高三一轮复习生物1.1.2传统发酵技术的应用及发酵工程课件

生物一轮复习第十一单元

发酵工程第1讲

传统发酵技术的应用及发酵工程考点1传统发酵技术的应用考点2发酵工程及其应用1传统发酵技术的应用1、发酵的概念发酵是人们利用

，在适宜的条件下，将原料通过

转化为人类所需要的产物的过程。微生物微生物的代谢2、传统发酵技术固体半固体有氧或无氧一、发酵与传统发酵技术1、腐乳制作(1）原料：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：酵母菌曲霉毛霉毛霉蛋白质

小分子肽+氨基酸脂

肪

甘油+脂肪酸蛋白酶脂肪酶毛霉、青霉、曲霉等微生物能产生的________和________蛋白酶脂肪酶①代谢类型：②适宜发酵温度：③分类：异养需氧型真菌(真核生物)15-18℃二、传统发酵食品的制作（4）腐乳制作的流程让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制制腐乳坯利用干棕叶（或稻草）上或空气中的毛霉孢子，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉逐层加盐，瓶口处要铺厚一些，目的是：防止杂菌进入。加盐的目的：①可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬；②能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质；③调味。含水量70%左右的豆腐块为宜，原因：含水量过高不易成形，过低不利于毛霉生长。卤汤是由酒（12%）及各种香辛料配置而成，作用：①主要作用是调制腐乳的风味；②同时抑制微生物的生长封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口污染。1．下列有关传统发酵技术的叙述，不正确的是(

)A．传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主B．在制作腐乳的过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要作用的是毛霉C．腐乳味道鲜美的原因在于大分子蛋白质被分解成了小分子的肽和氨基酸D．传统发酵技术都是直接利用的天然原料中的微生物D（1）菌种：①菌种来源：附着在植物体表面的天然乳酸菌②代谢类型：异养厌氧型③种类：乳酸链球菌、乳酸杆菌（原核生物）（2）发酵原理：在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶乳酸链球菌（球状）

乳酸杆菌（杆状）2、泡菜制作(3）制作泡菜的方法步骤配制盐水原料装坛加盐水封坛发酵过高：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、除氧泡菜发酵初期，大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，产生较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因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，方便拿取泡菜。将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；创造无氧环境，防止菜料变质腐烂将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；向坛盖边缘的水槽中注满水，在发酵过程中注意向水槽中补充水；根据室内温度控制发酵时间。不影响乳酸菌的生命活动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；温度过高易导致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长1．(选择性必修3P6“探究·实践”)乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧环境。尝试说出泡菜制作过程中制造无氧环境的措施。①选择气密性好的泡菜坛。②盐水煮沸后冷却待用。③装坛时压实，盐水没过全部菜料。④盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水；发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补水。(4)泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少发酵中期发酵后期变化曲线注意亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的少(有O2，乳酸菌活动受抑制)增加(硝酸盐还原菌的作用)最多(乳酸抑制其他菌活动)下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)积累、增多、pH下降减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动)继续增多，pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)(情景探究)如图是泡菜在腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化规律，据图分析：

(1)从生物间的相互关系和条件变化分析，乳酸菌呈现这种变化规律的原因是什么？(2)乳酸含量开始很低，中后期急剧增加的原因是什么？(3)分析亚硝酸盐的含量变化的原因？发酵初期：大肠杆菌、酵母菌、硝酸盐还原菌在该时期利用氧气，产生了无氧环境，乳酸菌开始活动；发酵中期：乳酸菌产生了大量乳酸，其他细菌活动受到抑制，乳酸菌活动增强；发酵后期：由于乳酸的积累，乳酸菌活动也受到抑制，乳酸菌数量下降。初期有氧气，乳酸菌活动较弱，中后期氧气含量减少，乳酸菌大量繁殖，乳酸迅速积累。发酵初期，乳酸菌和乳酸的量都比较少，而由于硝酸盐还原菌的活动，亚硝酸盐含量逐渐增加；后期由于硝酸盐还原菌受抑制，同时形成的亚硝酸盐又被分解，因而亚硝酸盐含量下降。2．(2021·浙江1月高考)用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是(

)A．将白萝卜切成小块

B．向容器中通入无菌空气C．添加已经腌制过的泡菜汁

D．用沸水短时处理白萝卜块4．(不定项)利用卷心菜发酵制作泡菜的过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。下列叙述正确的是(

)A．酵母菌和乳酸菌均有由核膜包被的细胞核B．发酵初期乳酸菌建立了明显的菌种优势C．前6天pH下降主要由乳酸菌代谢引起D．发酵中期酵母菌通过无氧呼吸为细胞增殖提供能量BCDB3、果酒和果醋的制作（1）制作原理与发酵条件

将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用;用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖;将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干;除灰去污避免葡萄破损，减少杂菌污染①酵母菌可以进行有氧呼吸大量繁殖；②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。不能反复冲洗。防止野生菌种减少，影响发酵排出CO2气体，防止爆裂防止杂菌污染器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶果酒发酵（2）果酒制作步骤：防止发酵液被污染打开瓶盖，盖上一层纱布，发酵温度为

，时间为7-8d。30-35℃创造有氧环境，进行醋酸发酵。果醋发酵在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？醋酸菌从何而来？随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低。在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖。在工业上,后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。关闭CO2防止空气中微生物的污染（3）制作果酒和果醋的装置（4）果酒制作与果醋制作的比较果酒制作果醋制作发酵菌种酵母菌醋酸菌生物学分类单细胞，真核生物单细胞，原核生物代谢方式异养兼性厌氧型异养需氧型菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌空气中发酵产物酒精、二氧化碳醋酸、水发酵条件

温度一般控制在18～30℃30～35℃时间10～12d7～8d氧气初期需氧，后期不需氧始终需要氧3．微生物发酵可用于食品加工。下列叙述错误的是(

)A．葡萄酒发酵的温度若超过30℃，则需要采取适当的降温措施B．制作果酒时，向果汁中加入一定量蔗糖，可提高果酒酒精含量C．制作果醋时，应持续向发酵装置中通入洁净空气D．从果醋中分离出的菌种可用于制作酸奶4．(2020·山东新高考)我国的酿酒技术历史悠久，古人在实际生产中积累了很多经验。《齐民要术》记载：将蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷”。意思是将酒曲浸到活化，冒出鱼眼大小的气泡，把八斗米淘净，蒸熟，摊开冷透。下列说法错误的是(

)A.“浸曲发”

过程中酒曲中的微生物代谢加快B.“鱼眼汤”

现象是微生物呼吸作用产生的CO2释放形成的C.“净淘米”是为消除杂菌对酿酒过程的影响而采取的主要措施D.“舒令极冷”的目的是防止蒸熟的米温度过高导致酒曲中的微生物死亡DC2发酵工程及其应用1、发酵工程的概念：利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。①微生物：自然界中具有优良性状的微生物诱变育种的微生物基因重组的微生物（常规菌）（工程菌）②产品：包括利用酵母菌发酵制造的啤酒、果酒，利用乳酸菌发酵制造的酸奶，及利用工程菌生产的人胰岛素。③实质：利用微生物进行产品生产。一、发酵工程的基本环节2、发酵工程的基本环节(情景探究)如图是大型发酵罐的结构示意图，请据图回答下列问题：1．搅拌叶轮在发酵过程中有什么作用？2．如何控制发酵罐中的发酵条件？(1)使微生物得到充足的氧气；(2)使微生物与培养基充分接触；(3)有助于充分散热；(4)有利于固体物质在发酵液中保持悬浮状态。(1)温度的控制：可通过温度传感器和控制装置进行检测，可通过调节冷却水的进、出水口的水流来调整。(2)溶解氧的控制：通过通气量和搅拌速度调节。(3)pH的控制：可通过pH计检测，通过加酸或碱进行调节；也可通过pH缓冲液进行保持。1．某高校采用如图所示的发酵罐进行葡萄酒主发酵过程的研究，下列叙述错误的是(

)A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵2．随着人们对发酵原理的认识，微生物纯培养技术的建立，以及密闭式发酵罐的设计成功，发酵工程逐步形成。下列有关描述，错误的是(

)A．性状优良的菌种可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得B．发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵C．在发酵过程中，环境条件不仅会影响微生物的生长和繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成D．发酵产品可以是微生物细胞本身，也可以是代谢物BB食品添加剂酶制剂抗生素、干扰素、胰岛素等嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂，嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产量。3、发酵工程的应用发酵工程的特点酵母菌、黑曲霉谷氨酸棒状杆菌产物专一生产条件温和原料来源丰富且

价格低廉废弃物对环境污

染小且容易处理玉米螟、松毛虫；水稻枯纹病苏云金杆菌：80多种农林害虫26发芽焙烤碾磨糖化蒸煮发酵主发酵冷却大麦种子发芽，释放淀粉酶。加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活。将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉。淀粉分解，形成糖浆。①产生风味组分，②使酶失活，③灭菌。酵母菌将糖转化为酒精和CO2。杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期。消毒终止后发酵过滤过滤、调节、分装啤酒进行出售。014、啤酒的工业化生产流程及发酵过程提醒：①主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，后发酵一段时间后才能饮用。课本P245、“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别3．(不定项)下列有关发酵工程基本环节的说法，正确的是(

)A．在啤酒生产中，使用基因工程改造的啤酒酵母，可以加速发酵过程，缩短生产周期B．在生产实践中，培养基的配方要经过反复试验才能确定C．培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌D．灭菌和接