[課標要求]1.舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的。2.闡明發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品。3.舉例說明發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的應用價值。第十單元

第1課時

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用、發(fā)酵工程及其應用1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念2.泡菜、果酒、果醋制作的原理和流程3.發(fā)酵工程的流程4.啤酒發(fā)酵的工藝流程5.發(fā)酵工程的應用發(fā)酵發(fā)酵工程發(fā)酵是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物代謝轉(zhuǎn)化為人類所需的產(chǎn)物的過程。(教材P5黑體字)指利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品。它涉及菌種的選育和培養(yǎng)，產(chǎn)物的分離和提純等方面。（教材章前語）原料人類所需產(chǎn)物適宜的條件微生物代謝(復雜分子)(簡單分子)蛋白質(zhì)、多糖氨基酸、抗生素發(fā)酵與發(fā)酵工程傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)霉豆腐醋醬油豆豉泡菜直接利用原材料中天然存在的微生物前一次發(fā)酵保存下來的面團、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物操作簡單易上手有利于傳承文化生產(chǎn)條件不易控制容易受雜菌污染生產(chǎn)效率低一、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作1.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制環(huán)境中蛋白質(zhì)脂肪小肽氨基酸甘油脂肪酸++酵母、曲霉和毛霉等多種微生物(毛霉起主要作用)創(chuàng)造毛霉生長環(huán)境防止雜菌污染，避免豆腐的腐敗由酒及各種香辛料置成，抑制微生物的生長同時增加風味和口感2.腐乳的制作一、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作菌種名稱生物分類代謝類型適宜溫度繁殖方式發(fā)酵對氧的需求乳酸菌酵母菌醋酸菌真核生物異養(yǎng)兼性厭氧出芽生殖

前期需氧，后期不需氧原核生物異養(yǎng)需氧30—35℃二分裂一直需氧原核生物異養(yǎng)厭氧二分裂密閉厭氧18—25℃18—20℃原理過程C2H5OH+O2→CH3COOH（醋酸）+H2O+能量酶②-1酵母菌先在有氧條件下大量繁殖②-2再在無氧條件下進行酒精發(fā)酵C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6→2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶③-1醋酸菌在氧氣、糖源充足時,將糖分解成醋酸C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量酶③-2當缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿幄偃樗峋跓o氧條件下將糖分解成乳酸C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量酶3.制作原理一、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作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；4.泡菜的制作將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋；配制鹽水原料處理、蔬菜裝壇加鹽水封壇發(fā)酵向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過程中注意經(jīng)常向水槽中補充水；根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時間；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；過高：乳酸發(fā)酵受抑制，泡菜風味差；過低：雜菌易繁殖，導致泡菜變質(zhì)。殺菌除氧創(chuàng)造無氧環(huán)境在泡菜發(fā)酵初期，酵母菌等較為活躍，發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的CO2，防止發(fā)酵液溢出壇外；防止因裝太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導致菜料變質(zhì)腐爛；同時留有一定空間，也更方便拿取泡菜。一、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作泡菜發(fā)酵過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的含量變化時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵前期發(fā)酵中期發(fā)酵后期變化曲線少（O2抑制乳酸菌活動）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）最多（乳酸菌比其他雜菌更耐酸。乳酸積累，抑制其他菌活動）增多達到最多后開始下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）減少（乳酸積累，pH下降，抑制乳酸菌活動）繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定下降至保持相對穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）5.果酒和果醋將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數(shù)為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機榨取葡萄汁，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℃進行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點（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;去除表面灰塵、污物避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機會先讓酵母菌進行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后，再進行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。防止野生菌種數(shù)量減少，影響發(fā)酵排出氣體防止雜菌污染器具消毒沖洗葡萄榨汁裝瓶果酒發(fā)酵果醋發(fā)酵當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為30-35℃，時間為7-8d。空氣中的醋酸菌會進入果酒發(fā)酵液中大量繁殖一、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作重難盲點·講練疏通果酒制作發(fā)酵裝置及各部件的作用1.下列有關(guān)泡菜制作的敘述錯誤的是（

）A.發(fā)酵是利用微生物生產(chǎn)所需代謝產(chǎn)物的一種生產(chǎn)方式，通常說的乳酸菌發(fā)酵是厭氧發(fā)酵。B.乳酸菌是嚴格厭氧菌，無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸與CO2。

C.乳酸菌與酵母菌在結(jié)構(gòu)上的主要差異是前者沒有核膜、核仁。D.腌制泡菜時的溫度、食鹽用量和發(fā)酵時間均會影響泡菜的品質(zhì)。E.泡菜壇的選擇、發(fā)酵過程中壇沿要注滿水都有利于泡菜的無氧發(fā)酵 F.泡菜制作過程可以隨時取出食用不同酸味的泡菜。G.制作泡菜過程中，有機物的干重和種類將減少。H.在發(fā)酵過程中，雜菌數(shù)目的減少使乳酸菌與雜菌的種間競爭減弱，因此乳酸菌數(shù)目一直增多BFGH對位練習2.下列有關(guān)果酒和果醋制作的敘述錯誤的是（

）

A.在葡萄酒的自然發(fā)酵中，需要人工添加酵母菌種 B.在果酒發(fā)酵后期，擰開瓶蓋的間隔時間可延長C.果醋發(fā)酵時，發(fā)酵液產(chǎn)生的氣泡量明顯少于果酒發(fā)酵時D.果酒發(fā)酵時，每日放氣需迅速，避免空氣回流入發(fā)酵容器E.乙醇既可作為醋酸發(fā)酵的底物，又可以抑制雜菌繁殖F.果酒發(fā)酵接入醋酸桿菌進行果醋發(fā)酵后，應適當升高發(fā)酵溫度G.紅葡萄酒中的紅色是紅葡萄皮中的色素進入發(fā)酵液產(chǎn)生的。H.酵母菌和醋酸桿菌均以有絲分裂的方式進行增殖ADH對位練習3.安徽徽州毛豆腐是通過人工接種法，使豆腐表面生長出一層白色絨毛，其中主要的微生物是毛霉。豆腐經(jīng)過發(fā)酵后所含的植物蛋白轉(zhuǎn)化成多種氨基酸，經(jīng)烹飪后味道鮮美。有關(guān)說法錯誤的是（）

A.毛霉產(chǎn)生的蛋白酶和肽酶可將蛋白質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為氨基酸

B.豆腐可以看作給毛霉生長提供營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基

C.腐乳制作時，外部的“皮”是細菌繁殖形成的

D.毛霉菌與乳酸菌的區(qū)別是前者有成形的細胞核C對位練習5.奶酪是某些游牧民族的傳統(tǒng)發(fā)酵制品，與常見的酸牛奶相似，都是通過發(fā)酵過程制作，但奶酪的濃度比酸奶更高，近似固體，營養(yǎng)價值豐富。相關(guān)敘述正確的是A.發(fā)酵前需對原料（牛奶）、發(fā)酵罐等進行煮沸消毒B.發(fā)酵過程中需要定時排氣，避免發(fā)酵罐壓力過大導致發(fā)酵液溢出C.發(fā)酵過程中可通過添加適量抗生素，避免發(fā)酵過程受到雜菌污染D.發(fā)酵結(jié)束后壓制成塊的軟奶酪含水量越高越易受到雜菌污染而變質(zhì)4.（2021·浙江）用白蘿卜制作泡菜的過程中，采用適當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DB對位練習發(fā)酵工程指利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品。它涉及菌種的選育和培養(yǎng)，產(chǎn)物的分離和提純等方面。（教材章前語）大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品對發(fā)酵原理的認識微生物純培養(yǎng)技術(shù)建立密閉式發(fā)酵罐設計成功嚴格控制環(huán)境條件(溫度、pH、溶解氧、壓強、營養(yǎng)物、泡沫等)微生物的特定功能現(xiàn)代化工程技術(shù)二、發(fā)酵工程及其應用在青霉素生產(chǎn)過程中如果有雜菌污染，某些雜菌會分泌青霉素酶，將青霉素分解掉。生產(chǎn)檸檬酸生產(chǎn)啤酒生產(chǎn)味精黑曲霉啤酒酵母谷氨酸棒狀桿菌在菌種確定之后，要選擇原料制備培養(yǎng)基。在生產(chǎn)實踐中，培養(yǎng)基的配方要經(jīng)過反復試驗才能確定。接種選育菌種制備培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)滅菌發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵分離、提純產(chǎn)物獲得產(chǎn)品性狀優(yōu)良的菌種可以從自然界中篩選出來，也可以通過誘變育種或基因工程育種獲得。工業(yè)發(fā)酵罐的體積一般為幾十到幾百立方米，接入的菌種總體積需要幾立方米到幾十立方米。所以，在發(fā)酵之前還需要對菌種進行擴大培養(yǎng)發(fā)酵工程中所用的菌種大多數(shù)是單一菌種，一旦有雜菌污染，可能導致產(chǎn)量大大下降。因此，培養(yǎng)基和發(fā)酵設備都必須經(jīng)過嚴格的滅菌?，F(xiàn)代發(fā)酵工程使用的大型發(fā)酵罐均有計算機控制系統(tǒng)，能對發(fā)酵過程中的溫度、pH、溶解氧、罐壓、通氣量、攪拌、泡沫和營養(yǎng)等進行監(jiān)測和控制；還可以進行反饋控制，使發(fā)酵全過程處于最佳狀態(tài)。

這是發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)。在發(fā)酵過程中，要隨時檢測培養(yǎng)液中微生物的數(shù)量、產(chǎn)物的濃度等，以了解發(fā)酵進程。還要及時添加必需的營養(yǎng)組分，要嚴格控制溫度、pH和溶解氧等發(fā)酵條件。

環(huán)境條件不僅會影響微生物的生長繁殖，而且會影響微生物代謝物的形成。

如果發(fā)酵產(chǎn)品是微生物細胞本身，可在發(fā)酵結(jié)束之后，采用過濾、沉淀等方法將菌體分離和干燥，即可得到產(chǎn)品。如果產(chǎn)品是代謝物，可根據(jù)產(chǎn)物的性質(zhì)采取適當?shù)奶崛?、分離和純化措施來獲得產(chǎn)品。1.發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)二、發(fā)酵工程及其應用2.啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程發(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。產(chǎn)生風味組分，終止酶的進一步作用，并對糖漿滅菌。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)、分裝啤酒進行出售。二、發(fā)酵工程及其應用產(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發(fā)酵工程的特點在食品工業(yè)上的應用在醫(yī)藥工業(yè)上的應用在農(nóng)牧業(yè)上的應用在其他方面的應用發(fā)酵工程的應用二、發(fā)酵工程及其應用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。二、發(fā)酵工程及其應用3.發(fā)酵工程的應用(1)在發(fā)酵工程中，可通過誘變育種、基因工程育種獲得菌種(

)(2)分離、提純酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)的單細胞蛋白，可采用過濾、沉淀等方法(

)(3)在連續(xù)培養(yǎng)過程中補充的同種培養(yǎng)液和空氣須先滅菌(

)(4)乳酸菌可以代替酵母菌用于乙醇的生產(chǎn)(

)(5)發(fā)酵罐中微生物的生長繁殖、代謝物的形成速度都與攪拌速度有關(guān)(

)(6)單細胞蛋白是從微生物細胞中提取出來的(

)√√√×√×(2018·江蘇卷)某高校采用如圖所示的發(fā)酵罐進行葡萄酒主發(fā)酵過程的研究，下列敘述錯誤的是(

)BA.夏季生產(chǎn)果酒時，常需對罐體進行降溫處理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)酵對位練習2.啤酒是以麥芽汁為原料，經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵制得。傳統(tǒng)啤酒釀造過程中，發(fā)酵在敞開式發(fā)酵池中進行，麥芽汁中接入酵母后通入大量無菌空氣，之后會產(chǎn)生大量氣體翻騰逸出，在麥芽汁表面形成25～30cm厚的氣泡層(泡蓋)，然后停止通氣，進入靜止發(fā)酵階段。一段時間后可得啤酒。下列說法錯誤的是A.用赤霉素溶液浸泡大麥種子可以有效促進α-淀粉酶合成，增加麥芽汁

中可發(fā)酵糖的含量B.靜止發(fā)酵階段酵母菌主要進行無氧呼吸C.泡蓋的形成是由于酵母菌有氧呼吸產(chǎn)生CO2，能將麥芽汁與空氣隔絕D.麥芽汁僅能為釀酒酵母的發(fā)酵過程提供碳源和水D對位練習3．下圖所示為發(fā)酵工程生產(chǎn)產(chǎn)品的流程圖，據(jù)圖回答，下列問題：(1)若能生產(chǎn)人生長激素的工程菌是通過①培育的，①應該是____________；若高產(chǎn)青霉素菌種是通過②培育的，②應該是________。(2)根據(jù)