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1、基基因因工工程程酶酶工工程程发发酵酵工工程程生物学的四大工程细细胞胞工工程程第一节第一节 源远流长的发酵技术源远流长的发酵技术我国发酵技术的历史：我国发酵技术的历史：在中国，约在公元在中国，约在公元4000多多年前的龙山文化时期，便出现年前的龙山文化时期，便出现了自然发酵的果酒。殷商时代了自然发酵的果酒。殷商时代的甲骨文中可有的甲骨文中可有“酒酒”字。北字。北魏贾思勰的魏贾思勰的齐民要术齐民要术中，中，列有谷物制曲，酿酒、制酱、列有谷物制曲，酿酒、制酱、造醋和腌菜等方法。造醋和腌菜等方法。一、发酵技术一、发酵技术霉菌霉菌乳酸菌乳酸菌酵母菌酵母菌水果放久了水果放久了为什么会有为什么会有酒味？酒味
2、？果酒暴露在空气中为什么会变酸？果酒暴露在空气中为什么会变酸？醋酸菌醋酸菌酵酵母母菌菌醋醋酸酸菌菌乳酸菌乳酸菌谷氨酸棒状杆菌谷氨酸棒状杆菌微生物微生物 发酵技术是指利用发酵技术是指利用微生微生物物的的发酵作用发酵作用，运用一些，运用一些技术手段控制技术手段控制发酵过程发酵过程，大大规模规模生产生产发酵产品发酵产品的技术。的技术。发酵技术的概念：发酵技术的概念：原料原料:酒曲酒曲糯米糯米(一一)、米酒的酿制、米酒的酿制 酒酒曲上生长有大量的曲上生长有大量的微生物微生物，还有微生物所分泌的，还有微生物所分泌的酶酶，酶具有生物催化作用，可以加速将谷物中的淀粉，蛋，酶具有生物催化作用，可以加速将谷物中
3、的淀粉，蛋白质等转变成酒精、糖、氨基酸等。白质等转变成酒精、糖、氨基酸等。1.清洗所用器具清洗所用器具 操作步骤：操作步骤：2.蒸熟糯米蒸熟糯米3.用凉开水冲洗蒸熟的糯米用凉开水冲洗蒸熟的糯米4.将酒曲与糯米充分搅拌将酒曲与糯米充分搅拌（在中间挖一个洞）（在中间挖一个洞）5.密封密封6.置于置于2530左右的环境中左右的环境中 请大家从以下几方面对酒酿制作过程做请大家从以下几方面对酒酿制作过程做一些简单的分析：一些简单的分析：高温灭菌高温灭菌防止杂菌污染防止杂菌污染（1）降低糯米的温度，防止温度过高抑制或杀死）降低糯米的温度，防止温度过高抑制或杀死 酵母菌。酵母菌。（2）防止杂菌污染）防止杂菌
4、污染1、清洗器具的目的是、清洗器具的目的是_。2、将米蒸熟的目的是、将米蒸熟的目的是_。3、为什么用凉开水冲淋蒸熟的糯米？、为什么用凉开水冲淋蒸熟的糯米？4、(1)酒曲为什么要与糯米混合均匀？酒曲为什么要与糯米混合均匀？目的是使酒曲中的微生物更充分地利用糯米作目的是使酒曲中的微生物更充分地利用糯米作为原料，加快发酵的速度。为原料，加快发酵的速度。(2)为什么在糯米中央挖一个洞？为什么在糯米中央挖一个洞？增加氧气，促使酵母菌快速繁殖；增加氧气，促使酵母菌快速繁殖；归纳小结：酒酿是酵母菌发酵的产物归纳小结：酒酿是酵母菌发酵的产物5、为什么容器要密封？、为什么容器要密封？（1）防止杂菌污染）防止杂菌
5、污染；（；（2）提供无氧环境。）提供无氧环境。6、为什么要将容器置于、为什么要将容器置于2530左右的环境中左右的环境中？提供酵母菌生活适宜的温度提供酵母菌生活适宜的温度 如果不密封，可能会使其他杂菌进入，导致原料变如果不密封，可能会使其他杂菌进入，导致原料变质，酿酒失败。质，酿酒失败。1.清洗所用器具清洗所用器具 2.蒸熟糯米蒸熟糯米 3.用凉开水冲洗蒸熟的糯米用凉开水冲洗蒸熟的糯米 4.将酒曲与糯米充分搅拌将酒曲与糯米充分搅拌（在中间挖一个洞）（在中间挖一个洞）5.密封密封 6.置于置于2530左右的环境中左右的环境中(1)制作米酒的过程中，有利于微生物生长和发酵的步制作米酒的过程中，有利
6、于微生物生长和发酵的步骤有骤有_;(2)防止被其他微生物污染的步骤有防止被其他微生物污染的步骤有_.3、4、5、61、2、3、5可用可用大豆大豆制甜酒酿吗？制甜酒酿吗？不能不能。大豆含蛋白脂和油脂不能酿酒；只有。大豆含蛋白脂和油脂不能酿酒；只有含淀粉和糖的植物或种子才能酿酒。含淀粉和糖的植物或种子才能酿酒。制作制作面酱面酱的原料是面粉，需要的原料是面粉，需要曲霉曲霉进行发酵；进行发酵；制作制作黄豆黄豆酱的原料是面粉和黄豆，主要需要酱的原料是面粉和黄豆，主要需要曲曲霉霉发酵；发酵；制作制作豆豉豆豉的原料是黄豆，主要需要的原料是黄豆，主要需要曲霉、毛霉、曲霉、毛霉、黑根霉黑根霉等进行发酵。等进行发
7、酵。常见食品与其发酵的微生物常见食品与其发酵的微生物酒酿酒酿面包面包馒头馒头酵母菌酵母菌果酒果酒醋醋醋酸菌醋酸菌酸奶酸奶泡菜泡菜乳酸菌（厌氧）乳酸菌（厌氧）二、发酵技术的发展二、发酵技术的发展u发酵技术已经从利用自然界中发酵技术已经从利用自然界中原有的原有的微生物进行微生物进行 发酵生产的阶段，进入到按照发酵生产的阶段，进入到按照人的意愿人的意愿创造出具有创造出具有特殊性能特殊性能的微生物，以生产人类需要的发酵产品的的微生物，以生产人类需要的发酵产品的新阶段。新阶段。u人类早在人类早在4000多年前已广泛应用发酵技术；多年前已广泛应用发酵技术；但近代才弄清发酵技术的原理。但近代才弄清发酵技术的
8、原理。三、发酵产品的分类三、发酵产品的分类 化工产品：酒精、柠檬酸、香料等。化工产品：酒精、柠檬酸、香料等。医药产品：抗生素、维生素等。医药产品：抗生素、维生素等。食品和饮料：酱制品、酒类、饮料等食品和饮料：酱制品、酒类、饮料等发酵技术与日常生活发酵技术与日常生活化工产品化工产品酒精、柠檬酸、香料等酒精、柠檬酸、香料等发酵技术与日常生活发酵技术与日常生活医药产品医药产品抗生素、维生素等抗生素、维生素等 由某些微生物产生的化学物质，由某些微生物产生的化学物质，能抑制微生物和其他细胞增殖的物质。能抑制微生物和其他细胞增殖的物质。如青霉素、红霉素等，有利于人体抵如青霉素、红霉素等，有利于人体抵抗外来
9、的病原体。抗外来的病原体。发酵技术与日常生活发酵技术与日常生活食品、饮料食品、饮料 酱制品、酒类、饮料等酱制品、酒类、饮料等（酸奶、馒头、面包、酸奶、馒头、面包、酱油、米酒、米醋等）酱油、米酒、米醋等）按发酵原料分类按发酵原料分类 我们现在常吃的发酵食品主要有我们现在常吃的发酵食品主要有谷物发酵制品谷物发酵制品、豆类发酵制品豆类发酵制品和和乳类发酵制品乳类发酵制品。谷物发酵制品包括甜面酱、米醋、米酒等，这些食品中富含谷物发酵制品包括甜面酱、米醋、米酒等，这些食品中富含苏氨酸等成分，可以防止记忆力减退。另外，醋的主要成分是多种苏氨酸等成分，可以防止记忆力减退。另外，醋的主要成分是多种氨基酸及矿物
10、质，有降低血压、血糖及胆固醇的效果。此外，还有氨基酸及矿物质，有降低血压、血糖及胆固醇的效果。此外，还有馒头、面包、包子、发面饼等。馒头、面包、包子、发面饼等。豆类发酵制品包括豆瓣酱、酱油、豆豉、腐乳等。发酵的大豆类发酵制品包括豆瓣酱、酱油、豆豉、腐乳等。发酵的大豆含有丰富的抗血栓成分，有预防豆含有丰富的抗血栓成分，有预防动脉粥样硬化动脉粥样硬化、降低血压之功效。、降低血压之功效。豆类发酵之后，能参与维生素豆类发酵之后，能参与维生素K合成，防止骨质疏松症的发生。合成，防止骨质疏松症的发生。乳类发酵制品如酸奶、奶酪等含有乳酸菌等成分，能抑制肠乳类发酵制品如酸奶、奶酪等含有乳酸菌等成分，能抑制肠道
11、腐败菌的生长，又能刺激机体免疫系统，调动机体的积极因素，道腐败菌的生长，又能刺激机体免疫系统，调动机体的积极因素，有效地预防癌症。有效地预防癌症。发酵食品分类发酵食品分类 经发酵过程制造食品时所利用的最常用的有：酵母菌、曲霉以及细菌中的乳酸菌、醋酸菌、黄短杆菌、棒状杆菌等。通过这些微生物作用制成的食品通常有以下5类：酒精饮料，如蒸馏酒、黄酒、果酒、啤酒等；乳制品，如酸奶、酸性奶油、马奶酒、干酪等豆制品，如豆腐乳、豆豉、纳豆等；发酵蔬菜，如泡菜、酸菜等；调味品，如醋、黄酱、酱油、甜味剂（如天冬甜味精）、增味剂（如5-核苷酸）和味精等。发酵食品的价值发酵食品的价值。（1）富含维生素；）富含维生素；
12、（2）发酵食品的蛋白质消化吸收率高。如豆类，）发酵食品的蛋白质消化吸收率高。如豆类，发酵之后蛋白质的消化吸收率高达发酵之后蛋白质的消化吸收率高达95%以上；以上；（3）使钙、铁、锌、铬等微量元素的生物利用度）使钙、铁、锌、铬等微量元素的生物利用度 大幅度上升；大幅度上升；（4）解毒；）解毒；（5）提高人体免疫力。）提高人体免疫力。酸奶的制作酸奶的制作操作步骤：操作步骤：高温灭菌高温灭菌降低温度，防止温度过高抑制或杀降低温度，防止温度过高抑制或杀死乳酸菌。死乳酸菌。接种，其实就是加入乳酸菌。接种，其实就是加入乳酸菌。防止杂菌污染防止杂菌污染，提供无氧环境，提供无氧环境1.将牛奶加热到接近沸腾：将牛奶加热到接近沸腾：2.把加热的牛奶冷却：把加热的牛奶冷却：3.加入酸奶：加入酸奶：4.密封：密封：