第25章第一节发酵技术

活动：调查发酵技术产品在生活中的应用
讨论： 1、根据你组的调查结果，说明微生物发酵 产品应用于生活的哪些方面？ 答：主要应用于食品加工、制药、沼气发 酵、药物治疗疾病等。 2、如果没有微生物发酵技术，将会给你的 生活带来哪些不便？ 答：食品单一、妨碍疾病治疗等。
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2020/11/5
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体内的有益菌，使肠道菌群失衡。导致疾病的 引起。
• 氨基酸：是构成蛋白质的基本单位，是人体和动物 的重要营养物质。被广泛应用于食品、饲料、医药、 化学、农业等领域。氨基酸中的谷氨酸，不仅是人 体一种重要的营养成分，而且是治疗肝病、神经系 统疾病和精神病的常用药物，对肝病、精神分裂症、 神经衰弱均有疗效。
• 优质的豆豉不仅是家常菜肴、 调味佐料，而且也是对人体 健康有益的营养佳品。
• 我国早在2200年前的西汉 初年，豆豉便像肉禽蛋鱼一 样成为畅销美食了。
风味豆豉的制作
• ．原料：黄豆。 1．泡豆：将已除杂的黄豆洗净后加水浸泡约1～2天，每
日换水1次，不断洗搓，并将浮于水面的豆壳捞出。 2．蒸豆：把豆料装入甑内，蒸12～18小时左右，使其充
沼气发酵
• 沼气发酵又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、秸 秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌 氧（没有氧气）条件下，被种类繁多的沼气发酵 微生物分解转化，最终产生沼气的过程。
• 沼气是一种混合气体，可以燃烧，因为这种气体 最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气，它的主 要成分是甲烷占55％～70％左右，二氧化碳占25 ％～40％左右，此外还有少量氢气、硫化氢、一 氧化碳、氮和氨等。
米酒
• 酒曲中有根霉菌、毛霉菌等和酵母菌等多 种类微生物。
• 霉菌将淀粉转化成糖，即糖化过程；酵母 将糖转化成乙醇，即酒化过程
活动：酿制一瓶醇香浓郁的米酒
家庭米酒制作步骤
将容器消毒，米洗净 30度培养一天半
米浸泡12小时，弄碎
蒸煮30分钟
与酒药充分混合
冷却，摊开
讨论： 1.酒药对酿制米酒起什么作用？为什么要与米饭混合均匀？
甜味剂：就是人们生活中经常食用的蔗糖。新 型甜味剂——阿斯巴甜：已被应用于生产饮料 、糖果、点心、果酱、果冻、冰淇淋、罐头等 食品。
阿斯巴甜在人体内，被分解为三类物质：甲 醇（强烈毒性致盲）、天（门）冬氨酸 (刺激 性毒素 会刺激神经细胞至死）、苯丙氨酸（
大脑沉淀，可以导致脑部永久的伤害，甚至死 亡）
发酵食品的隐患
• 首先在于发酵工艺本身。在发酵过程中， 总会有一些“副产品”伴随产生，如酿 酒，会有甲醇和高级醇产生。
• 另一方面则是由生产者的直接造假导致 的比如酱油的生产。
• 传统发酵食品多为小作坊式的生产，容 易因工艺不稳定而无法保证食品安全。
活动：选作一种调味的发酵酱
风味豆豉
• 豆豉创始于我国，是大豆经 过蒸煮发酵制成的一种美味 食品，原名“幽菽”。
分熟烂。 3．和豆：选大小适中的竹筐，筐底及四周逐一铺好豆豉
叶，将豆料装入筐内，表层仍用豆豉叶封好，置于火炉旁， 1周后即可开筐。和好的豆豉浓香扑鼻，粘稠有丝。
4．捣豆：将豆料取出，放入槽内用木杵捣碎，并加入适 量食盐拌匀。之后将其装入大口坛或砂锅内，用膜布密封好， 在室温下搁置1～2月。
5．晒制：开春后，将半成品豆豉料取出，摊开、压薄， 置于阳光下曝晒7～10天，再用木杵捣烂，拌和，最后捏团 （每团0.5～1公斤）在阳光下晾晒几日即为成品。用食品袋 密封包装，一般可贮藏1～2年不会变质。
2.请描述你制作的酸奶的口味，为什么酸奶的口味和牛奶不同 ？因为乳酸发酵过程中，利用牛奶中营养物质产生出乳酸菌等物 质，牛奶和酸奶中的物质种类不同，口味就不同
（31.）你器制具作和酸原奶料的的过消程毒可。以（分2为）哪微些生步物骤接？种。(3)微生物的发酵
4如请：列泡举菜一、种酸利菜用的同制样作原，理饲制料作的的青食贮品等或饲料
酶工程是指利用酶催化作用进行物质转化， 生产人们所需产品的技术。
发酵工程
发酵工程是指采用现代工程技术手段，利 用微生物的某些特定功能，为人类生产有 用的产品，或直接把微生物应用于工业生 产过程的一种新技术。
生物技术就在我们的生活里
传统的生物技术
• 第一阶段：是以制酒、食品加工、农业为 主的作坊式生物技术。
此类食品更易消化吸收。 • 由于大多数致病菌只适应中性偏碱环境，而发
酵工艺产生的是酸性环境，所以发酵食品更耐 贮存。 • 食用发酵食品还能获得几种人体必需但本身不 能产生的氨基酸。
发酵食品预防肿瘤有奇效
• 植物细胞有细胞壁，细胞内的一些成分人体往往难以消化利用， 发酵时微生物分泌的酶能裂解细胞壁，就提高了营养素的利用 程度。微生物还能合成一些B族维生素，特别是维生素B12， 动物和植物自身都无法合成这一维生素，只有微生物能“生 产”，所以发酵食品中维生素B12较为丰富，维生素B12还能 预防老年痴呆症。
第25章第一节发酵技术
1953年，沃森、克里克提出DNA双螺旋结构模型
20世纪50年代，利用微生物发酵生产氨基酸，实现 工业化
20世纪60年代，酶制剂产业出现。酶工程生产氨基 酸、抗生素等。
20世纪70年代，科学家发明了体外DNA重组技术。 以基因工程为核心，带动了现代发酵工业，酶工程， 细胞工程的发展。
沼气发酵技术
• 无氧条件 • 利用微生物——甲烷细菌 • 产生甲烷 • 甲烷燃烧可用于照明、发电。 • 沼渣是沼气发酵后残留在沼气池底部的半
固体物质,含有丰富的机质、腐殖酸、粗蛋 白、氮、磷、钾和多种微量元素等，是一 种缓速兼备的优质有机肥和养殖饵料。
活动：制作沼气发酵装置
•Hale Waihona Puke Baidu讨论
• 1.在沼气发酵过程中，池底污泥的作用是什么？植物秸秆和 猪粪的作用有是什么？ 池塘污泥提供沼气发酵所需要的微生物，尤其是产生甲烷 细菌。植物秸秆为微生物提供含碳的有机物质，猪粪为微 生物提供N、P等养料
讨论：
• 1.制作面酱、黄酱、和豆鼓时，是否有微生物的参与？如果有， 发酵微生物来自于哪里呢？
是，来自于空气 • 2.面酱、黄酱和豆鼓的制曲都需要将原料蒸熟，这是为什么？
蒸熟的原料更容易被微生物利用 • 3.。面酱、黄酱和豆鼓的制曲过程要求的环境条件有所不同，你
怎样解释其原因？
因为制作工程中发酵微生物的种类不同 • 4.面酱、黄酱和豆鼓的制曲过程中都要加入食盐水，其主要目
活动：品尝一杯自制的酸奶 酸奶制作步骤
将容器消毒
牛奶加入糖煮开
冷却
20-30度培养一、两天
摇均加盖
加入酸奶
保温杯加盖8-10小 时
讨论： 1为什么要将牛奶煮开？煮开的牛奶为什么要冷却后才能加入 酸奶？ 将牛奶煮开的目的是可以杀死可能存在的微生物，避免酸奶腐 败。冷却后再加酸奶原因是高温能杀死乳酸菌或减弱乳酸菌的 生活力。
• 2预测实验装置中发生怎样的实验现象时，表面沼气发酵过 程开始？
B中的水压入瓶C中（原因是装入原料的瓶A中释放出气体 ，将B中的水压入瓶C中）
• 3发酵一段时间后，应该从哪个部位采用哪种措施检验是否 有沼气产生？ 将1处止水夹夹紧，打开2处的止水夹，使气体自尖嘴玻璃 管口徐徐流出，以燃烧的火柴点燃排出的气体，若看到蓝 色火焰，说明有沼气产生。
3.你的制作成功吗？根据你的经验，说说酿制米酒过程应该 注意哪些问题。
（1）酒药的质量合不合格。（2)米饭要和酒药充分混匀。 （3）适宜的培养条件，如适宜的温度。（4）创造无氧的 环境。
发酵食品的优点
• 发酵食品是指利用乳酸菌或曲菌制成的食品 • 发酵食品有着更为丰富的营养成分； • 由于发酵的作用，食品中的蛋白质被有效降解，
食用有机酸：主要有柠檬酸、醋酸、乳酸、葡萄糖 酸、苹果酸等，它们都能通过微生物发酵制成。 酶制剂：早期：主要是从动物内脏或植物的茎、叶 、果中提取；现在：主要是依靠微生物发酵获得。 被应广泛用于食品、医药、化工等领域。如：脂肪 酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、溶菌酶等，都是通 过微生物发酵技术获得的。
你知道这些名词吗？
基因工程
基因工程就是生物学家对生物有机体或其 他组成部分细胞内的遗传物质——基因进行 加工。（在生物体外，通过对DNA分子进 行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基 因进行改造和重新组合）
细胞工程
细胞工程是指从细胞水平上对生命的遗传 物质进行重装，从而达到改造生物体的目 的。
酶工程
酒药中含有曲霉、酵母菌等多种微生物、可以米饭为原料 进行酒精发酵，与米饭混合均匀的目的是使酒药中微生物 更充分地利用米饭为原料加快发酵速度。
2.米饭表面绒毛是什么？如果酿制米酒的时间拖长，味道会 发生什么变化吗？
米饭表面的绒毛是霉菌菌丝。如果酿制米酒的时间拖长，米 酒的甜度会变小，酒味变浓，因为更多的糖经过酵母菌发酵 作用转变为酒精。
的是什么？
抑制腐败微生物的活动，同时使产品的咸味适口 • 5为什么制作面酱和黄酱时要将酱曲置于阳光下暴晒，而制作
豆鼓时则要将原料密封在泡菜坛内呢？
保证微生物发酵所需要的温度条件。 利用缺氧条件下的酵母菌发酵制成
面酱、黄酱和豆豉
面酱是以面粉为原料制成的，其咸味中带甜，也 称为甜面酱。在其生产过程中，米曲霉将面粉中 的淀粉水分解为麦芽糖，葡萄糖等，使面酱具有 甜味；将少量的蛋白质水解为氨基酸，使甜面酱 具有鲜味。黄酱的原料为面粉和黄豆，主要是用 米曲霉进行发酵。豆豉的原料主要是黄豆，主要 是用米曲霉、毛霉、黑根霉等进行发酵。由于发 酵微生物的种类不同，制曲和发酵的条件也有所 差别。但是发酵过程中都要加入适量食盐水，一 方面抑制腐败微生物的活动，另一方面使产品咸 味适口。
• 第二阶段：以抗生素为代表，发酵技术为 主要技术的工业化生物技术。
第一节 发酵技术
讨论：我们生活中有哪些与发酵技术有关？
一、我们身边的发酵技术
1、 发酵食品(面包、酸奶、米酒、醋、酱……) 2、沼气发酵
酸奶
• 它是以新鲜的牛奶为原料， 经乳酸菌发酵后，再冷却 灌装的一种牛奶制品。
• 酸奶不但保留了牛奶的所 有优点，而且某些方面经 加工过程还扬长避短，成 为更加适合于人类的营养 保健品。
二、工业化的发酵产品
• 抗生素 • 氨基酸 • 甜味剂 • 食用有机酸 • 酶制剂
抗生素：青霉素、链霉素、金霉素、新霉 素等。抗生素以前被称为抗菌素，事实上它不
仅能杀灭细菌而且对霉菌、支原体、衣原体等 其它致病微生物也有良好的抑制和杀灭作用， 近年来通常将抗菌素改称为抗生素。抗生素可 以是某些微生物生长繁殖过程中产生的一种物 质，用于治病的抗生素除由此直接提取外；还 有完全用人工合成或部分人工合成的。通俗地 讲，抗生素就是用于治疗各种细菌感染或抑制 致病微生物感染的药物。 但是过量使用会抑制
• 发酵食品一般脂肪含量较低，发酵过程中要消耗碳水化合物的 能量，因此发酵食品的能量值比较低，这对欲控制热量摄入而 减肥的人是首选的低热能食品。
• 在发酵过程中，微生物保留了原来食物中的一些活性成分，如 多糖、膳食纤维、生物类黄酮等对机体有保健作用的物质，还 能分解某些对人体不利的因子，如豆类中的低聚糖、胀气因子、 豆腥味物质等。微生物新陈代谢时产生的不少代谢产物，多数 有调节机体生物功能的作用，能抑制体内有害物的产生，最新 的研究表明，不少发酵食品对预防肿瘤的发生有奇特的作用。