第1章

發(fā)酵工程人教版選擇性必修3從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了酶在酵母菌發(fā)酵中的作用。1897年用微生物生產(chǎn)谷氨酸獲得成功，酶制劑、多糖、維生素發(fā)酵工業(yè)興起。1957年科學(xué)家開始運用數(shù)學(xué)、動力學(xué)、化學(xué)工程原理以及計算機技術(shù)對發(fā)酵過程進行綜合研究。20世紀80年代以后法國微生物學(xué)家巴斯德通過實驗證明酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的。1857年利用發(fā)酵工程大規(guī)模生產(chǎn)青霉素，抗生素發(fā)酵工業(yè)興起。20世紀40年代基因工程、細胞工程等發(fā)展，人胰島素和干擾素大量生產(chǎn)。20世紀70年代以后190019401960185019801970約9000年前我們祖先就會利用微生物將谷物、水果發(fā)酵為含酒精的飲料。第1章第1節(jié)人教版選擇性必修3目錄CONTENTS泡菜的制作2/發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1/01發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)自主學(xué)習(xí)：閱讀教材P4-5、8，完成,學(xué)案（一）和（二）相應(yīng)內(nèi)容。（3分鐘）一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.古代釀酒的方法：利用附著在谷物、水果等表面的微生物自然發(fā)酵。1857年，法國微生物學(xué)家巴斯德通過實驗證明，酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的。此后，人們才開始了解發(fā)酵的本質(zhì)。?一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1.古代釀酒的方法：利用附著在谷物、水果等表面的微生物自然發(fā)酵。2.發(fā)酵：指人們利用微生物，在適宜條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。（1）概念：（2）原理：不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的能力，因此利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。（同一種微生物處于不同環(huán)境條件下，代謝途徑也會出現(xiàn)差異。）一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)2.發(fā)酵：指人們利用微生物，在適宜條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的能力，因此利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。（同一種微生物處于不同環(huán)境條件下，代謝途徑也會出現(xiàn)差異。）醋酸發(fā)酵酒精發(fā)酵需氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵谷氨酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵

（1）概念：（3）類型：（2）原理：一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)2.發(fā)酵：指人們利用微生物，在適宜條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的能力，因此利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。（同一種微生物處于不同環(huán)境條件下，代謝途徑也會出現(xiàn)差異。）（3）類型：需氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵（4）產(chǎn)品：（1）概念：（2）原理：醋酸發(fā)酵酒精發(fā)酵谷氨酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵

一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)你知道腐乳是怎么制作的嗎？一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)蛋白質(zhì)小分子肽+氨基酸蛋白酶脂

肪甘油+脂肪酸脂肪酶毛霉（主要）、酵母、曲霉等。一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保留下來的面團、鹵汁等發(fā)酵物中微生物進行發(fā)酵，制作食品的技術(shù)。（1）概念：（2）實例——腐乳的制作腐乳制作原理：蛋白質(zhì)小分子肽+氨基酸蛋白酶參與的微生物：毛霉（主要）、酵母、曲霉等。脂

肪甘油+脂肪酸脂肪酶一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)：（3）其他實例：利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品還有醬、醬油、醋、泡菜和豆豉等，它們是我國傳統(tǒng)飲食文化的重要組成部分。（4）類型：傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主，通常是家庭式或作坊式的。（5）缺點：菌種差異、雜菌情況不明和發(fā)酵過程的控制缺乏標準等，往往會造成發(fā)酵食品的品質(zhì)不一。（1）概念：（2）實例——腐乳的制作02泡菜的制作自主學(xué)習(xí)：請同學(xué)們自主閱讀教材P5-6，完成學(xué)案菌種與原理內(nèi)容。（3分鐘）1、菌種：2、原理：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①代謝類型：②作用：④種類：③分布廣泛：⑤應(yīng)用：乳酸菌異養(yǎng)厭氧型在無氧情況下能將葡萄糖分解成乳酸空氣、土壤、植物體表、人或動物腸道常見為乳酸鏈球菌、乳酸桿菌乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制二泡菜的制作發(fā)酵期間，乳酸會不斷積累，當它的質(zhì)量百分比為0.4%-0.8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳。

食鹽、清水、新鮮蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜壇或其他密封性良好的罐子等。二泡菜的制作3、材料用具：結(jié)合學(xué)案上的制作步驟，觀看泡菜制作視頻。合作探究：結(jié)合視頻分小組討論學(xué)案中各步驟的操作其目的是什么？（3分鐘）二泡菜的制作4.制作步驟:用清水與食鹽配制質(zhì)量百分比5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用。煮沸目的：殺菌、去除水中溶解氧步驟1：鹽水配制過高：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)。調(diào)味；抑制其他微生物生長不影響乳酸菌的生命活動二泡菜的制作將新鮮蔬菜洗凈，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；步驟2：處理裝壇泡菜發(fā)酵初期O2較多，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。二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；步驟3：加鹽水步驟4：封壇發(fā)酵創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌無氧發(fā)酵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充水；根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時間；溫度過高、腌制時間過短，容易造成細菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加

二泡菜的制作5.結(jié)果分析和評價：如何判斷你腌制的泡菜是否成功？色澤如何？口味如何？泡菜質(zhì)量可以根據(jù)泡菜的色澤和風(fēng)味進行初步的評定；根據(jù)

的含量來評定；根據(jù)不同時期泡菜壇中乳酸菌的數(shù)量來評定?？梢酝ㄟ^在顯微鏡下觀察乳酸菌的形態(tài)；亞硝酸鹽失敗成功

一般來說，腌制成功的泡菜湯清亮，無霉花浮膜，菜質(zhì)脆嫩度適口，酸甜咸味適宜，具有一定的香氣，咀嚼后無渣等。二泡菜的制作亞硝胺具有致癌作用，對動物具有致畸和致突變作用。泡菜發(fā)酵過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的含量變化發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期發(fā)酵中期發(fā)酵后期曲線模型少（有氧氣，乳酸菌的活動受到抑制）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）最多（乳酸抑制其他菌活動）積累增多（PH下降）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）6.進一步探究：發(fā)酵傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)腐乳泡菜12乳酸菌C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶鹽水配制處理裝壇加鹽水封壇發(fā)酵泡菜制作過程3泡菜腌制過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的變化課堂小結(jié)拓展應(yīng)用P8

：某同學(xué)在制作泡菜前，査閱資料得知，可以向泡菜壇中加入一些“陳泡菜水”；在用質(zhì)量百分比為5%的食鹽水制作泡菜時，他在不同時間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果見右欄曲線圖。3579111304812162024發(fā)酵時間/d亞硝酸鹽含量/(mg/kg)

在發(fā)酵11天后食用比較合適，因為此時亞硝酸鹽含量已經(jīng)降到較低的水平。（1）據(jù)圖分析，從亞硝酸鹽含量來看，你認為該泡菜在什么時間食用比較合適？為什么？課堂練習(xí)拓展應(yīng)用P8

：某同學(xué)在制作泡菜前，査閱資料得知，可以向泡菜壇中加入一些“陳泡菜水”；在用質(zhì)量百分比為5%的食鹽水制作泡菜時，他在不同時間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果見右欄曲線圖。3579111304812162024發(fā)酵時間/d亞硝酸鹽含量/(mg/kg)（2）他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結(jié)果最可能的原因是什么？可能是食鹽濃度過高，抑制乳酸菌生長，產(chǎn)生乳酸較少，導(dǎo)致泡菜未能正常發(fā)酵（也可能是由于溫度較低）。課堂練習(xí)課堂練習(xí)拓展應(yīng)用P8

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