生活中的生物技术

中学生百科知识讲堂
—生活中的生物技术
主讲：孙华月 钟振兴
同学们学习了近两年生物学知 识了，了解生物学知识到底对我们 的生活有什么意义呢？
生物技术发展史
石器时代的中国人和古埃及人用麦粉酿造啤酒 周代后期，我国人民制作酱和醋一直沿用至今。 16世纪，我国医生知道被疯狗咬伤可传染狂犬病。 18世纪，荷兰人列文虎克发明了显微镜。 1857年，巴斯德实验证明酒精发酵等发酵是由不同微生 物作用形成的 。 1897年，德国毕希纳发现了酶，揭开了发酵的奥秘。 1928年，弗莱明在青霉中发现青霉素。 1943年，青霉素得到可大规模生产的青霉素，在战争中 挽救了无数人的生命。
小结：
酿酒时酒药与米饭充分混匀，酒药的质量 要合格，发酵的温度要适宜，创造无氧的 环境。
最后，希望大家将我们两年所学的 生物知识使用于日常生活中，做到学 以致用。
提前预祝我和大家在即将到来的生 物会考中取得优异成绩！！
操作要点
（1）浸米：大米加水浸泡， 后滤干备用。 约为2-3h，冬季约为6h。浸
（2）粉碎：用粉碎机粉碎米粉，其中放出1/4，用180目的
筛分出85kg细米粉作裹粉用。 （3）制坯：每批用米粉15kg，添加草药粉13%、曲母2%，水
60%左右，混合均匀，制成饼团、压平，切成2cm大小之颗粒，
用竹筛筛同成酒药坯。曲母：指上次制药小曲时保留下来的 一小部分酒药。
生物技术发展史
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。
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
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。
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。
朗姆酒（Rum） 甘蔗，甘蔗糖蜜→酒精发酵→蒸馏勾兑，含酒精4045%。集中于世界甘蔗种植地区，牙买加、古巴、多米 尼亚、菲律宾、阿根廷、秘鲁、毛里求斯等国家。 金酒（Gin） 由荷兰的莱顿大学名叫西尔维斯的教授制造成功的。 最初制造这种酒是为了预防热带疟疾病，作为利尿、 清热的药剂使用，利尿剂香气和谐、口味协调很快就 被人们作为正式的酒精饮料饮用。怡人香气主要来自 具有利尿作用的杜松子，也叫杜松子酒。 中国白酒（China distilled liquors）
家庭酿酒
提问（1）： 酒药(即酿酒用的酵母）里有 哪些微生物？在酿酒中起什么作用？ （2）酒药为什么要与米混合均匀？ （3） 发酵后米饭表面的绒毛是什么？ （4）如果酿酒的时间拖长，味道会发生什 么变化？ （5）同学在酿酒的过程中注意了哪些问题？
回答：
（1）酒药中有曲霉、毛霉、酵母菌等微生物。可 用米饭作为原进行酒精发酵，产生酒精。 （2）酒药与米饭混合均匀的目的是使酒药生物更 充分地利用米酒作为原料，加快发酵的速度。 （3）米饭表面的绒毛是霉菌的菌丝。 （4）如果酿酒的时间拖长，有更多的糖被酵母菌 发酵产生酒精，所以米酒的甜度会减少，酒味变 浓。 （5）注意酒药的质量和米饭充分均匀混合，温度 不能太高，适宜的温度，米饭要煮熟煮透等。
三、小曲白酒的生产
小曲白酒是以大米、高粱、玉米为原料， 小曲为糖化发酵剂，采用固态或半固态发 酵，再经蒸馏并勾兑而成。桂林三花酒、 广西湘山酒、广东长乐烧、广东豉味玉冰 烧酒等都是著名的小曲酒。
纯种培养的小曲主要微生物是根霉和酵 母。小曲中的微生物主要有霉菌、酵母和 细菌三大类。霉菌一般有根霉、毛霉、黄 曲霉、黑曲霉等，主要是根霉。酵母有啤 酒酵母、假丝酵母、汉逊酵母等。细菌有 醋酸菌、丁酸菌及乳酸菌等。
世界六大蒸馏酒：
白兰地（Brandy） 水果为原料酿制而成的蒸馏酒，“葡萄酒的灵魂”，法国 干邑 威士忌（Whisky） 以粮谷（包括麦芽）为原料，以麦芽为糖化剂，经过糖化、 发酵、蒸馏、后熟、勾兑制成的含有高酒精（38%-48%） 和芳香性挥发物的蒸馏酒，苏格兰威士忌、爱尔兰威士忌、 美国威士忌 伏特加（Vodka） 俄国烧酒，传统方法是用黑麦为主要原料，混加20%的大 麦，大麦芽做糖化剂，发酵蒸馏而成。现在的工艺主要是 用高纯食用酒精兑水稀释，经木炭或活性炭（吸附不良风 味杂质，酯化作用改善酒的香气和口味）处理。
将容器消毒 20-30度培养一、两天
牛奶加入糖煮开
冷却
摇均加盖
加入酸奶
完成
保温杯加盖8-10小 时
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。
高温大曲：
– 制曲最高品温60℃以上→酱香型，茅台
偏高温大曲：
– 制曲最高品温50-60℃→浓香型（五粮液、 洋河、泸州老窖） 中温大曲： – 制曲最高品温<50℃→清香型大曲酒，汾 酒，少数浓香型大曲酒（古井贡酒）
大曲操作要点
①小麦磨碎：要求小麦颗粒整齐、无霉变、 干燥。 ②拌曲料 ③踩曲（曲胚成型）：用压曲机压成砖状 形（ 松而不散）。 ④曲的堆积培养：可分堆曲、盖草洒水、 翻曲、拆曲四步。（主要调节曲的温度和 湿度）
制成
如：药酒，参酒，鹿龟酒……
山西竹叶青
二、大曲白酒生产
高粱 固态发酵 大曲 蒸馏 储存陈酿 勾兑
1.大曲制作 2.大曲中主要微生物及其作用 3.大曲白酒的生产
1、大曲的制作 大曲是以小麦或大麦和豌豆为原料，经破碎、加水拌料、 压成砖块状的曲胚后，在人工控制条件的温度和湿度下发 酵培养，风干制成的。
……
发酵技术与日常生活—化工产品
发酵技术与日常生活—医药产品
酒精发酵与白酒
主讲： 孙华月
第一节 酒精发酵工艺学
原料 发酵机制 发酵工艺
一、酒精发酵原料
发酵原料主要采用淀粉质原料、糖质原料和纤维素 原料。 淀粉质原料：80%发酵酒精由此生产，其中甘薯干 占45%，玉米等谷物占35%。
（1）薯类原料：包括甘薯（北称红薯、地瓜，南 称山芋、番薯，主要薯类原料）、木薯（南方热带、 亚热带）、马铃薯（西北少数地区，苏联，东欧各 国） （2）谷物原料：玉米、小麦、高粱、大米等，也 称粮食原料，其中玉米小麦常用
（二）大曲中主要微生物及其作用
有霉菌、酵母和细菌 1．中温大曲中的主要微生物
（1）酵母 起酒精发酵作用，酵母属、汉逊酵母属 （2）霉菌 起分解蛋白质和糖化作用，根霉属、毛 霉属、曲霉属、红曲霉属、犁头霉属和白地霉属。 （3）细菌 具有分解蛋白质和产酸能力，有利于酯 的形成 中温大曲中的微生物成曲糖化力和发酵力较高， 但液化力和蛋白质分解力较弱。
（4）裹粉：5kg细米粉+0.2kg曲母粉混匀，作裹粉。
（5）培曲 前期：酒坯入曲房后，室温宜保持28-31℃，培养经20hr左 右，霉菌繁殖旺盛，此时品温一般为33-34℃，最高不得超 过37℃。 中期：24hr后，酵母开始大量繁殖，室温应控制在28～30℃， 品温不得超过35℃，保持24hr。 后期：为48hr，品温逐步下降，曲子成熟，即可出曲。 出曲：曲子成熟即出房，并于烘房烘干或晾干，贮藏备用。 （6）质量要求： 感官鉴定：外观带白色或淡黄色，要求无黑色、质松， 具有酒药特殊芳香。
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。
生物技术就在我们生活中
生活中癿生物技术
主讲：孙华月 钟振兴
我们生活中有哪些与发酵技术有关？
酸奶与发酵
主讲： 钟振兴
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， 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。

糖类原料：糖蜜，甘蔗、甜菜、甜高粱等
很少用，多用来制糖。生产酒精工序简单， Nhomakorabea成本较低。
纤维质原料：含量非常丰富，由纤维素、
半纤维素和木质素组成，较难降解。农作 物纤维质下脚料，森林和木材加工工业下 脚料，工厂纤维素和半纤维素下脚料及城 市废纤维垃圾。 其他原料 ：薯渣、野生植物、乳清等
四、酒精发酵工艺
（一）淀粉质原料酒精发酵工艺 原料 预处理 蒸料 糖化 发酵 蒸馏 酒精 酒母 酒母制备
糖化剂制备
糖化剂
制曲
霉菌
糖化
发酵
蒸馏
酵母菌
第二节
白酒生产
白酒的分类 大曲白酒 小曲白酒 麸曲白酒
白酒：
以谷物、薯类或糖分等为原料， 经糖化、发酵、陈酿、蒸馏、勾兑制 成的、酒精浓度大于20%（v/v）的一 种蒸馏酒。
麸曲白酒：麸曲为糖化剂，纯种酵母培养物为 酒母。
按香型不同分为 浓香型白酒：又称泸香型，代表：泸 州老窖（乙酸乙酯，丁酸乙酯）