第23章---第一节----源远流长的发酵技术ppt课件.ppt

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1、 生活中我们经常见到生活中我们经常见到发酵食品，如酸奶、发酵食品，如酸奶、馒头、腐乳、酱油、米酒、米醋等，其中酸奶馒头、腐乳、酱油、米酒、米醋等，其中酸奶不仅酸甜可口，而且具有丰富的营养，已经成不仅酸甜可口，而且具有丰富的营养，已经成为一种深受欢迎的饮品。那么，酸奶是如何利为一种深受欢迎的饮品。那么，酸奶是如何利用发酵技术制作的呢？用发酵技术制作的呢？发酵与酿造技术的历史发酵与酿造技术的历史： 发酵的英文“fermentation”是从拉丁语“ferver”即“发泡”、“翻涌”派生而来的，。人类利用微生物进行食品发酵与酿造已有数千年的历史，发酵现象是自古以来就已被人们发现并掌握的，但由于对发酵

2、与酿造的主角微生物缺乏认识，发酵与酿造的本质长时间没有被揭示，始终充满神秘色彩。因而在19世纪中叶以前，发酵与酿造业的发展极其缓慢。发酵与酿造技术的历史：发酵与酿造技术的历史： 在微生物的发现上做出重大贡献的是17世纪后叶的列文虎克(Leewehoch)，他用自制的手磨镜，成功地制成了世界上第一台显微镜，在人类历史上第一次通过显微镜用肉眼发现了单细胞生命体微生物。由于当时“自然发生说”盛极一时，他的发现并没有受到应有的重视。发酵与酿造技术的历史：发酵与酿造技术的历史： 直到19世纪中叶，巴斯德(Pasteur)经过长期而细致的研究之后，才有说服力地宣告发酵是微生物作用的结果。 巴斯德在巴斯德瓶

3、中加入肉汁，发现在加热情况下不发酵，不加热则产生发酵现象，并详细观察了发酵液中许许多微小生命的生长情况等，由此他得出结论：发酵是由微生物进行的一种化学变化。巴斯德认识到这些不同类型的发酵，是由形态上可以区别的各种特定的微生物所引起的。发酵与酿造技术的历史：发酵与酿造技术的历史： 其后不久，科赫(Koch)建立了单种微生物分离和纯培养技术，利用这些技术研究炭疽病时，发现动物的传染病是由特定的细菌引起的。从而得知，微生物也和高等植物一样，可以根据它们的种属关系明确地加以区分，从此以后，各种微生物纯培养技术获得成功。单种微生物分离和纯培养技术的建立，是食品发酵与酿造技术发展的一个转折点。发酵与酿造技

4、术的历史：发酵与酿造技术的历史： 20世纪40年代，借助于抗生素工业的兴起，建立了通风搅拌培养技术。成功建立起深层通气培养法和一整套培养工艺，包括向发酵罐中通入大量无菌空气、通过搅拌使空气均匀分布、培养基的灭菌和无菌接种等，使微生物在培养过程中的温度、pH、通气量、培养物的供给都受到严格的控制。这些技术极大地促进了发酵与酿造工业，各种有机酸、酶制剂、维生素、激素都可以借助于好气性发酵进行大规模生产。因而，好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。发酵与酿造技术的历史：发酵与酿造技术的历史： 一种新技术人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的诞生。人们以动态生物学和微生物遗传学为基础，

5、将微生物进行人工诱变，得到适合于生产某种产品的突变株，再在人工控制的条件下培养，有选择地大量生产人们所需要的物质。这一新技术首先在氨基酸生产上获得成功，而后在核苷酸、有机酸、抗生素等其他产品得到应用。可以说，人工诱变育种和代射控制发酵工程技术是发酵与酿造技术发展的第三个转折点。发酵与酿造技术的历史：发酵与酿造技术的历史： 生产厂家既想利用化学合成法降低生产成本，又想使产品拥有较高的质量，于是就采用化学合成结合微生物发酵的方法。如生产某些有机酸，先采用化学合成法合成其前体物质，然后用微生物转化法得到最终产品。这样，将化学合成与微生物发酵有机地结合起来的工程技术就建立起来了，这形成了发酵与酿造技术

6、发展的第四个转折点。发酵与酿造技术的历史：发酵与酿造技术的历史： 细胞融合技术，得到了许多具有特殊功能和多功能的新菌株，再通过常规发酵得到了许多新有用物质。 基因工程技术，可以在体外重组生物细胞的基因，并克隆到微生物细胞中去构成工程菌，利用工程菌生产原来微生物不能生产的产物，如胰岛素、干扰素等，使微生物的发酵产品大大增加。发酵与酿造技术的历史：发酵与酿造技术的历史： 酶工程很多产品还采用一步酶法转化法，即仅仅利用微生物生产的酶进行单一的化学反应。例如，果葡糖桨的生产，就是利用葡萄糖异构酶将葡萄糖转化为果糖的。 发酵设备生物反应器也不再是传统意义上的钢铁设备，昆虫的躯体、动物细胞的乳腺、植物细胞

7、的根茎果实都可以看作是一种生物反应器。发酵与酿造技术的历史：发酵与酿造技术的历史： 可以说，发酵和酿造技术已经不再是单纯的微生物发酵，已扩展到植物和动物细胞领域，包括天然微生物、人工重组工程菌、动植物细胞等生物细胞的培养。随着转基因动植物的问世，因此，随着基因工程、细胞工程、酶工程和生化工程的发展，传统的发酵与酿造工业已经被赋予崭新内容，现代发酵与酿造已开辟了一片崭新领域。 生物技术的含义生物技术的含义 生物技术生物技术是人们利用微生物、动植是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工，以提供产品物体对物质原料进行加工，以提供产品来为社会服务的技术。来为社会服务的技术。 微生物、动植物体微生物

8、、动植物体物质原料物质原料 新的产品新的产品 工作原理工作原理 发现：很久以前，人们就发现发现：很久以前，人们就发现，水果放久了会有酒味，水果放久了会有酒味， 果酒暴露在空气中会变酸，并把这果酒暴露在空气中会变酸，并把这些现象称为些现象称为发酵发酵。直到近代，由于直到近代，由于_的发明和使用，的发明和使用，人们人们才认识才认识 到发酵现象是由到发酵现象是由 的活动引起的。的活动引起的。1.1.发酵现象的发现及原因发酵现象的发现及原因显微镜显微镜微生物微生物发酵技术与食品生产发酵技术与食品生产【探究主题探究主题 一一】2.2.几种常见的发酵食品几种常见的发酵食品 酸奶酸奶 泡菜泡菜 酿酒酿酒 馒

9、头馒头 醋醋 沼气池沼气池 酱油酱油几种常见的发酵食品及对应的菌种：几种常见的发酵食品及对应的菌种： 水果放久了有酒味主要是水果放久了有酒味主要是_ _ 发酵的结果；发酵的结果； 果酒暴露在空气中变酸主要是果酒暴露在空气中变酸主要是_发酵的结果。发酵的结果。酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌乳酸菌（细菌）乳酸菌（细菌）乳酸菌（细菌）乳酸菌（细菌）酵母菌（真菌）酵母菌（真菌） 酵母菌（真菌）酵母菌（真菌） 醋酸菌（细菌）醋酸菌（细菌）甲烷菌（细菌）甲烷菌（细菌）酱油曲霉和米曲霉（真菌）酱油曲霉和米曲霉（真菌）小知识：小知识：1、酵母菌在有氧和无氧条件下的产物不同：、酵母菌在有氧和无氧条件下的产物不同：葡萄

10、糖葡萄糖 二氧化碳水能量（有氧）二氧化碳水能量（有氧）葡萄糖葡萄糖 二氧化碳二氧化碳酒精酒精少量能量（无氧）少量能量（无氧）酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌自制酒酿自制酒酿目的要目的要求求材料器材料器具具操作步操作步骤骤尝试应用发酵技术酿制酒酿尝试应用发酵技术酿制酒酿蒸熟的糯米、酒曲、广口瓶、显微镜、载玻蒸熟的糯米、酒曲、广口瓶、显微镜、载玻片、盖玻片、吸水纸、碘液等片、盖玻片、吸水纸、碘液等1、用冷开水冲洗蒸熟的糯米，将酒曲碾碎，均匀地搅拌、用冷开水冲洗蒸熟的糯米，将酒曲碾碎，均匀地搅拌在糯米中，装入广口瓶。在糯米中，装入广口瓶。、保持酒酿的温度为、保持酒酿的温度为；3 3、2d2d后，取出酿制好的

11、酒酿液体少许，制作临时玻片标后，取出酿制好的酒酿液体少许，制作临时玻片标本，使用显微镜观察。本，使用显微镜观察。下面是家庭酿酒的具体操作过程：下面是家庭酿酒的具体操作过程：将大米煮熟将大米煮熟待冷却至待冷却至35左右左右米饭中加一定量的酒药，米饭中加一定量的酒药，并拌匀并拌匀加盖后在适当温度下保温加盖后在适当温度下保温12小时即成小时即成思考：思考：1 1、酒药酒药是什么？为什是什么？为什么要待米饭么要待米饭冷却冷却以后再以后再加酒药？加酒药？2 2、在中间挖一个在中间挖一个洞洞的目的的目的是什么？既然是酒为什么会是什么？既然是酒为什么会甜甜？酿制甜酒酿时，总是先？酿制甜酒酿时，总是先来来“水

12、水”，后来，后来“酒酒”，为，为什么？什么？ 3 3、可用可用大豆大豆制甜酒酿吗？制甜酒酿吗？ 2 2、在中间挖一个、在中间挖一个洞洞的目的是什么？既然是的目的是什么？既然是酒为什么会酒为什么会甜甜？酿制甜酒酿时，总是先来？酿制甜酒酿时，总是先来“水水”，后来，后来“酒酒”，为什么？，为什么？ 1 1、酒药酒药是什么？为什么要待米饭是什么？为什么要待米饭冷却冷却以后以后再加酒药？再加酒药？ 酒药是酵母菌，待米饭冷却酒药是酵母菌，待米饭冷却以后再加酒药，是防止温度过高而抑制以后再加酒药，是防止温度过高而抑制或将酵母菌杀死。或将酵母菌杀死。 酵母菌是一种兼性厌氧性细菌酵母菌是一种兼性厌氧性细菌,

13、,在中间挖洞在中间挖洞, ,有更多的空气和水有更多的空气和水, ,加强酵母菌的有氧呼吸加强酵母菌的有氧呼吸, ,使酵母菌的数量增多使酵母菌的数量增多, ,然后发酵过程中又是密然后发酵过程中又是密闭的闭的, ,而糯米饭洞中的氧气消耗完后而糯米饭洞中的氧气消耗完后, ,酵母菌酵母菌进行无氧呼吸进行无氧呼吸, ,从而能产生酒精从而能产生酒精既然是酒为什么会既然是酒为什么会甜甜？3 3、可用、可用大豆大豆制甜酒酿吗？制甜酒酿吗？ 几点思考：几点思考：1.为什么自制的酒酿会产生甜味？为什么自制的酒酿会产生甜味？2.将糯米蒸熟后冷却加入甜酒曲，混匀后装将糯米蒸熟后冷却加入甜酒曲，混匀后装 入容器内，在中间

14、挖一个洞后密封，挖一入容器内，在中间挖一个洞后密封，挖一 个洞的目的是什么？个洞的目的是什么？3.馒头是利用酵母菌制作出来的，但是馒头馒头是利用酵母菌制作出来的，但是馒头 吃起来却没有酒味，原因是什么？吃起来却没有酒味，原因是什么？发酵技术的特点发酵技术的特点 1.安全简单 2.原料广泛发酵与酿造过程绝大数是在常温压下进行发酵与酿造过程绝大数是在常温压下进行的，生产过程安全，所需的生产条件比较的，生产过程安全，所需的生产条件比较简单。简单。发酵与酿造通常以淀粉、糖蜜或其他发酵与酿造通常以淀粉、糖蜜或其他农副产品主原料，添加少量营养因子，农副产品主原料，添加少量营养因子，就可以进行反应了。目前，

15、发酵与酿就可以进行反应了。目前，发酵与酿造的原料范围已大大扩展，矿产资源造的原料范围已大大扩展，矿产资源和石油产品都可以作为发酵与酿造的和石油产品都可以作为发酵与酿造的原料，甚至生产中的废水、废料都可原料，甚至生产中的废水、废料都可以作为发酵与酿造的原料。以作为发酵与酿造的原料。 3.反应专一 4.代谢多样 食品发酵与酿造过程是通过生物体食品发酵与酿造过程是通过生物体的自动调节方式来完成的，反应专的自动调节方式来完成的，反应专一性强。因而，可以得到较为单一一性强。因而，可以得到较为单一的代谢产物，避免不利或有害副产的代谢产物，避免不利或有害副产物混杂其中。物混杂其中。 由于各种各样生物体代谢方

16、式、代谢过程的由于各种各样生物体代谢方式、代谢过程的多样化，以及生物体化学反应的高度选择性，多样化，以及生物体化学反应的高度选择性，即使是极其复杂的高分子化合物，也能在自即使是极其复杂的高分子化合物，也能在自然界找到所需的代谢产物。因而，发酵与酿然界找到所需的代谢产物。因而，发酵与酿造适应的范围非常广。造适应的范围非常广。 5.易受污染 6.菌种选育发酵与酿造最重要的因素是菌种，通过各种菌种选育手段得到高产的优良菌种，是能否创造显著经济效益的关键。另外，生产过程中菌种会不断地变异，因此，自始至终都要进行菌种的选育和优化工作，以保持菌种的基本特征和优良性状。 由于发酵培养基营养丰富，各种来源的由

17、于发酵培养基营养丰富，各种来源的微生物都很容易生长，发酵与酿造过程微生物都很容易生长，发酵与酿造过程要严格控制杂菌污染，有许多产品必须要严格控制杂菌污染，有许多产品必须在密闭条件下进行发酵，在接种前设备在密闭条件下进行发酵，在接种前设备和培养基必须灭菌，反应过程中所需空和培养基必须灭菌，反应过程中所需空气或流加营养物必须保持无菌状态。发气或流加营养物必须保持无菌状态。发酵过程避免杂菌污染是发酵成功的关键。酵过程避免杂菌污染是发酵成功的关键。发酵罐发酵罐古代酿酒坊古代酿酒坊1.1.发酵的器具和场所发酵的器具和场所发酵技术与日常生活发酵技术与日常生活【探究主题探究主题 二二】2.2.发酵生产的药物

18、发酵生产的药物3.3.发酵的化工产品发酵的化工产品4.4.发酵食品和饮料发酵食品和饮料发发酵酵技技术术1.1.发酵技术与发酵技术与食品生产食品生产发酵现象的发现发酵现象的发现传统的发酵产品传统的发酵产品酒酿的制作步骤酒酿的制作步骤2.2.发酵技术与日常生活发酵技术与日常生活本节课你学了到什么本节课你学了到什么化工产品化工产品医药产品医药产品食品和饮料食品和饮料1.1.下列哪一过程与发酵无关（下列哪一过程与发酵无关（ ）A.A.果酒暴露在空气中变酸果酒暴露在空气中变酸 B.B.水果放久了有酒味水果放久了有酒味C.C.酒酿的酿制酒酿的酿制 D.D.青菜的盐渍青菜的盐渍D D2.2.医药工业利用发酵

19、技术生产出医药用品，比如（医药工业利用发酵技术生产出医药用品，比如（ ） 抗生素抗生素 乳酸乳酸 维生素维生素 香料香料A.A. B. B. C. C. D. D.C C3.3.酿酒时对酒曲的使用，下列做法正确的是酿酒时对酒曲的使用，下列做法正确的是 ( )( ) A. A.将酒曲加水煮沸杀菌后拌入糯米中将酒曲加水煮沸杀菌后拌入糯米中 B. B.酒曲加入量越多，发酵效果越好酒曲加入量越多，发酵效果越好 C. C.酒曲碾碎后，应迅速拌入刚蒸熟的糯米中酒曲碾碎后，应迅速拌入刚蒸熟的糯米中 D. D.酒曲碾碎后应立即与微热的糯米均匀搅拌，并酒曲碾碎后应立即与微热的糯米均匀搅拌，并 装入瓶中装入瓶中

20、D D4.4.馒头是利用酵母菌发酵制作出来的，但馒头吃起馒头是利用酵母菌发酵制作出来的，但馒头吃起 来却没有酒味，这主要是因为（来却没有酒味，这主要是因为（ ） A. A.酵母菌在发酵时产生的是乳酸酵母菌在发酵时产生的是乳酸 B. B.酒精在蒸馒头时挥发了酒精在蒸馒头时挥发了 C. C.馒头中的酒精转变成了其他物质馒头中的酒精转变成了其他物质 D. D.发面中的酒精含量很少发面中的酒精含量很少B B5.5.四川的泡菜在全国是非常有名的一种风味小菜。制作四川的泡菜在全国是非常有名的一种风味小菜。制作 泡菜时要用到特殊的摊子，坛口必须加水密封。密封泡菜时要用到特殊的摊子，坛口必须加水密封。密封 坛口的目的是（坛口的目的是（ ） A.A.隔绝空气抑制细菌的繁殖隔绝空气抑制细菌的繁殖 B. B.阻止尘埃阻止尘埃 C. C.造成缺氧的环境，利于乳酸发酵造成缺氧的环境，利于乳酸发酵 D. D.造成气体对流利于乳酸发酵造成气体对流利于乳酸发酵C C