复旦大学：《改变生活的生物技术》课程教学资源（课件讲义，2016）美食中的生物技术——酿造技术

改变生活的生物技术 美食中的生物技术:酿造技术 转化的灵感 ■数千年前生物技术就出现在人类生活中: 面包、奶酪、啤酒、酱油及其他食品的传统 生产工艺一基于发酵的传统生物技术(生物转化)

1 改变生活的生物技术 美食中的生物技术：酿造技术 数千年前生物技术就出现在人类生活中： 面包、奶酪、啤酒、酱油及其他食品的传统 生产工艺—基于发酵的传统生物技术（生物转化） ——转化的灵感

发酵 各种泡菜 啤酒发酵 美食中的生物技术-核心是“发酵”( Fermentation) 发酵的本质是微生物将原料中的分子进行转化,通常是将 糖转化为酸、气或酒精,从而创造出具有独特风味和营养 价值的产物。 在发酵过程中,微生物还会产生独特的代谢产物,例如有 机酸和维生素等,增添了产物的风味和营养

• 美食中的生物技术-核心是“发酵”(Fermentation) • 发酵的本质是微生物将原料中的分子进行转化，通常是将 糖转化为酸、气或酒精，从而创造出具有独特风味和营养 价值的产物。 • 在发酵过程中，微生物还会产生独特的代谢产物，例如有 机酸和维生素等，增添了产物的风味和营养。 2 发酵 各种泡菜 啤酒发酵

发酵 发酵食物中的幕后英雄 是微生物。 最常见的微生物包括 酿酒酵母 (Saccharomyces Aspergillus Lactobacillus Saccharomyces 乳酸菌( Lactobacillus) 几 Lactic acid Lactic acid Ethanol cO 2 Ethanol Carbon dioxide 曲霉( Aspergillus)。 微生物将原料中的糖转 化为丙酮酸后,通过不 auce Cheese, Yogurt Bread 同的途径,或者生成 C02,或者生成乙醇,或 者产生乳酸,从而获得 了不同风味的产物

• 发酵食物中的幕后英雄 是微生物。 • 最常见的微生物包括： 酿酒酵母 (Saccharomyces) 乳酸菌(Lactobacillus) 曲霉(Aspergillus)。 • 微生物将原料中的糖转 化为丙酮酸后，通过不 同的途径，或者生成 CO2,或者生成乙醇，或 者产生乳酸，从而获得 了不同风味的产物。 3 发酵

改变生活的生物技术 对酒当歌,人生几何 酿酒的奥秘 昵图同 wuaw,pice

改变生活的生物技术 对酒当歌，人生几何 -酿酒的奥秘

的改变生活的生物技术:古老的酿造技术 古埃及人酿造啤酒 古希腊妇女制作面包 (4500年前) (6000年前) 中世纪的啤酒酿造 酿酒是人类最早掌握的发酵技术之一,也是最早的生物技术之一。 大约在公元前8000~60年,幼发拉底河和底格里斯河两岸(两河流域, 现伊拉克)的苏美尔人开始酿造啤酒

• 酿酒是人类最早掌握的发酵技术之一，也是最早的生物技术之一。 •大约在公元前8000~6000年，幼发拉底河和底格里斯河两岸（两河流域， 现伊拉克）的苏美尔人开始酿造啤酒。 5 改变生活的生物技术：古老的酿造技术 古埃及人酿造啤酒 （4500年前） 古希腊妇女制作面包 （6000年前） 中世纪的啤酒酿造

e 酿酒技术的诞生乙 Barad ORDANILN 苏美尔人饮酒的石雕 两河流域(美索不达米亚) 苏美尔人,浸泡大麦或二粒小麦,使其发芽,从而酿造初一种营养丰 富、不易腐坏,并能使人兴奋的饮料一啤酒。 Beer:啤酒,Bere:大麦,古撒克逊人文字

• 苏美尔人，浸泡大麦或二粒小麦，使其发芽，从而酿造初一种营养丰 富、不易腐坏，并能使人兴奋的饮料—啤酒。 Beer：啤酒，Bere：大麦，古撒克逊人文字 6 酿酒技术的诞生 苏美尔人饮酒的石雕 两河流域（美索不达米亚）

苏美尔酿酒的方法 “宁卡斯,你做生面团……把生面团放到一个坑里,加入甜香料,用一把大 铲子混合搅拌成为 bapp ir。你把 bapp ir放在大烤炉里烘烤。把去壳谷物整理 成堆。你加水于‘被泥土覆盖的麦芽(munu4)。你把麦芽(sun2)浸泡在 一个罐子里……。你把这些已煮的麦芽( ttab)散开在大的芦苇席上,使 其冷却。你“双手拿着”鲜麦芽汁(dida),加入蜂蜜和发酵液进行酿造 …你把麦芽汁“放”进器皿——发酵缸。‘将它们通过(底部的漏口)过 滤进(下面与其连接的)大储存缸( l atan)里’。你倒出储存缸里已过滤 的啤酒 有关苏美尔啤酒的酿造技术,记载最详细的文献资料是古 巴比伦时期的副本《宁卡斯赞美诗》《宁卡斯赞美诗》中 记录了苏美尔人酿造啤酒的方法 ·方法中多次提到酿酒的关键原料-麦芽

7 苏美尔人酿酒的方法 • 有关苏美尔啤酒的酿造技术，记载最详细的文献资料是古 巴比伦时期的副本《宁卡斯赞美诗》《宁卡斯赞美诗》中 记录了苏美尔人酿造啤酒的方法。 • 方法中多次提到酿酒的关键原料-麦芽。 “宁卡斯，你做生面团……把生面团放到一个坑里，加入甜香料，用一把大 铲子混合搅拌成为bappir。你把bappir放在大烤炉里烘烤。把去壳谷物整理 成堆。你加水于‘被泥土覆盖’的麦芽（munu4）。你把麦芽（sun2）浸泡在 一个罐子里……。你把这些已煮的麦芽（titab）散开在大的芦苇席上，使 其冷却。你“双手拿着”鲜麦芽汁（dida），加入蜂蜜和发酵液进行酿造。 ……你把麦芽汁“放”进器皿——发酵缸。‘将它们通过（底部的漏口）过 滤进（下面与其连接的）大储存缸（lahtan）里’。你倒出储存缸里已过滤 的啤酒……

e 啤酒背后的秘密: 狼造的关键之一:麦芽 2 0a-1,6糖苷键 OH H Starch CHOH H H H a-1,4糖苷键 amylase O OH 麦芽 Glucose 啤酒酿造的关键:麦芽和酵母 啤酒的原料是麦芽,麦芽是发芽的大麦。麦芽中含有 淀粉酶,可以将淀粉转化为单糖(葡萄糖)和双糖( 麦芽糖),为麦苗生长提供能量。 酿造中,热水与碾碎的麦芽混合,天然的淀粉酶对淀 粉进行降解,称为“糊化

• 啤酒酿造的关键：麦芽和酵母 • 啤酒的原料是麦芽，麦芽是发芽的大麦。麦芽中含有 淀粉酶，可以将淀粉转化为单糖（葡萄糖）和双糖（ 麦芽糖），为麦苗生长提供能量。 • 酿造中，热水与碾碎的麦芽混合，天然的淀粉酶对淀 粉进行降解，称为“糊化”。 8 麦芽 1 4 6 1 α-1,6糖苷键 α-1,4糖苷键 啤酒背后的秘密： 酿造的关键之一：麦芽

啤酒背后的秘密 酿造关键之二:酵母乙 不能繁殖 Beer 葡萄糖 Yeast 酵母 葡萄糖 乙醇+二氧化碳 CH12O。无氧厌氧)2C2H5OH2C2 Saccharomyces cerevisiae ·麦芽分解生成的葡萄糖是酵母无氧发酵的底物。 ·酵母是单细胞的真核生物。 酵母将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳

9 啤酒背后的秘密： 酿造关键之二：酵母 葡萄糖 乙醇 + 二氧化碳 C 无氧 (厌氧） 6H12O6 2C2H5OH 2CO2 酵 母 Saccharomyces cerevisiae • 麦芽分解生成的葡萄糖是酵母无氧发酵的底物。 • 酵母是单细胞的真核生物。 • 酵母将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳

酵母的无氧发酵过程 Thousands Inside of other Substrates enzymes are also Glucose located in (b )Alcohol fermentation occurs in yeast. the cell 2 ADP 2ATP C-O w Fructose-6-phosphate Glucose c=0 H3 Dihydroxyacetone 4+ Glyceraldehyde 3-phosphate 2 NAD+ 2 NADH 2 Pyruvate H OH C=O End 2- phosphoglycerol Ethanol 2 Acetylaldehyde products Pyruva

酵母的无氧发酵过程