素材：混菌發(fā)酵的特點(diǎn)和應(yīng)用 高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

混菌發(fā)酵的特點(diǎn)和應(yīng)用高中生物學(xué)選擇性必修3教材中，發(fā)酵工程中有較多的篇幅講到了醬油的釀造，其中特別提到了混合菌種生產(chǎn)，如圖所示就是醬油的生產(chǎn)過程及菌種發(fā)酵風(fēng)味產(chǎn)物的情況，這些產(chǎn)物構(gòu)成了醬油獨(dú)特的風(fēng)味。那么，什么是混菌發(fā)酵？有什么優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用？混菌發(fā)酵又稱混合培養(yǎng)、混菌發(fā)酵或混合發(fā)酵。一種在深入研究微生物純培養(yǎng)基礎(chǔ)上的人為優(yōu)化的雙菌或多菌混合培養(yǎng)方式，屬于微生物生態(tài)工程范疇。混菌培養(yǎng)的類型很多，如聯(lián)合混菌培養(yǎng)(雙菌同時(shí)培養(yǎng))、序列混菌培養(yǎng)(甲乙兩菌先后培養(yǎng))、共固定化細(xì)胞混合培養(yǎng)(甲乙兩菌混在一起制成固定化細(xì)胞)和混合固定化細(xì)胞混合培養(yǎng)(甲乙兩菌先分別制成固定化細(xì)胞，然后兩者進(jìn)行混合培養(yǎng))，等等。如，酸奶制作：酸乳是以牛奶為主要原料，接種保加利亞酸桿菌、乳酸鏈球菌、嗜熱鏈球菌等菌種，經(jīng)發(fā)酵，使乳中的蛋白質(zhì)凝結(jié)成塊狀，而制成的一種乳制品?；旌暇诎l(fā)酵過程能彌補(bǔ)單一菌種發(fā)酵的不足。保加利亞菌產(chǎn)酸能力最強(qiáng)，但它不能利用蔗糖；嗜酸乳桿菌能利用葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵。保加利亞菌代謝產(chǎn)生小肽和氨基酸可促進(jìn)嗜熱鏈球菌的生長，而嗜熱鏈球菌代謝產(chǎn)生的甲酸和二氧化碳可刺激保加利亞菌的生長。故有時(shí)混合菌種比單一菌種發(fā)酵更好。再如，醬油的生產(chǎn)：醬油是人們生活中不可缺少的調(diào)味品，其營養(yǎng)豐富，含有多種氨基酸、有機(jī)化合物和礦物質(zhì)，還有人體不能自身合成的8種氨基酸。因此，醬油風(fēng)味的好壞會直接影響人體對氨基酸的吸收量和人們的生活質(zhì)量。我國傳統(tǒng)醬油釀造工藝多采用米曲霉單菌種制曲發(fā)酵，原料利用率低，成品品質(zhì)差。對醬油釀造過程，對原料發(fā)酵成熟的快慢，成品顏色的濃淡以及味道的鮮美有直接關(guān)系的微生物是米曲霉和醬油曲霉。但對醬油風(fēng)味有直接影響的是酵母菌和乳酸菌?；旌吓囵B(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)：1.改善傳統(tǒng)調(diào)味品的風(fēng)味近年來，研究人員采用混合培養(yǎng)菌種進(jìn)行發(fā)酵，以改進(jìn)單一菌種發(fā)酵風(fēng)味不足的缺點(diǎn)。這是因?yàn)樵现杏卸喾N物質(zhì)的分解，產(chǎn)品中復(fù)雜成分的合成需要有不同的酶系參與，眾多的酶系有多種菌種產(chǎn)生。2.多級轉(zhuǎn)化較為典型的混合培養(yǎng)是在一定生態(tài)環(huán)境下，第一類微生物先作用于初培養(yǎng)基中的有機(jī)物質(zhì)，然后再由第二類微生物來利用第一類微生物作用后所得中間產(chǎn)物，如醬油發(fā)酵過程中，先由米曲霉的淀粉分解酶用于淀粉，得到葡萄糖，再由酵母和細(xì)菌利用葡萄糖進(jìn)行二階段發(fā)酵。3.防止污染在這樣的混合培養(yǎng)過程中，特別是有大量培養(yǎng)物的情況下，幾乎不可能發(fā)生污染，即便有污染，也不嚴(yán)重。原因是第一類微生物先作用于初培養(yǎng)基中的有機(jī)物質(zhì)，然后再有第二類微生物來利用第一類微生物作用后中間產(chǎn)物。另外，還有生長速度快，混合底物利用率高，微生物群體穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。例、發(fā)酵食品的風(fēng)味不同是由多種因素造成的，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A.菌株遺傳上的差異會造成發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味不同B.不同微生物相互作用可導(dǎo)致發(fā)酵制品風(fēng)味的不同C.不同菌株分泌的酶種類不同，會導(dǎo)致發(fā)酵食品風(fēng)味的不同D.糯米酒和醬油的風(fēng)味差別很大，是因?yàn)獒勗焖鼈兊木N不同解析：菌株遺傳上的差異會造成發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)物不同，風(fēng)味也會不同，A正確；不同微生物相互作用可導(dǎo)致發(fā)酵制品風(fēng)味的不同，B正確；不同菌株分泌的酶種類不同，會導(dǎo)致發(fā)酵食