传统发酵技术与微生物的应用

传统发酵技术的应用一、教学目标：学习目标：1.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。

核心素养：1.生命观念：认识乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的结构和代谢类型。

2.科学探究：掌握泡菜、果酒和果醋制作过程中发酵条件的控制。

3.社会责任：讨论泡菜的食品安全问题。

二、教学过程：【导入】“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）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香、耐人寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵产的醋呢？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。

从传统发酵技术到发酵工程：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。

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。

一、发酵与传统发酵技术1、发酵（1）概念：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）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。

高中生物专题分层作业第32讲微生物的应用与传统发酵技术A组基础题组题组一微生物的培养与应用1.(2020北京东城期末)已知某种细菌以CO为唯一碳源,下列相关叙述正确的是2( )A.可推测该细菌的代谢类型为自养需氧型B.无机盐是该细菌不可缺少的营养物质C.培养过程中碳源同时充当该细菌的能源物质D.培养该细菌的培养基中无需添加氮源为唯一碳源”,判定该细菌是自养型,但无法确定答案 B 据“某种细菌以CO2其异化作用类型是需氧型,A选项错误;微生物需要的基本营养物质为碳源、氮,不能作为该微生物的能源物质,B选项正确,C、源、无机盐和水,无机碳源如CO2D选项错误。

2.某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。

下列叙述正确的是( )A.培养基分装到培养皿后进行灭菌B.转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线C.接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养D.培养过程中每隔一周观察一次答案 B 培养基灭菌后再分装到培养皿中,A项错误;转换划线角度后要灼烧接种环,待接种环冷却后再从上次划线的末端开始进行划线,B项正确;接种后的培养皿须放在恒温箱中进行培养,一般12 h和24 h后观察记录,C、D两项错误。

3.下列有关微生物实验的叙述,不正确．．．的是( )A.获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染B.平板划线法可用于微生物的计数C.分离不同的微生物要采用不同的稀释度D.观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定答案 B 微生物培养过程中要进行无菌操作,防止外来杂菌的入侵,以获得纯净的培养物,A正确;平板划线法用于微生物的分离,不能用于微生物的计数,B错误;土壤中各类微生物的种群数量是不同的,分离不同的微生物要采用不同的稀释度,以便在培养时能得到单菌落,C正确;观察菌落的特征可以用来进行菌种的鉴定,D正确。

4.(2020北京海淀期中)在微生物培养的过程中,需要通过选择培养或鉴别培养的方法来筛选出目标菌种,下列与之相关的叙述中不正确．．．的是( )A.纤维素分解菌能够分解刚果红染料,从而使菌落周围出现透明圈B.尿素分解菌能够将尿素分解为氨,从而使酚红指示剂变红C.在培养基中加入抗生素能够筛选出具有相应抗性的菌株D.在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”答案 A 分离土壤中能分解纤维素的微生物,利用了纤维素可以和刚果红结合形成红色复合物,当红色的平板上有纤维素分解菌时,纤维素被纤维素分解菌分解利用,从而在菌体周围形成透明圈,A选项错误;在以尿素为唯一氮源的选择培养基中,尿素分解菌可以将尿素分解为氨,从而使酚红指示剂变红,B选项正确;在加入抗生素的选择培养基中活下来的通常是具有抗生素抗性的细菌,C选项正确;乳酸菌可以产生乳酸,乳酸能与碳酸钙反应,在含有碳酸钙的培养基上生长的乳酸菌菌落周围会出现“溶钙圈”,D选项正确。

综合测评(一)传统发酵技术的应用·微生物的培养与应用(考试时间45分钟；本试卷满分100分)一、选择题(每题2分，共40分)1．下列关于酵母菌的叙述中，错误的是()A．酵母菌是异养型的真菌B．一种酵母菌能进行有氧呼吸，另一种进行无氧呼吸C．酵母菌在有氧气存在时，能将葡萄糖分解成CO2和H2OD．酵母菌的无氧呼吸产生酒精和CO2【解析】同一种酵母菌在不同的条件下进行的呼吸方式不同。

在有氧条件下，主要通过有氧呼吸增殖；在无氧条件下，主要通过无氧呼吸产生酒精。

【答案】 B2．为了使测定亚硝酸盐含量的准确性高，关键是()A．样品处理B．标准显色液的制备C．比色D．泡菜的选择【解析】亚硝酸盐含量是通过与标准显色液进行目测比较而估算出的，所以只有标准显色液制备标准才能比较出正确的结果。

【答案】 B3．下列关于豆腐乳的制作，不正确的说法是()A．毛霉是参与豆腐发酵的主要微生物B．传统工艺生产豆腐乳一般在夏天进行C．现代食品企业是在无菌条件下在豆腐上接种毛霉生产豆腐乳D．加盐腌制可避免豆腐乳变质【解析】豆腐上毛霉生长的适宜温度为15～18 ℃，因此传统工艺生产豆腐乳一般在春天或秋天进行。

【答案】 B4．在果酒、果醋和腐乳制作中，都要防止微生物污染，有关叙述正确的是() A．果醋发酵阶段应封闭充气口，防止杂菌进入B．腌制腐乳的卤汤中应含有12%左右的酒以抑制细菌的增殖C．利用自然菌种发酵果酒时，将封有葡萄汁的发酵瓶进行高压灭菌D．将长满毛霉的豆腐放在瓶中，并逐层加盐，接近瓶口部分的盐要铺薄一些【解析】果醋发酵过程中利用的微生物是醋酸菌，在发酵过程中需通入氧气，因此不能封闭充气口；腐乳制作中所用卤汤应含有12%的酒以抑制细菌增殖；果酒制作中，自然菌种附着在葡萄皮上，因此不能将葡萄汁灭菌；腐乳制作中为防止杂菌污染，瓶口的盐应铺厚一些。

【答案】 B5．在制作果酒、果醋、泡菜时，发酵过程中对氧气的需求分别是()A．无氧、有氧、无氧B．有氧、无氧、无氧C．无氧、有氧、有氧D．兼氧、无氧、有氧【解析】酒精、乳酸均是在无氧条件下产生的，而果醋是在有氧条件下产生的。

食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨食品发酵是利用微生物进行食品加工和生产的过程，微生物在发酵过程中可以改变食品的质感、味道、营养成分和功能等，因此深受人们的青睐。

近年来，随着消费者对健康食品的需求不断增加，食品发酵越来越受到关注。

本文旨在探讨食品发酵中微生物的应用现状与发展方向。

一、应用现状1、传统发酵食品传统发酵食品是指长期以来人们传承下来的以微生物为主要发酵剂的食品。

如酸奶、豆浆、腐乳、酱油、味精等。

这些传统发酵食品深受人们喜爱，因其口感好、营养丰富等优点。

随着科技的发展，新型发酵食品越来越受到人们的关注。

新型发酵食品包括酵素改良酶制品、发酵蛋白等。

其中，酵素改良酶制品是指通过工程菌株对天然酶进行改良，制成优质酶制品，可以广泛应用于食品加工、生物工程等领域。

发酵蛋白是一种新型蛋白质来源，可用于替代某些食品中的动物蛋白，具有环保性和可持续性。

3、基因工程发酵食品基因工程发酵食品是指利用基因技术对微生物的目标基因进行改造，提高微生物的发酵效率和稳定性，制造新的发酵食品。

目前，基因工程技术在酵母菌、大肠杆菌等微生物中的应用已经比较成熟，可以生产出多种新型发酵食品。

二、发展方向传统发酵食品虽然具有悠久历史，但其生产方式存在着一些问题，如纯度低、发酵周期长、无法控制风味、质量波动等问题。

因此，对传统发酵食品的改良和开发是未来的发展方向。

通过微生物基因工程技术，改良传统食品中的微生物，提高发酵效率和质量，生产更加健康、营养、美味的食品。

2、发展新型微生物新型微生物的应用是发酵食品未来的一大趋势。

通过对新型微生物的研究和开发，生产更加丰富、多样的发酵食品。

同时，对微生物的分离、筛选和鉴定等工作也需要进一步提高，掌握更多新型微生物资源。

3、发展绿色、可持续的生产技术随着人们健康环保意识的提高，未来发酵食品的生产需要更加绿色、可持续。

因此，在发酵过程中，要采用高效、环保的工艺和技术，尽可能减少废弃物和污染物的排放。

1.1 传统发酵技术的应用教学设计-2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教学内容教材章节：人教版选择性必修3 第1章第1节教学内容：1. 传统发酵技术的概念及其应用；2. 传统发酵技术的原理；3. 传统发酵技术的特点及其优势；4. 传统发酵技术的应用案例分析；5. 传统发酵技术在现代食品工业中的应用；6. 传统发酵技术在环境保护中的应用。

二、教学目标1. 知识目标：通过本节课的学习，学生能够理解传统发酵技术的概念，掌握其应用范围和原理，了解其在现代食品工业和环境保护中的具体应用案例，并能够分析这些案例的特点和优势。

2. 能力目标：学生能够运用所学的传统发酵技术知识，分析日常生活中遇到的与发酵相关的问题，并提出相应的解决方案，从而提高学生的实际应用能力和问题解决能力。

3. 情感目标：通过学习传统发酵技术在现代生活中的应用，激发学生对生物科学的兴趣和热爱，培养学生的创新意识和探索精神，使学生更加关注和重视生物科学在现代社会中的重要作用。

4. 价值观目标：使学生认识到传统发酵技术在现代生活中的重要价值，培养学生对传统文化的尊重和传承意识，培养学生的社会责任感和环保意识。

5. 思维能力目标：通过分析传统发酵技术的应用案例，培养学生的批判性思维和创造性思维，使学生能够从多角度思考问题，提高学生的思维能力和创新能力。

三、教学难点与重点本节课的核心内容是传统发酵技术的概念、应用范围、原理、特点及其优势。

通过学习这些内容，学生可以深入理解传统发酵技术在现代社会中的重要地位和作用。

2. 教学难点本节课的难点是传统发酵技术的原理和应用案例分析。

学生可能难以理解发酵过程中微生物的作用和反应机制，以及如何在实际生活中应用这些技术。

3. 教学重点本节课的核心内容是传统发酵技术在现代食品工业和环境保护中的应用。

通过学习这些内容，学生可以了解传统发酵技术在现代社会中的具体应用案例，并能够分析这些案例的特点和优势。

高二生物传统发酵技术知识点传统发酵技术是一种重要的生物技术，广泛应用于食品加工、制药和酿酒等领域。

本文将介绍高二生物学中涉及到的传统发酵技术的知识点，以帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。

一、酵母发酵酵母发酵是传统发酵技术中最常见的一种，广泛应用于食品加工和酿酒中。

在酵母发酵过程中，葡萄糖被酵母菌转化为乙醇和二氧化碳。

这一过程中，可以通过控制温度、pH值和营养物质的供给来促进酵母发酵的进行。

二、乳酸发酵乳酸发酵是一种产生乳酸的发酵过程。

在这种发酵中，细菌将碳水化合物转化为乳酸。

乳酸发酵广泛应用于食品加工领域，例如酸奶和酸黄瓜的制作中。

乳酸发酵的关键因素包括温度、pH值和氧气含量等。

三、酒精发酵酒精发酵是一种产生酒精的发酵过程，在酿酒过程中十分重要。

酒精发酵是由酵母菌将碳水化合物转化为酒精和二氧化碳所致。

在酿酒中，除了酵母菌外，还需要控制温度、压力和氧气含量等因素来提高发酵产物的质量。

四、豆腐和食醋的发酵豆腐和食醋的制作过程中同样运用了传统发酵技术。

豆腐的制作是通过大豆中的酶和盐中的微生物共同作用下的发酵过程实现的。

而食醋的发酵是由醋酸菌将酒精转化为醋酸的过程。

五、传统发酵技术在生活中的应用传统发酵技术在生活中有着广泛的应用。

不仅食品加工领域应用广泛，还有药物的制作和环境保护等方面。

传统发酵技术不仅可以提高食品的品质和口感，还可以改善微生物的生物地理分布，有效防止病原微生物的侵害。

六、传统发酵技术的优缺点传统发酵技术具有一定的优缺点。

它能够利用自然界中存在的微生物资源，对食品进行加工和保鲜，同时也能够降低环境污染和能源消耗。

然而，传统发酵技术的发酵过程耗时较长，占用空间大，生产效率低。

此外，传统发酵技术还面临着微生物污染的风险。

七、新兴的生物技术发展对传统发酵技术的影响随着生物技术的不断发展，新兴的基因工程技术和生物反应器技术逐渐应用于食品加工和酿酒等领域。

这些新技术可以加快发酵过程，提高生产效率，并且可以根据需求调整微生物的特性，使得发酵过程更加可控。

传统发酵技术应用介绍传统发酵技术是一种古老而有效的食品加工方法，通过利用微生物的作用，将食材转化为具有特殊风味和营养的食品。

本文将探讨传统发酵技术的应用领域和优势。

传统发酵技术的应用领域食品加工1.酱油：酱油是传统发酵技术的代表，通过大豆、小麦等原料经过发酵制作而成。

酱油具有独特的香味和口感，是许多菜肴的重要调味品。

2.酸奶：酸奶是利用乳酸菌发酵牛奶而制成的食品。

乳酸菌能够将牛奶中的乳糖转化为乳酸，提高牛奶的口感和营养价值。

3.豆豉：豆豉是利用大豆经过盐腌和发酵制作而成的调味品。

豆豉富含蛋白质和氨基酸，能够增强菜肴的风味。

4.泡菜：泡菜是利用蔬菜经过盐腌和乳酸菌发酵制作而成的食品。

泡菜具有独特的酸味和脆口，是许多亚洲菜肴的重要配菜。

医药领域1.抗生素：许多抗生素是通过微生物的发酵制作而成的。

例如，青霉素是由青霉菌发酵产生的，具有强效的抗菌作用。

2.益生菌：益生菌是一类有益于人体健康的微生物，可以通过发酵技术制备。

益生菌能够调节肠道菌群平衡，提高消化系统的功能。

环境保护1.生物燃料：利用微生物的发酵作用，可以将有机废弃物转化为生物燃料，如生物乙醇和生物气体。

这种发酵技术可以减少化石燃料的使用，降低碳排放。

2.污水处理：利用微生物的发酵作用，可以将污水中的有机物质降解为无害的物质，实现污水的处理和资源回收。

传统发酵技术的优势1.保持食材的原始营养价值：传统发酵技术能够保持食材的原始营养价值，使其更易于消化和吸收。

2.增加食材的风味：通过发酵，食材中的一些成分会发生变化，产生独特的风味和口感。

3.增加食材的保鲜期：许多发酵食品具有较长的保鲜期，可以延长食材的使用时间。

4.提高食材的安全性：发酵过程中，微生物的生长和代谢能够抑制有害菌的生长，提高食材的安全性。

5.利用废弃物资源：传统发酵技术可以利用废弃物资源，减少浪费，实现资源的循环利用。

传统发酵技术的发展趋势1.利用新型微生物：传统发酵技术可以结合现代分子生物学的方法，利用新型微生物进行发酵，提高发酵产品的质量和产量。