会出现白色的膜，是产膜酵母菌繁殖形成的。泡菜发酵过程中，不是乳酸菌单独发酵的结果：注乳酸积累，pH过低；乳酸菌的生长也受到抑制，乳酸菌数量减少。发酵初期多种微生物（如大肠杆菌、酵母菌）进行有氧呼吸，产生较多的CO2，坛沿水槽内有气泡放出。此阶段是形成无氧环境的过程。发酵中期发酵后期主要是乳酸菌的发酵过程，其他微生物的生长受到抑制。02尝试制作传统发酵食品：制作泡菜亚硝酸盐①亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。硝酸盐硝酸盐还原菌亚硝酸盐适宜的pH、温度和一定的微生物作用亚硝胺维生素C、E和酚类物质亚硝胺具有致癌作用，对动物具有致畸和致突变作用。02尝试制作传统发酵食品在泡菜的腌制过程中会有亚硝酸盐产生。一般不会危害人体健康。但是，总量达到0.3～0.5g时会引起中毒；达到3g时会死亡。尝试制作传统发酵食品：制作泡菜1502

P8【拓展应用】某同学在制作泡菜前，査阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量百分比为5%的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见右栏曲线图。(1)

据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？发酵10天后，亚硝酸盐含量降到较低水平。(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。(3)加入“陈泡菜水”的目的是什么？“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌。尝试制作传统发酵食品：制作泡菜发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期