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1、1. 3发酵工程及其应用学案学习目标1、建构发酵工程的概念2、概述发酵工程的基本环疔，举例说明发酵工程的应用3、通过开展“高中生模拟创业答辩会”活动，进一步提升对发酵工程基本环节的认识，发 展工程思维，认同发酵工程为人类提供了多样的生物产品4、关注发酵工程在食品、医药、农牧业的应用，倡导健康、安全的生活和生产一、发酵工程的基本环节1. 发酵工程的形成过程：随着人们对的认识，的建立，以及的设计成功，人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，发酵工程逐步形成2. 发酵工程的基本环节：发酵工程一般包括,扩大培养，、,接种，, 等方面3. 选冇菌种的方法：（1）从中直接筛选性状优良的常规菌种（
2、2）通过或冇种获得4. 扩大培养的必要性：5. 火菌的原因分析：发酵工程中所用的菌种大多是，一旦有杂菌污染，可能导致产量二、发酵工程的应用1. 发酵工程的特点：发酵工程有其生产条件、原料来源且价格、产物、废弃物对环境的污染和等特点2. 啤酒的工业化生产流程：啤酒的工业化生产流程主要分为和两个阶段。具体为,焙烤，蒸煮，发酵，终止环节。3. 发酵工程的具体应用应用领域应用成果实例在食品工业上的应用生产传统发酵产品增味剂、防牘剂等生产酶制剂加酶洗衣粉中的蛋白酶、脂肪酶等在医药工业上的应用将动植物目的基因转移到中，获得具有某种药物生产能力的微生物，通 过发酵技术获得所需药物胰岛素、干扰素、紫杉醇等将直
3、接改造，通过发酵技术获得药物生长激素释放抑制激素将病原体的抗体基因转入微生物中，或得表达产物即可作为疫苗使用在农牧业上的应用生产微生物肥料用苏云金杆菌防治农林害虫；用白傷菌防治、等单细胞蛋白作为食品添加剂；单细胞蛋白制成生物饲料等课堂检测一、单选题1. 下列有关传统发酵技术应用的叙述，正确的是（）A. 传统发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的B. 果醋发酵液中，液而处的醋酸杆菌密度低于瓶底处的密度C. 制作腐乳时，接种3天后豆腐块表面会长满黄色的毛霉菌丝D. 用带盖瓶子制作葡萄洒时，拧松瓶盖的间隔时间不一定相同2下列关于啤洒的工业化生产的叙述，不正确的是（）A. 啤洒生产的主要原料是大
4、麦B. 啤酒生产的发酵过程包括主发酵阶段和后发酵阶段C. 主发酵在低温、密闭条件下进行，发酵液澄淸、成熟可以饮用D. 发酵的温度和时间会影响啤酒的口味3. 下列关于食品工业上的产品和相应的微生物，错误的是（）A. 酱油一一黑曲霉B.啤酒一一酵母菌C.味精一一谷氨酸棒状杆菌D.柠檬酸一一乳酸菌4. 下列选项中，关于单细胞蛋白饲料描述不正确的是（）A.原料来源丰富，工农业废物、废水，如秸秆、蔗渣、甜菜渣等均可用来生产单细胞蛋白饲料B. 单细胞蛋白饲料主要有饲料酵母、石汕蛋白和藻类饲料C. 单细胞蛋白只含有蛋白质D. 单细胞蛋白是指在大规模系统培养中生长的包括水藻、细菌、放线菌、酵母和鑫菌等微生 物
5、产生的菌体蛋白质5. 下列关于食品添加剂的叙述，不正确的是()A.醋可同时用作防腐剂和调味剂B.亚硝酸钠可能致癌C.食盐可同时用作防腐剂和调味剂D.酱油可同时用作防腐剂和调味剂6. 传统发酵技术和现代发酵工程都是利用各种微生物的代谢来实现相关产品的生产，下列微 生物在发酵生产产品过程中需要提供空气或氧气的是() 酵母菌 醋酸菌 乳酸菌 毛廉 谷氨酸棒状杆菌A.®B.©®C.®D.二、填空题7. 近年来，舌尖上的中国引发了全民关注美食的热潮，其中广元本地不乏利用微生物发酵 制作的美食，如素有"东方奶酪”之称的“石宝寨牌”忠州豆腐乳、中国泡菜著爼品
6、牌“吉 香居”等。请回答下列有关问题：(1) “石宝寨牌”忠州豆腐乳前期发酵是在严格的无菌条件下进行，温度应控制在，并保持一泄的湿度。后期加入食盐、香料粉、乌杨白洒密闭发酵6个月，乌 杨白酒含量一般控制在左右。(2) 制作'吉香居”泡菜时，起主要作用的微生物是。在发酵初期，很多杂菌会大量繁殖，英中导致泡菜水的表而长白膜的微生物是(3) 我国酿醋的历史悠久，其主要生产工艺流程如图:硕番刑型缪|成然酒宿酵母菌与醋酸菌在结构上的最大区别是后者.酵母菌和醋酸菌的异化作用类型依次是. C酒精发酵阶段，参与反应的酵母菌菌种来自。 该反应在酵母菌细胞的中进行，若产物中有酒精，可使用酸性重洛酸钾检 验
7、，呈现色。参考答案1. 答案：D解析：现代发酵技术的操作过程是在严格无菌的条件下进行的，传统发酵技术的操作过程并 不是在严格无菌的条件下进行的：由于醋酸菌是嗜氧菌，因此果醋发酵液中，液而处的醋酸 杆菌密度高于瓶底处的密度：制作腐乳时，接种3天后豆腐块表而会长满白色的毛監菌幺幺： 随着酒精发酵的进行，由于培养基中营养物质减少、代谢废物积累等原因，酵母菌数量减少, 产生的二氧化碳减少，因此用带盖瓶子制作匍萄酒时，拧松瓶盖的间隔时间会延长，即拧松 瓶盖的间隔时间不一泄相同。2. 答案：C解析：主发酵结束后，发酵液不适合饮用，后发酵需要在低温、密闭条件下进行，发酵的温 度和发酵的时间随啤洒品种的口味要
8、求的不同而有所差异，故选C。3. 答案：D解析：柠檬酸是通过黑曲鑫发酵制得的，D错误。4. 答案：C解析：单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体，故单细胞蛋白是菌体，含有多种有机物, 而不是只含有蛋白质，C错误。5. 答案：D解析：醋具有酸性，可作为防腐剂；醋具有酸味，可作为调味剂。A正确。亚硝酸钠可用作 防腐剂，但如摄入过量的亚硝酸钠，会产生致癌物质业硝酸胺，对人体有害。B正确。食盐 有咸味，可作为调味剂：食盐能够使细菌脱水死亡，达到抑制细菌繁殖的目的，可作为防腐 剂。C正确。酱油是生活中的重要调味剂，但不是防腐剂，D错误。6. 答案：D解析：酵母菌发酵产生酒精是在无氧条件下，乳酸菌为厌氧型
9、，这两种微生物在发酵过程中 需要无氧条件：醋酸菌、毛签和谷氨酸棒状杆菌都是需氧型，其发酵过程中需要不断通入氧 气或空气。D正确。7. 答案：(1) 15-18 °C； 12%(2)乳酸菌：酵母菌（3）无核膜包被的细胞核：兼性厌氧型：需氧型：葡萄皮上的野生型酵母菌：细胞质基质； 灰绿解析：（1）腐乳前期发酵时，温度应该控制在15-18 °C,并保持一眾的湿度，酒精含量一 般控制在12%左右，洒精含量过高会延长腐乳成熟的时间，含量过低则不能抑制杂菌生长。（2）参与泡菜制作的微生物是乳酸菌。在发酵初期，很多杂菌会大量繁殖，英中导致泡菜 水的表而长白膜的微生物是酵母菌。（3）酵母菌属于頁核生物，醋酸菌属于原核生物，貞核细胞与原核细胞在结构上的最大区 别是原核细胞无核膜包被的细胞核。酵母菌的异化作用类型是兼性厌氧型，醋酸菌的异化作 用类型是需氧型。洒精发酵阶段，参与反应的酵母菌菌种来自葡萄皮上的野生型酵母菌。酵 母菌通过无氧呼吸产生酒精，而无氧呼吸的场所是细胞质基质。在操作过程中，发酵罐先通 入无菌空气，促进酵母菌大量繁殖，然后密闭，有利于酵母菌无氧呼吸获得更多的酒精产物。 若产物中有洒精，可使用酸性重锯酸钾检验，呈现灰绿色。