⑴ 利用微生物发酵可以生产哪些产品
利用微生物发酵生产我们需要的产品,古已有之。3000年前,两河流域就有了用大麦经微生物发酵生产的含酒精饮料,类似于现在的啤酒。我国也在2000多年前,利用微生物生产了酒类、酱油、醋等产品。此后,酸菜、腐乳、酸奶等也出现了。到了近现代,随着对微生物认知程度的提高,微生物发酵为我们提供了更多的产品。
在饮料中,有啤酒、白酒、黄酒、葡萄酒、果酒等。
在食品中,有酸菜、腐乳、酸奶、酱油、醋、味精等。
在化工中,有氨基酸、有机酸、淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、脂肪酶、乙醇、乙醛、乙酸、丙醇、丙酮、丁醇、甲烷(就是沼气)、核苷酸……等等。
微生物在医药方面的应用属于现代生物技术。最早是青霉素,此后,各种抗生素层出不穷,多数是用放线菌生产的。还有维生素C、维生素E等。现在,利用单克隆抗体生产的干扰素产品也已应用于临床。用于基因重组技术,将其它生物的基因导入微生物体内,已生产出了很多原来产量低、提取不易的药物,如紫杉醇等。
总之,微生物的工业化应用技术是当今发展最快、前景最好的产业之一。
⑵ 人们利用微生物的例子
例子很多了,举几个与你生活相关的吧
比如酸奶,就通过乳酸菌发酵而成;
各种酒,白酒,葡萄酒,啤酒是不同原来通过微生物发酵而成的。酱油,醋等也是通过微生物酿造的;
蒸馒头的面也要用酵母菌发酵,面包也一样
一些生物制药,如消炎药、抗生素等等,也是微生物制造而成的。
⑶ 利用微生物发酵制成的产品有哪些
发酵工业的产品在日常生活中随处可见,酒、酸奶、酱油、醋、味精,以及抗生素药、激素、疫苗等,都是利用微生物发酵制成的产品。
人类在史前时期已经能够利用各种不同的微生物了。公元前2000多年,埃及人已酿造出了葡萄酒,中国古代劳动人民,早在4000多年前就从实践中发现了发酵现象。中国用谷物酿酒大概开始于新石器时代。山东龙山文化晚期已有陶尊等饮酒器具。古书记载:“仪狄作酒,禹饮而甘之”。春秋战国时已开始酿醋,周朝时(公元前1000年)酱油业就已很发达。
中国的白酒有一种曲酒,是用酒曲造酒,实际上是糖化和酒化统一的过程,这是一项重大的发明。曲是培养酵母和霉菌等微生物的谷物。曲的发明和制曲技术的不断改进,是中国制酒工业上的一项伟大成就,曲在医学和发酵食品方面也有十分重要的作用。
⑷ 请列举出一些有微生物发酵而成的食品,说明它们是有什么微生物发酵而成的,并且说明发酵过程
1.哪些食品是直接由微生物发酵生产的?
提示:面包,馒头,酸奶,酒,酱油,醋,酱,泡菜,酸菜,腐乳,醪糟,奶酪等,是直接由微生物发酵产生的。
2.哪些食品中添加了经发酵生产的食品添加剂?
提示:喜蛋、糖果、饼干、果冻等添加了红曲色素,以调节色泽;果汁、饼干、面包、点心、方便面等添加了黄原胶,起悬浮、稳定、增稠、改善口感、防止粘牙、延长储存期等作用;各类罐头,包括蔬菜、水果、蘑菇、鱼类、肉类、蛋类罐头,香肠,包装奶等添加了乳链杆菌肽,以保鲜、防腐,降低杀菌强度,保存营养和改善口感等;各种果汁、啤酒和饮料中均需使用柠檬酸或乳酸作为酸味剂调节口味、口感;饭店、食堂和家庭制作的菜肴中常加味精或肌苷,以增加鲜味。可以说市场上出售的各类食品均加有各种食品添加剂,其中约70%~80%的食品添加剂是用发酵法,或发酵产生的酶,加工生产的。
(三)旁栏思考题
抗生素、氨基酸、酶制剂等产品为什么能通过微生物发酵来生产?这与微生物的生长和代谢特点有什么关系?
提示:自然界中的微生物能够从它生存的环境中吸取营养物和能量,进行物质的合成与代谢,进行繁衍,这一切生命活动几乎都是由酶催化的生物反应完成的。因此,在微生物细胞中存在能够催化各种反应的酶。我们可以从中筛选出能够产生某种酶较多的微生物,利用该微生物的代谢活动,获得某种产品。
自然界中存在的某些微生物因适应不同的环境,或因自身生存的需要而具备产生某种物质的能力,如某些微生物因争夺生存环境或营养物,会产生抗生素将其他种类的微生物杀死;微生物为将环境中的蛋白质、纤维素、淀粉等大分子变成可吸收的营养物,会产生蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶,将其水解成可吸收的小分子的多肽或氨基酸、葡萄糖;另外,微生物从环境中能够得到的营养物的种类必定有限,不能够满足需要,因此,微生物细胞会通过合成或分解代谢生产它必需的一些物质,包括氨基酸、核苷酸等等。这一切都是为满足微生物生存和繁殖的需要,人们就可以利用微生物的这种生产能力,生产各种有用的产品,如抗生素、氨基酸、酶等。
(四)到社会中去
1.调查食品店中或超市中有哪些发酵食品,列举出五种并说明其原料、使用的菌种、发酵的类型(需氧或厌氧发酵)及发酵前后的营养成分有哪些变化?
提示:酒类:包括果酒、啤酒、白酒及其他酒均是利用酿酒酵母,在厌氧条件下进行发酵,将葡萄糖转化为酒精生产的。白酒经过蒸馏,因此酒的主要成分是水和酒精,以及一些加热后易挥发物质,如各种酯类、其他醇类和少量低碳醛酮类化合物。果酒和啤酒是非蒸馏酒,发酵时酵母将果汁中或发酵液中的葡萄糖,转化为酒精,而其他营养成分会部分被酵母利用,产生一些代谢产物,如氨基酸、维生素等,也会进入发酵的酒液中。因此,果酒和啤酒营养价值较高。
醋:食品店或超市出售的醋中,除了白醋是由化学合成的食品级醋酸勾兑的外,其他的则是由醋酸菌在好氧条件下发酵,将固体发酵产生的酒精转化为醋酸生产的。由于使用的微生物菌种或曲种的差异,在葡萄糖发酵过程中会产生乳酸或其他有机酸,因而使醋有不同的风味。
酱油:酱油生产以大豆为主要原料,其他有麦麸、小麦、玉米等,将上述原料经粉碎制成固体培养基,在好氧条件下,利用产生蛋白酶的霉菌,如黑曲霉进行发酵。微生物在生长过程中会产生大量的蛋白酶,将培养基中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸,然后淋洗、调制成酱油产品。酱油富含氨基酸和肽,具有特殊香味。
酱:以大豆和少量面粉为原料,蒸煮后在空气中自然发酵。发酵过程主要是能够产生蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的霉菌,将大豆中的蛋白质、脂肪、淀粉分解,产生出氨基酸、多肽、甘油、脂肪酸等多种物质。这些物质使酱具有独特的酱香味。
酸奶:牛奶在厌氧条件下,由乳酸菌发酵,将乳糖分解,并进一步发酵产生乳酸和其他有机酸,以及一些芳香物质和维生素等;同时蛋白质也部分水解。因此,酸奶是营养丰富、易消化,少含乳糖,是适合于有乳糖不适应症者的优良食品。
醪糟:又称酒酿,是大米经蒸煮后,接种根霉,在好氧条件下,发酵生产的含低浓度酒精和不同糖分的食品。根霉在生长时会产生大量的淀粉酶,将大米中的淀粉水解成葡萄糖,同时利用部分葡萄糖发酵产生酒精。由于使用的根霉菌种不同,可以生产不同酒精度、不同甜度和不同香味的醪糟。
面包:现在的面包均是利用活性干酵母(面包酵母)经活化后,与面粉混合发酵,再加入各种添加剂,经烤制生产的。面粉发酵后淀粉结构发生改变,变得易于消化、营养易于吸收。
馒头:以前做馒头的面粉是经自然发酵后蒸制的,如果连续使用面肥发酵,经几代发酵,微生物会因生长优势而单一化。发酵的菌种一般多为乳酸菌。因为发酵产酸,在蒸制前要用碱中和酸,制得的馒头才松软适口、带有特殊香味。现在,大批量生产是采用干酵母发酵,所以不产酸,不需要再用碱中和即可蒸制。
泡菜和腐乳:请参看《生物技术实践》的专题2的课题1和2。
酸菜:与泡菜类似。