第1章发酵工程 第1节传统发酵技术的应用 2024/7/13
第1节 传统发酵技术的应用 第1章 发酵工程 2024/7/13
发酵工程 发酵工程是指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，它涉及 菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面；
发酵工程 发酵工程是指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，它涉及 菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面；
从传统发酵技术到发酵工程 约9000年前，我们的祖先就 1857年，巴斯德证 1897年，科学家 会利用微生物将谷物、水果 明酒精发酵是由活 发现了酶在酵母菌 等发酵成含酒精的饮料 的酵母菌引起的 发酵中的作用 20世纪40年代，在厌氧发 微生物的分离和纯化技术得到了应用，发酵 酵技术的基础上，建立了 生产的工艺和设备不断完善，传统的固体发 深层通气液体发酵技术 酵开始向半固体发酵和液体发酵演变，作坊 式手工生产向现代工业化生产方向发展 1957年，通过人 20世纪70年代以 20世纪80年代，科学家开始运用 工诱变特定微生 后，基因工程和 数学、动力学、化学工程原理以 物，获得具有更 细胞工程等的发 及计算机技术对发酵过程进行综 高生产能力的突 展，使发酵工程 合研究，以更加合理地控制发酵 变类型 进入定向育种的 过程，目前人类已经能够自动记 新阶段 录和控制发酵过程的全部参数
约9000年前，我们的祖先就 会利用微生物将谷物、水果 等发酵成含酒精的饮料 从传统发酵技术到发酵工程 1857年，巴斯德证 明酒精发酵是由活 的酵母菌引起的 1897年，科学家 发现了酶在酵母菌 发酵中的作用 微生物的分离和纯化技术得到了应用，发酵 生产的工艺和设备不断完善，传统的固体发 酵开始向半固体发酵和液体发酵演变，作坊 式手工生产向现代工业化生产方向发展 20世纪40年代，在厌氧发 酵技术的基础上，建立了 深层通气液体发酵技术 1957年，通过人 工诱变特定微生 物，获得具有更 高生产能力的突 变类型 20世纪70年代以 后，基因工程和 细胞工程等的发 展，使发酵工程 进入定向育种的 新阶段 20世纪80年代，科学家开始运用 数学、动力学、化学工程原理以 及计算机技术对发酵过程进行综 合研究，以更加合理地控制发酵 过程，目前人类已经能够自动记 录和控制发酵过程的全部参数
问题探讨 “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。 醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。” (唐·王翰)诗中提及的葡萄酒是人类 利用微生物发酵制作而来的。通过微生 物的发酵作用还可以制作葡萄醋。葡萄 酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来 的饮品，为什么一个是醇厚浓郁、耐人 寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵 长的醋呢？ 讨论： 它们的制作方法有什么不同？ 葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来； 但是一个经酵母菌的无氧呼吸产生了酒精， 另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸，因此口感不同
问题探讨 “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。 醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。” （唐·王翰）诗中提及的葡萄酒是人类 利用微生物发酵制作而来的。通过微生 物的发酵作用还可以制作葡萄醋。葡萄 酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来 的饮品，为什么一个是醇厚浓郁、耐人 寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵 长的醋呢？ 讨论： 它们的制作方法有什么不同？ 葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来； 但是一个经酵母菌的无氧呼吸产生了酒精， 另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸，因此口感不同
一、发酵概述
一、发酵概述
1.发酵概念 发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下， 将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物 的过程 2.发酵原理 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利 用它们既可以生产出人们所需要的多种产物 3.发酵类型 好氧发酵 醋酸发酵 *必修一中提到的发酵特指“微生物 的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念 厌氧发酵 酒精发酵、乳酸发酵
1.发酵概念 2.发酵原理 发酵是指人们利用_______，在_____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 适宜 微生物的代谢 _________________________________，因此利 用它们既可以生产出人们所需要的多种产物 3.发酵类型 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 好氧发酵 厌氧发酵 醋酸发酵 酒精发酵、乳酸发酵 *必修一中提到的发酵特指“微生物 的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念
二、传统发酵技术
二、传统发酵技术
1.传统发酵技术概念 直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用 前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微 生物进行发酵、制作食品的技术 2.特点 传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵 为主，通常是家庭式或作坊式的； 3.常见产品 腐乳、酱、酱油、醋、泡菜、豆豉
1.传统发酵技术概念 直接利用原材料中________的微生物，或利用 _________保存下来的面团、卤汁等______中的微 生物进行发酵、制作食品的技术 天然存在 前一次发酵 发酵物 2.特点 传统发酵以混合菌种的________及__________ 为主，通常是_______或_______的； 固体发酵 半固体发酵 家庭式 作坊式 3.常见产品 腐乳、酱、酱油、醋、泡菜、豆豉
思考辨析： 使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？ 不属于； 使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算； 例如直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵 技术，若直接接种毛霉，则不属于；
思考辨析： 使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？ 不属于； 使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算； 例如直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵 技术，若直接接种毛霉，则不属于；
4.传统发酵常见菌种 (1)乳酸菌 ①代谢特点 厌氧细菌，代谢类型为异养厌氧型； 在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸； ②发酵原理（反应简式) C6H1206 酶2C,0(乳酸)+能量 ③生产应用 可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等 ④分布 空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内 ⑤常见类型 乳酸链球菌和乳酸杆菌
4.传统发酵常见菌种 （1）乳酸菌 ①代谢特点 _____细菌，代谢类型为__________； 在_____的情况下能将_______分解成______； ②发酵原理（反应简式） ③生产应用 可用于____________、__________等 ④分布 _____、____、________、_______________ ⑤常见类型 __________和________ 厌氧 无氧 葡萄糖 乳酸 C6H12O6 酶 2C3H6O3（乳酸）+能量 乳制品的发酵 泡菜的腌制 空气 土壤 植物体表 人或动物的肠道内 乳酸链球菌 乳酸杆菌 异养厌氧型