高三一輪復(fù)習(xí)生物1.1.2傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)酵工程課件

生物一輪復(fù)習(xí)第十一單元

發(fā)酵工程第1講

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)酵工程考點(diǎn)1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用考點(diǎn)2發(fā)酵工程及其應(yīng)用1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用1、發(fā)酵的概念發(fā)酵是人們利用

，在適宜的條件下，將原料通過

轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。微生物微生物的代謝2、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)固體半固體有氧或無氧一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1、腐乳制作(1）原料：豆腐。(2）參與發(fā)酵的微生物：_______、_____和_____等，其中起主要作用的是________。(3）發(fā)酵原理：酵母菌曲霉毛霉毛霉蛋白質(zhì)

小分子肽+氨基酸脂

肪

甘油+脂肪酸蛋白酶脂肪酶毛霉、青霉、曲霉等微生物能產(chǎn)生的________和________蛋白酶脂肪酶①代謝類型：②適宜發(fā)酵溫度：③分類：異養(yǎng)需氧型真菌(真核生物)15-18℃二、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作（4）腐乳制作的流程讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制制腐乳坯利用干棕葉（或稻草）上或空氣中的毛霉孢子，在15-18℃條件下，讓豆腐上長出毛霉逐層加鹽，瓶口處要鋪厚一些，目的是：防止雜菌進(jìn)入。加鹽的目的：①可以析出豆腐中的水，使豆腐變硬；②能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)；③調(diào)味。含水量70%左右的豆腐塊為宜，原因：含水量過高不易成形，過低不利于毛霉生長。鹵湯是由酒（12%）及各種香辛料配置而成，作用：①主要作用是調(diào)制腐乳的風(fēng)味；②同時抑制微生物的生長封瓶時瓶口通過酒精燈火焰防止瓶口污染。1．下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，不正確的是(

)A．傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵和半固體發(fā)酵為主B．在制作腐乳的過程中，多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，其中起主要作用的是毛霉C．腐乳味道鮮美的原因在于大分子蛋白質(zhì)被分解成了小分子的肽和氨基酸D．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)都是直接利用的天然原料中的微生物D（1）菌種：①菌種來源：附著在植物體表面的天然乳酸菌②代謝類型：異養(yǎng)厭氧型③種類：乳酸鏈球菌、乳酸桿菌（原核生物）（2）發(fā)酵原理：在無氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶乳酸鏈球菌（球狀）

乳酸桿菌（桿狀）2、泡菜制作(3）制作泡菜的方法步驟配制鹽水原料裝壇加鹽水封壇發(fā)酵過高：乳酸發(fā)酵受抑制，泡菜風(fēng)味差；過低：雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。殺菌、除氧泡菜發(fā)酵初期，大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，產(chǎn)生較多的CO2，防止發(fā)酵液溢出壇外；防止因太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導(dǎo)致菜料變質(zhì)腐爛；留有一定空間，方便拿取泡菜。將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿；創(chuàng)造無氧環(huán)境，防止菜料變質(zhì)腐爛將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋；向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，在發(fā)酵過程中注意向水槽中補(bǔ)充水；根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時間。不影響乳酸菌的生命活動用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用；溫度過高易導(dǎo)致雜菌滋生；溫度過低不利于乳酸發(fā)酵，會使發(fā)酵時間延長1．(選擇性必修3P6“探究·實(shí)踐”)乳酸菌是厭氧菌，發(fā)酵時需控制嚴(yán)格的無氧環(huán)境。嘗試說出泡菜制作過程中制造無氧環(huán)境的措施。①選擇氣密性好的泡菜壇。②鹽水煮沸后冷卻待用。③裝壇時壓實(shí)，鹽水沒過全部菜料。④蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿清水；發(fā)酵期間不宜開蓋，并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常向水槽中補(bǔ)水。(4)泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少發(fā)酵中期發(fā)酵后期變化曲線注意亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進(jìn)硝酸鹽還原形成的，而不是硝化細(xì)菌氧化氨形成的少(有O2，乳酸菌活動受抑制)增加(硝酸鹽還原菌的作用)最多(乳酸抑制其他菌活動)下降(硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解)積累、增多、pH下降減少(乳酸繼續(xù)積累，pH繼續(xù)下降，抑制其活動)繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降下降至相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)(情景探究)如圖是泡菜在腌制過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化規(guī)律，據(jù)圖分析：

(1)從生物間的相互關(guān)系和條件變化分析，乳酸菌呈現(xiàn)這種變化規(guī)律的原因是什么？(2)乳酸含量開始很低，中后期急劇增加的原因是什么？(3)分析亞硝酸鹽的含量變化的原因？發(fā)酵初期：大腸桿菌、酵母菌、硝酸鹽還原菌在該時期利用氧氣，產(chǎn)生了無氧環(huán)境，乳酸菌開始活動；發(fā)酵中期：乳酸菌產(chǎn)生了大量乳酸，其他細(xì)菌活動受到抑制，乳酸菌活動增強(qiáng)；發(fā)酵后期：由于乳酸的積累，乳酸菌活動也受到抑制，乳酸菌數(shù)量下降。初期有氧氣，乳酸菌活動較弱，中后期氧氣含量減少，乳酸菌大量繁殖，乳酸迅速積累。發(fā)酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比較少，而由于硝酸鹽還原菌的活動，亞硝酸鹽含量逐漸增加；后期由于硝酸鹽還原菌受抑制，同時形成的亞硝酸鹽又被分解，因而亞硝酸鹽含量下降。2．(2021·浙江1月高考)用白蘿卜制作泡菜的過程中，采用適當(dāng)方法可縮短腌制時間。下列方法中錯誤的是(

)A．將白蘿卜切成小塊

B．向容器中通入無菌空氣C．添加已經(jīng)腌制過的泡菜汁

D．用沸水短時處理白蘿卜塊4．(不定項(xiàng))利用卷心菜發(fā)酵制作泡菜的過程中，乳酸菌、酵母菌細(xì)胞數(shù)量和pH的變化如圖所示。下列敘述正確的是(

)A．酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的細(xì)胞核B．發(fā)酵初期乳酸菌建立了明顯的菌種優(yōu)勢C．前6天pH下降主要由乳酸菌代謝引起D．發(fā)酵中期酵母菌通過無氧呼吸為細(xì)胞增殖提供能量BCDB3、果酒和果醋的制作（1）制作原理與發(fā)酵條件

將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶（注意：要留有大約1/3的空間），蓋好瓶蓋;將溫度控制在18-30℃進(jìn)行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點(diǎn)（注意：不是打開瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時間為10-12d?？赏ㄟ^從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵的情況進(jìn)行檢測。取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干;除灰去污避免葡萄破損，減少雜菌污染①酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖；②防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。不能反復(fù)沖洗。防止野生菌種減少，影響發(fā)酵排出CO2氣體，防止爆裂防止雜菌污染器具消毒沖洗葡萄榨汁裝瓶果酒發(fā)酵（2）果酒制作步驟：防止發(fā)酵液被污染打開瓶蓋，蓋上一層紗布，發(fā)酵溫度為

，時間為7-8d。30-35℃創(chuàng)造有氧環(huán)境，進(jìn)行醋酸發(fā)酵。果醋發(fā)酵在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續(xù)發(fā)酵？醋酸菌從何而來？隨著醋酸發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵液的pH、溫度等均不利于酵母菌的生長繁殖，因此酵母菌活性很低。在我們的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會進(jìn)入發(fā)酵液中大量繁殖。在工業(yè)上,后期醋的發(fā)酵需要人工接種醋酸菌。關(guān)閉CO2防止空氣中微生物的污染（3）制作果酒和果醋的裝置（4）果酒制作與果醋制作的比較果酒制作果醋制作發(fā)酵菌種酵母菌醋酸菌生物學(xué)分類單細(xì)胞，真核生物單細(xì)胞，原核生物代謝方式異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型菌種來源附著在葡萄皮上的野生型酵母菌空氣中發(fā)酵產(chǎn)物酒精、二氧化碳醋酸、水發(fā)酵條件

溫度一般控制在18～30℃30～35℃時間10～12d7～8d氧氣初期需氧，后期不需氧始終需要氧3．微生物發(fā)酵可用于食品加工。下列敘述錯誤的是(

)A．葡萄酒發(fā)酵的溫度若超過30℃，則需要采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧〣．制作果酒時，向果汁中加入一定量蔗糖，可提高果酒酒精含量C．制作果醋時，應(yīng)持續(xù)向發(fā)酵裝置中通入潔凈空氣D．從果醋中分離出的菌種可用于制作酸奶4．(2020·山東新高考)我國的釀酒技術(shù)歷史悠久，古人在實(shí)際生產(chǎn)中積累了很多經(jīng)驗(yàn)?！洱R民要術(shù)》記載：將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā)，如魚眼湯，凈淘米八斗，炊作飯，舒令極冷”。意思是將酒曲浸到活化，冒出魚眼大小的氣泡，把八斗米淘凈，蒸熟，攤開冷透。下列說法錯誤的是(

)A.“浸曲發(fā)”

過程中酒曲中的微生物代謝加快B.“魚眼湯”

現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的C.“凈淘米”是為消除雜菌對釀酒過程的影響而采取的主要措施D.“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡DC2發(fā)酵工程及其應(yīng)用1、發(fā)酵工程的概念：利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)模化生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品。①微生物：自然界中具有優(yōu)良性狀的微生物誘變育種的微生物基因重組的微生物（常規(guī)菌）（工程菌）②產(chǎn)品：包括利用酵母菌發(fā)酵制造的啤酒、果酒，利用乳酸菌發(fā)酵制造的酸奶，及利用工程菌生產(chǎn)的人胰島素。③實(shí)質(zhì)：利用微生物進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)。一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)2、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)(情景探究)如圖是大型發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：1．?dāng)嚢枞~輪在發(fā)酵過程中有什么作用？2．如何控制發(fā)酵罐中的發(fā)酵條件？(1)使微生物得到充足的氧氣；(2)使微生物與培養(yǎng)基充分接觸；(3)有助于充分散熱；(4)有利于固體物質(zhì)在發(fā)酵液中保持懸浮狀態(tài)。(1)溫度的控制：可通過溫度傳感器和控制裝置進(jìn)行檢測，可通過調(diào)節(jié)冷卻水的進(jìn)、出水口的水流來調(diào)整。(2)溶解氧的控制：通過通氣量和攪拌速度調(diào)節(jié)。(3)pH的控制：可通過pH計檢測，通過加酸或堿進(jìn)行調(diào)節(jié)；也可通過pH緩沖液進(jìn)行保持。1．某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進(jìn)行葡萄酒主發(fā)酵過程的研究，下列敘述錯誤的是(

)A．夏季生產(chǎn)果酒時，常需對罐體進(jìn)行降溫處理B．乙醇為揮發(fā)性物質(zhì)，故發(fā)酵過程中空氣的進(jìn)氣量不宜太大C．正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力不會低于大氣壓D．可以通過監(jiān)測發(fā)酵過程中殘余糖的濃度來決定何時終止發(fā)酵2．隨著人們對發(fā)酵原理的認(rèn)識，微生物純培養(yǎng)技術(shù)的建立，以及密閉式發(fā)酵罐的設(shè)計成功，發(fā)酵工程逐步形成。下列有關(guān)描述，錯誤的是(

)A．性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得B．發(fā)酵工程與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)最大的區(qū)別就是前者可以利用微生物來進(jìn)行發(fā)酵C．在發(fā)酵過程中，環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長和繁殖，而且會影響微生物代謝物的形成D．發(fā)酵產(chǎn)品可以是微生物細(xì)胞本身，也可以是代謝物BB食品添加劑酶制劑抗生素、干擾素、胰島素等嗜熱菌、嗜鹽菌可以用來生產(chǎn)洗滌劑，嗜低溫菌有助于提高熱敏性產(chǎn)品的產(chǎn)量。3、發(fā)酵工程的應(yīng)用發(fā)酵工程的特點(diǎn)酵母菌、黑曲霉谷氨酸棒狀桿菌產(chǎn)物專一生產(chǎn)條件溫和原料來源豐富且

價格低廉廢棄物對環(huán)境污

染小且容易處理玉米螟、松毛蟲；水稻枯紋病蘇云金桿菌：80多種農(nóng)林害蟲26發(fā)芽焙烤碾磨糖化蒸煮發(fā)酵主發(fā)酵冷卻大麥種子發(fā)芽，釋放淀粉酶。加熱殺死種子胚但不使淀粉酶失活。將干燥的麥芽碾磨成麥芽粉。淀粉分解，形成糖漿。①產(chǎn)生風(fēng)味組分，②使酶失活，③滅菌。酵母菌將糖轉(zhuǎn)化為酒精和CO2。殺死啤酒中的大多數(shù)微生物，延長它的保存期。消毒終止后發(fā)酵過濾過濾、調(diào)節(jié)、分裝啤酒進(jìn)行出售。014、啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程及發(fā)酵過程提醒：①主發(fā)酵結(jié)束后，發(fā)酵液還不適合飲用，后發(fā)酵一段時間后才能飲用。課本P245、“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別3．(不定項(xiàng))下列有關(guān)發(fā)酵工程基本環(huán)節(jié)的說法，正確的是(

)A．在啤酒生產(chǎn)中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速發(fā)酵過程，縮短生產(chǎn)周期B．在生產(chǎn)實(shí)踐中，培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)才能確定C．培養(yǎng)基和發(fā)酵設(shè)備都必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌D．滅菌和接