高三一輪復習生物：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)酵工程課件

第44講傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)酵工程考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵11)概念：

人們利用微生物，在適宜的條件下，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2)原理：

不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝物的能力，利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物3)類型一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)有氧發(fā)酵（醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）厭氧發(fā)酵（酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵）

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)2有氧或無氧固體半固體

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用二、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作腐乳的制作11)原理：2)參與的微生物：酵母、曲霉、毛霉等，主要是毛霉（絲狀真菌）a.代謝類型：異養(yǎng)需氧型b.生殖方式：孢子生殖

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用泡菜的制作21)原理：在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸，反應(yīng)簡式如下：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶發(fā)酵期間，乳酸會不斷積累，當它的質(zhì)量分數(shù)為0.4%-0.8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳

2)作用菌種：a.代謝類型：異養(yǎng)厭氧型b.種類：乳酸鏈球菌乳酸桿菌植物體表面天然的乳酸菌（原核生物）乳酸鏈球菌(球狀)

乳酸桿菌(桿狀)

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用泡菜的制作23)方法步驟：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)裝至八成滿鹽水配制原料處理蔬菜裝壇加鹽水封壇發(fā)酵將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋調(diào)味、抑制微生物生長殺菌除氧避免乳酸菌被殺死用清水和食鹽配制質(zhì)量分數(shù)為5%-20%的鹽水，并將其煮沸，冷卻待用為了防止液體溢出創(chuàng)造無氧環(huán)境

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用泡菜的制作24)注意事項：①鹽水濃度不宜過高，否則乳酸發(fā)酵會受抑制，泡菜風味差；也不宜過低，否則雜菌易繁殖，泡菜變質(zhì)②所用蔬菜應(yīng)新鮮，若不新鮮則硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽③營造“無氧環(huán)境”的3項措施：選擇的泡菜壇密封性要好；加入蔬菜后要注入煮沸冷卻的鹽水，使鹽水沒過全部菜料；蓋上壇蓋后要在壇蓋邊沿的水槽中注滿水④每次取樣用具要洗凈，取樣后迅速封口⑤室溫下制作即可，溫度過高則易滋生細菌，溫度過低發(fā)酵時間延長

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用泡菜制作過程中乳酸菌數(shù)量、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化發(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)1.（2024·中原名校聯(lián)考）有關(guān)泡菜中亞硝酸鹽含量的研究表明，亞硝酸鹽的含量高低和亞硝酸鹽含量峰值時間的早晚與食鹽的濃度有關(guān)(如圖)，下列有關(guān)敘述不正確的是()A.食鹽的濃度越高，亞硝酸鹽生成越快，亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的越早B.取食泡菜時，時間別太長，防止空氣進入C.臭味的產(chǎn)生可能與取食過程中帶入壇內(nèi)油脂類物質(zhì)有關(guān)D.所用的食鹽水經(jīng)煮沸后可除去水中的氧氣并殺滅雜菌A油脂與水接觸后容易氧化進而產(chǎn)生酸敗味2.（2023·山東卷，12，2分）以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時的4個處理：①沸鹽水冷卻后再倒入壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中注滿水；④檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是（

）A.①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死B.②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌C.③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進入D.④可檢測到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低C先增后降至穩(wěn)定乳酸菌創(chuàng)造無氧環(huán)境

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒和果醋的制作3項目果酒制作果醋制作所需菌種代謝類型發(fā)酵溫度發(fā)酵時間氧氣需求產(chǎn)物檢測酵母菌（真核）醋酸菌（原核）異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型(酵母菌最適生長溫度為28℃)18-30℃30-35℃10～12d7～8d前期需氧，后期不需氧一直需氧聞氣味、品嘗、酸性重鉻酸鉀溶液(橙色→灰綠色)酸堿指示劑(pH試紙)、聞氣味、品嘗

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒和果醋的制作3項目果酒制作果醋制作發(fā)酵原理①有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖：________________________________________________②無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精：________________________________________________C6H12O6+6O2+6H2O酶6CO2+12H20+能量C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量①氧氣、糖源充足時，醋酸菌將葡萄糖分解成乙酸：______________________________________________________________②缺少糖源、氧氣充足時,醋酸菌直接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜幔篲_____________________________________________________________C6H12O6+2O2酶2CH3COOH(醋酸)+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2酶CH3COOH(醋酸)+H2O+能量

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒和果醋的制作3方法步驟：器具消毒將發(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，晾干備用沖洗葡萄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、污物防止洗掉果皮表面的野生菌避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機會榨汁裝瓶用榨汁機榨取葡萄汁，并裝入發(fā)酵瓶，留有大約1/3的空間，蓋好瓶蓋防止發(fā)酵液溢出，并且酵母菌可以進行有氧呼吸大量繁殖

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒和果醋的制作3方法步驟：酒精發(fā)酵發(fā)酵溫度控制在18～30℃，時間控制在10~12d，每隔12h左右將瓶蓋擰松一次（注意:不是打開瓶蓋）排出CO2，防止發(fā)酵瓶爆裂防止雜菌污染醋酸發(fā)酵當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，發(fā)酵溫度調(diào)整為30～35℃，時間控制在7～8d讓空氣中的醋酸菌進入發(fā)酵液，并創(chuàng)設(shè)有氧環(huán)境

醋酸發(fā)酵時酵母菌不會再繼續(xù)進行發(fā)酵，因為此時發(fā)酵液的PH、溫度均不利于酵母菌生長繁殖，酵母菌活性很低

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用葡萄酒和葡萄醋的制作過程中發(fā)酵液的變化在葡萄酒的制作過程中，發(fā)酵液會產(chǎn)生氣泡，這是因為酵母菌進行呼吸作用會產(chǎn)生CO2；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，隨著發(fā)酵時間的延長，由果皮進入發(fā)酵液的花青素會越來越多，因而發(fā)酵液的顏色會逐漸加深變成深紅色。葡萄醋發(fā)酵過程中一般不會出現(xiàn)氣泡，發(fā)酵完成時在發(fā)酵液的液面上會出現(xiàn)一層菌膜，這是醋酸菌菌膜

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用果酒發(fā)酵過程中酵母菌數(shù)量和酒精含量的變化①菌體數(shù)量的變化：發(fā)酵初期，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖；發(fā)酵中期形成無氧環(huán)境，酵母菌數(shù)量增加緩慢，最后達到穩(wěn)定；發(fā)酵后期由于酒精含量較高，可能會導致酵母菌大量死亡②酒精含量的變化：發(fā)酵初期，酵母菌進行有氧呼吸，酒精含量很低；發(fā)酵中期，酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精，酒精含量增加；發(fā)酵后期，由于酒精含量升高，大量酵母菌死亡，酒精含量幾乎不再增加；果酒、果醋制作過程中pH的變化：發(fā)酵液的PH都會降低，最后趨于穩(wěn)定

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用【拓展延伸】源于選擇性必修3P8“練習與應(yīng)用·拓展應(yīng)用3”：果酒和果醋改進裝置及其分析關(guān)閉CO2

空氣中微生物的污染

考點一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵過程中控制雜菌的方法1.利用發(fā)酵條件控制雜菌：①無氧發(fā)酵時的無氧環(huán)境可以抑制好氧菌

②乳酸菌發(fā)酵、酒精發(fā)酵形成的酸性環(huán)境抑制雜菌繁殖2.利用食鹽控制雜菌：如腐乳、泡菜制作時3.利用酒精控制雜菌：如果酒、腐乳制作時4.利用香辛料控制雜菌：如腐乳、泡菜制作時1.（2023·江蘇泰州高三一模）米酒、酸奶、泡菜等都屬于傳統(tǒng)發(fā)酵制品，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A.制作米酒時添加“酵頭”的目的是接種釀酒酵母B.米酒發(fā)酵液中冒出的“氣泡”都來源于酵母菌無氧呼吸C.酸奶和泡菜制作中均需要及時通氧，保證乳酸菌的有氧呼吸D.為降低雜菌污染，發(fā)酵前需要對器具、原料等進行滅菌A制作傳統(tǒng)發(fā)酵品時的菌種來源于原料酵母菌無氧呼吸和有氧呼吸都會產(chǎn)生CO2厭氧型微生物2.如圖表示果酒和果醋生產(chǎn)過程中的物質(zhì)變化情況，下列相關(guān)敘述正確的是（

）A.果酒發(fā)酵所需的最適溫度高于果醋B.過程①②在酵母菌細胞中發(fā)生的場所相同C.過程⑤需要氧氣而過程④不需要氧氣D.進行果酒、果醋發(fā)酵的微生物均為真核生物B酵母菌，真核18～30℃都是醋酸發(fā)酵，都需要氧氣30～35℃醋酸菌，原核考點二發(fā)酵工程及其應(yīng)用

考點二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用發(fā)酵工程：是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)

一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)誘變育種基因工程育種菌種為了短時間內(nèi)得到大量發(fā)酵產(chǎn)物一般使用液體培養(yǎng)基，將培養(yǎng)到增長速率最快時期的菌體分開進行再培養(yǎng)考慮的因素：在低成本的培養(yǎng)基上能迅速生長繁殖；生產(chǎn)產(chǎn)量高、發(fā)酵條件容易控制；菌種不易變異、退化等

考點二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)將擴大培養(yǎng)后的菌種投放到發(fā)酵罐中發(fā)酵設(shè)備培養(yǎng)基原因：發(fā)酵工程所用的菌種大多數(shù)是單一菌種，當有雜菌污染時會與菌種競爭營養(yǎng)物質(zhì)等，并且雜菌產(chǎn)生的代謝物可能會抑制菌種生長，最終使產(chǎn)量和品質(zhì)下降

考點二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用一、發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)微生物的數(shù)量產(chǎn)物濃度營養(yǎng)組分過濾、沉淀產(chǎn)物的性質(zhì)發(fā)酵工程的中心環(huán)節(jié)

考點二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用二、啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)流程淀粉酶淀粉分解，形成糖漿酒精和二氧化碳主發(fā)酵后發(fā)酵完成酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代謝物的生成低溫、密閉環(huán)境下儲存

考點二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用“精釀”啤酒與“工業(yè)”啤酒的區(qū)別長短低高

考點二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用三、發(fā)酵工程的特點①產(chǎn)物專一②生產(chǎn)條件溫和③原料來源豐富且價格低廉③廢棄物對環(huán)境污染小且容易處理

考點二

發(fā)酵工程及其應(yīng)用四、發(fā)酵工程的應(yīng)用食品添加劑酶制劑發(fā)酵得到的微生物菌體1.(2023·山東淄博二模)工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無氧條件下通過分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過程。使用發(fā)酵罐（如圖）可進行啤酒的工業(yè)發(fā)酵。下列說法錯誤的是()A.啤酒酵母在接入發(fā)酵罐前需要對其進行擴大培養(yǎng)B.通過pH檢測裝置可檢測發(fā)酵液的發(fā)酵進程C.使用葉輪攪拌的目的是增加發(fā)酵液中的溶解氧D.正常發(fā)酵過程中罐內(nèi)的壓力不會低于大氣壓C葉輪攪拌的作用有：①使微生物混合均勻

②散熱

③增加溶解氧但酒精發(fā)酵中期需要嚴格的無氧環(huán)境2.(2023·山東高考模擬預測)啤酒是一種以大麥芽、啤酒花(一種草本植物)、水為主要原料，通過大麥種子發(fā)芽→麥芽糖化→加啤酒花、煮沸→糖汁發(fā)酵→過濾→分裝保存等工藝流程而制成的低酒精度飲料。主發(fā)酵階段按泡沫的形成和消退可分為低泡期、高泡期和落泡期等。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.發(fā)酵