人教版高中生物选择性必修第3册 第1章 发酵工程 第1节 传统发酵技术的应用第1课时.pptVIP

高二—人教版—生物学选择性必修3—第1章

传统发酵技术的应用(第1课时）

面包酸奶、馒头都是很多人喜爱的食物，这些食品的制作都离不开微生物发酵。啤酒、味精乃至胰岛素等药物的工业化生产，也利用了微生物的发酵。工业化大规模生产在菌种的选育和培养、发酵条件的控制等方面比传统发酵生产复杂得多，需要发酵工程来实现。第1章发酵工程

约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料。后来，人们通过自然发酵或曲种传代的固体发酵方法生产其他食品，如酱油、醋、豆鼓、腐乳和酸奶等。这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成，但在几千年的时间里，人们并不明白其中的道理。从传统发酵技术到发酵工程

1857年，法国微生物学家巴斯德(L.Pasteur,1822-1895)通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的，从而将酵母菌与发酵联系起来。1897年，科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，逐渐了解了发酵的本质。

关于酶本质的探索巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关。巴斯德李比希毕希纳发酵与活细胞有关。引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，并把该物质称为酿酶。必修一P79

引起水稻出现恶苗病的原因可能是:（1）赤霉菌本身引起的。（2）赤霉菌产生某种化学物质引起的。如何验证？1926年，科学家发现水稻感染了赤霉菌→水稻疯长→恶苗病将赤霉菌培养基的滤液喷洒到健康水稻幼苗上1935年，科学家从培养基滤液中分离出赤霉素；→没有感染赤霉菌，却有恶苗病的症状。→结论：赤霉菌产生的物质导致恶苗病的出现

1897年，科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，逐渐了解了发酵的本质。之后的30多年间，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。同时，作坊式的手工生产向近代工业化生产方向发展。利用微生物生产的新产品，如酒精、柠檬酸和淀粉酶等不断出现。

20世纪40年代，利用发酵工程大规模生产青霉素成为研究的主攻方向。由于青霉素产生菌是需氧型的，科学家在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气液体发酵技术，使青霉素的生产实现了产业化。不久，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现及生产，抗生素发酵工业兴起。

1957年，用微生物生产谷氨酸获得成功。20世纪60年代，科学家通过研究微生物的代谢途径，继续改进发酵技术，通过人工诱变特定微生物，获得了具有更高生产能力的突变类型。之后，酶制剂、多糖、维生素发酵工业相继兴起。

20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等的发展，使发酵工程进入了定向育种的新阶段。例如，运用基因工程可以将动植物的基因转移到微生物中，获得具有特殊生产能力的微生物，大量生产人们所需要的产品，如人胰岛素、干扰素等。

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。

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。

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。第1节传统发酵技术的应用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？葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌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。

一、发酵与传统发酵技术约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。酿酒技术给古代人民的生活增添了丰富的色彩。许多古老的酿酒工艺一直保留并延续至今。汉代砖刻上的酿酒图展示我国古代酿酒作坊的绘画作品

1857年，法国微生物学家巴斯德(L.Pasteur,1822-1895)通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。此后，人们才开始了解发酵的本质。

发酵1）概念：指人们利用微生物，在适宜条件下，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）类型：需氧发酵厌氧发酵醋酸发酵、谷氨酸发酵酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物必修一P94：酵母菌、