高二生物酵技术的应用
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生物发酵技术及其在食品和化工行业中的应用生物发酵技术是利用微生物、酶和发酵基质(碳源、氮源、微量元素等)进行反应生产的技术。
这一技术既能够在食品行业中制作出美味可口的食品,也能够在化工行业中生产出各种化学品。
本文将探讨生物发酵技术在食品和化工行业中的应用。
一、生物发酵技术在食品行业中的应用1. 酸奶制作酸奶是利用嗜热链球菌和乳酸菌在牛奶中进行发酵,产生的乳酸使牛奶变酸的一种乳制品。
通过控制发酵温度、时间和发酵剂数量等生产参数,将牛奶中的蛋白质、脂肪、糖分等转化为更易于消化的形式,增强了营养价值和消化吸收效果。
现代酸奶生产中也引入了许多新的技术,如联合发酵技术、冷库发酵技术等,不仅提高了产品的品质和产量,也拓宽了酸奶的种类和市场。
2. 酱油制作酱油是将面酱酵母在高温高湿的条件下对豆制品、面筋、麦芽等进行发酵所得的一种调味品。
发酵中的酵母能够释放出麦芽糖和氨基酸等物质,与豆制品中的蛋白质、脂肪等发生反应,进而形成酱油的特有香气、颜色和口感。
酱油发酵一般需要3-6个月的时间,其中的中温、低温期需要严格的温度、湿度和配比管理,因此要求生产厂家必须具备良好的技术和设备,以及严格的质量控制体系。
3. 酒类制作酒类制作是利用酵母及其他微生物在高糖、高温、高酒精度的环境下进行发酵,达到酒精、香气、色泽等方面的要求,从而得到各种口感和质量等级的酒类,如啤酒、葡萄酒、白酒、黄酒等。
不同的酒类制作中,适宜的酵母菌种、营养物质、发酵参数等也有所区别,导致酒类的品质、口感、色泽、气味各不相同。
其中,啤酒的生产既采用传统的麦芽酿造和工业化的花酿法,也广泛使用了使用原料和酵母的组合发酵技术,如小麦啤酒、黑啤、果啤、无酒精啤酒等。
二、生物发酵技术在化工行业中的应用1. 抗生素生产抗生素是一类可以抑制或杀死细菌、病毒和真菌等微生物的药物。
其中,青霉素、马来酸链霉素、卡那霉素、克林霉素等均是通过微生物如青霉菌、芽孢杆菌等进行发酵而得到的。
生物发酵技术的原理及其应用生物发酵技术是指利用活体微生物(如细菌、酵母、真菌等)在适宜的条件下,通过代谢产生物质(如有机酸、酶、激素等)的工艺技术。
现今,生物发酵技术在生物医药、食品工业、环境保护等领域得到了广泛的应用。
本文将针对生物发酵技术的原理及其应用进行介绍。
一、生物发酵技术的原理1. 微生物代谢产物微生物代谢一般分为两类:有氧代谢和无氧代谢。
其过程中会形成酸、碱、酶、气体等产物。
有氧代谢中,细胞利用氧气进行细胞呼吸,产生二氧化碳、水和能量。
而在无氧代谢中,由于缺乏氧气,细胞则会利用其他物质进行代谢,产生乳酸、酒精、琼脂等化合物。
2. 生物反应器生物反应器是生物发酵技术中的核心设备。
它包括反应容器、搅拌桨、进料口、出料口、通气口等组成部分。
反应器的设计通常是为了优化微生物生长所需要的环境因素,如温度、pH值、营养物质等。
此外,反应器的设计也十分重要,可以影响生产成本和产物质量。
3. 生长曲线在微生物发酵过程中,体积、生物量、产物含量等参数会随时间发生变化。
生长曲线通常通过细胞数量或组分浓度来描述微生物的生长情况,大致分为四个阶段:滞后期、指数期、平稳期和衰减期。
了解微生物的生长曲线有助于控制反应器的生产过程和提高产物质量。
二、生物发酵技术的应用1. 生物医药生物医药是利用生物反应器生产药品的一种方法。
通常,药品的活性物质是由微生物(如大肠杆菌、酵母等)产生的。
生物反应器在保证产品质量的同时,还可以提高产品的产量和提高生产效率。
众所周知,生物医药市场需求旺盛,很多公司通过生物发酵技术来生产药品。
例如,抗生素、维生素、激素等生物类药品都可以使用生物发酵技术进行生产。
2. 食品工业在酿酒、酱油、醋等食品生产中,生物发酵技术有着重要应用。
例如,在酿酒中,啤酒花先通过糖类分解产生醇类物质,然后再由酿酒酵母进行酵母。
在这个过程中,发酵条件、酵母的品种等都会影响最终的产品质量和口感。
3. 环境保护生物发酵技术可以用于环境污染处理。
传统发酵技术的应用两课时教案
教学目标的确定
与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是:举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。
对应的“教学提示”包括:利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜;利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。
结合教材内容,确定本节的教学目标如下。
1.通过分析与发酵有关的历史资料,建构发酵的概念。
2.通过分析制作传统发酵食品的实例,建构传统发酵技术的概念,归纳传统发酵技术的优点和缺点,认同传统发酵食品是我国传统饮食文化的重要组成部分。
3.尝试制作泡菜、果酒和果醋。
教学设计思路
本节课的教学从与发酵有关的历史和学生的生活经验引入,通过资料分析、小组讨论等方式引导学生学习发酵和传统发酵技术的内容。
在此基础上,再开展探究实践活动,让学生理解发酵的原理,亲身体验传统发酵技术的应用,并利用本地资源,安排学生参观醋厂,让他们感受小规模发酵制作与大规模发酵生产的区别和联系,发展技术思维和工程思维。
第一课时
第二课时。
生物发酵技术及其在食品工业中的应用生物发酵技术是一种利用微生物代谢能力来生产有用物质的过程。
这种技术可以应用于各种领域,例如制药、化工和食品工业等。
本文旨在介绍生物发酵技术,并探讨其在食品工业中的应用。
一、生物发酵技术的原理生物发酵技术利用微生物的代谢能力,将废物转化为有用的化合物。
在发酵过程中,微生物会使用底物,例如葡萄糖,来合成代谢产物,例如乳酸和酒精。
简单来说,发酵过程可以分为两个阶段:第一个阶段是生长期,微生物在此期间使用底物,例如葡萄糖,以生成生长所需的能量和细胞质;第二个阶段是代谢期,微生物在此期间使用底物,以生产代谢产物。
在此期间,由微生物产生的蛋白质、酵素等可以被分离和提取,从而被应用于各种工业中。
二、生物发酵技术在食品工业中的应用生物发酵技术在食品工业中的应用非常广泛,以下是几个例子:(一)酸奶酸奶是一种利用乳酸菌发酵牛奶而成的乳制品。
在这个过程中,乳酸菌会将牛奶中的乳糖转化为乳酸。
这种过程产生的酸度有利于延长酸奶的保质期和增强其口感。
(二)葡萄酒葡萄酒是一种由葡萄果实发酵而成的酒类。
葡萄酒的发酵过程是通过将葡萄磨碎,将葡萄汁和果皮一起倒入一个容器中。
在这个容器中,葡萄酵母将葡萄汁中的葡萄糖和果糖转化为乙醇和二氧化碳。
(三)面包面包是通过将面粉和水与酵母混合而制成的。
在发酵过程中,酵母会使用面粉中的糖分来进行代谢,同时产生二氧化碳。
这种过程会使面团膨胀,从而使面包会有一个松软的结构。
(四)味增酱味增酱是一种日本传统调味料,由大豆、盐、大麦或米和酵母发酵而成。
在发酵过程中,大豆中的蛋白质会被分解为氨基酸,从而形成了鲜味。
三、结论生物发酵技术在食品工业中的应用是不可忽视的。
通过生物发酵技术,人们可以生产出各种优质的食品,并在制作过程中减少对环境的负面影响。
因此,我们应该积极探索生物发酵技术在食品工业中的应用,并尽可能提高其效率和品质。
专题一传统发酵技术的应用课题一果酒和果醋的制作1、发酵:通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。
2、有氧发酵:醋酸发酵谷氨酸发酵·无氧发酵:酒精发酵乳酸发酵3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌·酵母菌的生殖方式:出芽生殖(主要);分裂生殖;孢子生殖.4、在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O5、在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵。
C6H12O6→2C2H5OH+2CO26、20℃左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧、呈酸性的发酵液中,酵母菌可以生长繁殖,而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。
8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂。
9、当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。
2C2H5OH+4O2→CH3COOH+6H2O10、控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。
②醋酸菌最适生长温度为30~35℃,控制好发酵温度,使发酵时间缩短,又减少杂菌污染的机会。
③有两条途径生成醋酸:直接氧化和以酒精为底物的氧化。
11、实验流程:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒(→醋酸发酵→果醋)12、酒精检验:果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验。
在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
先在试管中加入发酵液2mL,再滴入物质的量浓度为3mo l/L的H2SO43滴,振荡混匀,最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴,振荡试管,观察颜色13、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的;出料口是用来取样的。