高中生物：选择性必修：3-1 传统发酵技术的应用

发酵工程

传统发酵技术的应用

发酵与传统发酵技术

发酵

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。

传统发酵技术

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

尝试制作传统发酵食品

常见菌种

乳酸菌

类型

厌氧细菌

特点

在无氧的情况下将葡萄糖分解成乳酸

应用

乳制品的发酵

泡菜的研制

常见品种

乳酸链球菌

乳酸杆菌

酵母菌

类型

单细胞真菌

兼性厌氧微生物

特点

在无氧条件下能进行酒精发酵

应用

酿酒

制作馒头、面包

影响因素

温度

酿酒酵母最适生长温度为28℃

醋酸菌

类型

好厌氧菌

特点

当氧气、糖原充足时能将糖分解成醋酸

缺少糖原是将乙醇转化为乙醛，在将乙醛变为醋酸

应用

制作各种风味的醋

多数醋酸菌最适生长温度为30~35℃

应用

为了缩短发酵时间,确保品质稳定,工业上大规模生产时,通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。

微生物培养技术及应用

微生物的基本培养技术

培养基

定义

人们按照微生物UI营养物质的不同需求，配制出工期生长繁殖的营养物质

作用

培养

分离

坚定

保存

微生物或积累其代谢物

分类

按功能分类

选择培养基

鉴别培养基

按物理性质

液体培养基

扩大培养

固体培养基

观察菌落

营养成分

必要物质

水

碳源

提供碳元素的物质

氮源

提供氮元素的物质

若遇到拥有固氮或合成碳元素的微生物可以不加入

无机盐

不必要物质

其他物质

PH

特殊物质

氧气

生长因子

常见的营养基配方

牛肉膏蛋白胨培养基

水

牛肉膏

碳源

蛋白胨

氮源

氯化钠

无机盐

培养乳酸杆菌的培养基

额外加入维生素

培养霉菌的培养基

将培养基调制酸性

培养细菌的培养基

需将培养基调至中性或弱碱性

培养厌氧微生物的培养基

提供无氧的环境

无菌技术

消毒

定义

使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部的一部分微生物

常见消毒方法

煮沸消毒

巴氏消毒

62~65℃消毒30分钟

80~90℃处理30秒~1分钟

杀死牛奶其中绝大多数微生物并且不破坏牛奶的营养部分

紫外线消毒

杀死物体表面或空气中的微生物

酒精消毒

灭菌

定义

使用强烈的理化方法杀死物体内所有的微生物，包括和芽孢和孢子

常见灭菌方法

湿热灭菌

含义

利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法

工具

高压蒸汽灭菌锅

方法

100kPa，121℃维持15~30min

干热灭菌

工具

干热灭菌箱

方法

150~170℃的热空气维持2~3小时

对象

耐高温和需要保持干燥的物品

灼烧灭菌

对象

微生物的接种工具

接种过程中，试管口、瓶口等容易被污染的部位

方法

直接在酒精灯火焰充分燃烧层灼烧

微生物的纯培养

纯培养的定义