【课件】传统发酵技术的应用课件高二下学期生物人教版选择性必修3

1、1.1：传统发酵技术的应用“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。”从社会中来 葡萄酒和葡萄醋是人类以葡萄为原料利用微生物发酵制作而来的，它们的制作方法有什么不同？你想不想自己动手制作呢？课题背景 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现代发酵产品一、发酵与传统发酵技术指人们利用微生物，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：1）概念：需氧发酵（ ）厌氧发酵（ ）醋酸发

2、酵、谷氨酸发酵酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵 3）产品：1、发酵：2、传统发酵技术：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术1）概念：2）类型：固体发酵（ ）半固体发酵（ ）泡菜、粮食白酒、腐乳等3）产品：豆豉、酱、酱油等 1、参与腐乳制作的主要微生物：毛霉、曲霉、根霉、酵母菌 毛霉：丝状真菌、孢子生殖、异养需氧型、发酵的温度为1518 2、原理： 在豆腐的发酵过程中，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。 在多种微生物的协同作用下，普通的豆腐转变成我们爱吃的腐乳一

3、、腐乳制作毛霉二、尝试制作传统发酵食品让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制温度保持在15-18；豆腐水分控制在70%左右。逐层加盐，随层数的加高而增加盐量，腌制大约8天左右。卤汤由酒及各种香辛料配制而成。封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口污染。3、制作流程：（三）制作腐乳的注意事项1、控制好材料的用量A.腌制时注意控制盐的用量B.卤汤中酒的含量应控制在12%左右 盐的浓度过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；浓度过高会影响腐乳的口味。 酒精含量过高将会延长腐乳成熟的时间；含量过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。（三）制作腐乳的注意事项2、防止杂菌污染用来腌制腐乳的玻璃瓶，

4、洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时，操作要迅速小心。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。1、我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳？ 含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形，过少不利于毛霉生长。2、吃腐乳时，你会发现腐乳外部有一层致密的“皮”。这层“皮”是怎样形成的呢？它的作用是什么？它对人体有害吗？“皮”是发酵时在豆腐表面上生长的菌丝（直立菌丝），它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。“皮”对人体无害。【思考】3、加盐的目的是什么？ 加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂。盐能抑制微生物（包括毛霉）的生长，避免豆腐块腐败变

5、质（瓶口多加）。4、腌制腐乳时，为什么要随着豆腐层的加高而增加盐的用量？为什么在瓶口的表面要将盐铺厚一些？ 越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要随着豆腐层的加高增加盐的用量。在接近瓶口的表面，盐要铺厚一些，以有效防止杂菌污染。 6、卤汤中加酒的目的是什么？ 加酒可抑制微生物的生长，同时使腐乳具有独特的香味。8、卤汤中加香辛料的目的是什么？可以调制腐乳的风味，也具有防腐杀菌的作用。5、腌制时为什么要注意控制盐的用量？ 盐的浓度过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；浓度过高会影响腐乳的口味。 酒精含量过高将会延长腐乳成熟的时间；含量过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。7、卤汤

6、中酒的含量应控制在12%左右的原因是什么？青方腐乳（臭豆腐） 异臭是因为不加辅料，发酵彻底，蛋白质分解产生硫化氢导致。 奇香是因为分解了蛋白质，形成了极丰富的氨基酸使味道变得非常鲜美 异臭奇香 火宫殿选用上等黄豆做成豆腐，然后把豆腐浸入放有干冬笋、干香菇、浏阳豆豉的卤水中浸透，表面会生出白毛，颜色变灰。初闻臭气扑鼻，用油锅慢慢炸，直到颜色变黑，表面膨胀以后，就可以捞上来，浓香诱人，浇上蒜汁、辣椒、香油，即成芳香松脆、外焦里嫩的臭干子。 绍兴油炸臭豆腐是用压板豆腐切成2.5厘米见方的块，放入霉觅菜梗配制卤中浸泡，一般夏季浸泡约6小时，冬季浸泡约2天，然后捞起，用清水洗净，晾干水分，投入五成热油锅

7、中炸至外脆里松即可，颜色为黄色，可蘸辣酱吃。制作果酒制作果醋酵母菌-真菌醋酸菌-细菌（一）制作泡菜果酒果醋的微生物：制作泡菜乳酸菌-细菌乳酸链球菌乳酸杆菌（作酸奶）二、尝试制作传统发酵食品探究实践制作传统发酵食品二、制作泡菜 在我国四川、东北、湖南、湖北、河南、广东、广西等地民间均有自制泡菜的习惯。 韩国泡菜相传是从我国传入的，堪称韩国“第一菜”探究实践制作传统发酵食品一、制作泡菜1、制作原理（1）利用植物体表面天然的乳酸菌发酵。发酵期间，乳酸不断积累。乳酸链球菌C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量酶（2）反应式： 当乳酸的质量百分比为0.4-0.8时，泡菜品质、口味最佳。一、制作泡菜

8、2、材料用具 （2）调味品：如花椒、八角、生姜、蒜瓣及其他香辛料。（3）白酒、白砂糖和盐。一般用白菜、洋白菜、黄瓜、豇豆、胡萝卜、白萝卜等。（1）各种蔬菜（选新鲜蔬菜或其他原料，因为亚硝酸盐的含量低）均可，（4）泡菜坛的选择一、制作泡菜火候好坛沿深、盖子吻合好 无裂纹、无砂眼检查方法：坛口向上，压入水中，看坛内壁有无渗水现象。也可使用玻璃制作的泡菜坛 （1）配制盐水清水与盐的质量按19:1（5-20 ）的比例配制好后煮沸冷却调味，抑制微生物生长，所以盐含量过低会造成细菌污染。杀菌（杀灭水中的微生物）、除去水中氧气防止高温杀死乳酸菌等微生物盐的作用：煮沸的目的：冷却：一、制作泡菜3、方法步骤（2

9、）原料处理将鲜菜修整、洗涤、阳光下晾晒，到菜表皮萎焉时收下，切分成条状或片状。（3）装坛 将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。将经过处理的蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满 再徐徐注入配好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。热水洗坛的目的：除去坛表面的微生物，防止污染。装至八成满目的：防止发酵过程中产生的水等使发酵液溢出（4）封坛发酵盖好坛盖。向坛盖边沿的水槽中注满水，在发酵过程中，要注意经常补充水槽中的水。以保证坛内乳酸菌所需的无氧环境。向坛盖边沿的水槽中注满水的目的是： 1、用水封闭泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需什么条件？水封闭坛口起着

10、使坛内与坛外空气隔绝的作用，这是最简易的造成无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需无氧环境。3、你腌制的泡菜成功吗？色泽如何？口味如何?4、结果分析与评价2、为什么泡菜坛只能装八成满？蔬菜发酵失水，液体膨胀，为了防止液体溢出成果展示泡菜好吃，但不宜多吃，泡菜中亚硝酸盐会危及人体健康5、泡菜腌制中亚硝酸盐产生资料 发酵初期，泡菜中微生物生长很快，将蔬菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐，蔬菜中酚类物质和维生素C等将亚硝酸盐氧化，总体来说，生成的亚硝酸盐大于被氧化的，亚硝酸盐的含量逐步上升。 微生物代谢活动将氧气消耗殆尽，泡菜坛中的环境不利于乳酸菌以外的其他微生物生长，生成的亚硝酸盐减少。同时，蔬菜中硝酸盐

11、含量由于被氧化而减少，因此，亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值。 亚硝酸盐本身并不致癌 动物实验表明：研究表明：亚硝胺具有致癌作用，对动物具有致畸和致突变作用人类的某些癌症与亚硝胺(化学致癌因子)有关在什么情况下，亚硝酸盐会转化为亚硝胺？适宜的pH、温度和一定的微生物作用氧化维生素C、E和酚类物质亚硝胺硝酸盐亚硝酸盐还原细菌等微生物(硝酸还原菌产生硝酸还原酶) 某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”，在用5的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见右栏曲线图，请你帮他分析问题。教材P8 拓展应用21、据图分析，从亚硝酸盐含量来看，

12、你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？2、他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？3、加入“陈泡菜水”的目的是什么？13天后食用比较好，亚硝酸盐含量低盐浓度高，杀死了乳酸菌等微生物“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸探究实践制作传统发酵食品三、制作果酒1、制作原理（1）许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌，在它们作用下，水果可以发酵成果酒。酶反应式： C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2 CO2+能量酶（2）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量在无氧条件下，酵

13、母菌能进行酒精发酵。反应式： 2、材料用具 洗洁精、体积分数70的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等）二、制作果酒和果醋3、方法步骤灭菌消毒冲洗榨汁酒精发酵果酒3、方法步骤1）灭菌消毒将发酵瓶、榨汁机用洗洁精洗净，并用70酒精消毒，晾干备用。2）材料处理取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。3）榨葡萄汁4）发酵温度在18300C发酵每隔12h拧松瓶盖一次；发酵时间为10-12d可从瓶口取样监测用榨汁机榨取葡萄汁将葡萄汁装入发酵瓶中，（要留大约13的空间）盖好瓶盖。防止造成污染，导致发酵失败。酒精发酵前期酵母菌繁殖，进行有氧呼吸，产生水。防止

14、发酵液溢出。释放发酵过程中产生的CO2，同时防止空气中的微生物落入发酵液，造成污染。 闻一闻，尝一尝有没有酒味如何检测果酒的制作是否成功？用酸性重铬酸钾检测是否含有酒精1）【原理】在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色。2）酒精检定方法操作试管甲试管乙发酵液2mL酒精溶液2mL3mol/L H2SO43滴3滴酸性重铬酸钾溶液3滴3滴现象灰绿色灰绿色4、实验设计设计果酒发酵装置充气口排气口排出 CO2出料口便于取样检查和放出发酵液制酒时关闭排气口胶管长而弯曲的作用？防止空气中杂菌 感染探究实践制作传统发酵食品四、制作果醋1、制作原理（2）反应式： （1）在有氧条件下，果酒经醋酸菌作用还可以进一

15、步 发酵成果醋。醋酸菌-细菌C2H5OH+O2 CH3COOH（醋酸）+H2O+能量酶3、果醋制作醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸C6H12O6 +2O22CH3COOH+ 2CO2+2H2O+能量酶当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸 法2：取果酒的上清液，加入醋酸菌，然后移至3035条件下发酵，适时充气。2、方法步骤 当果酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行果醋发酵。发酵温度为3035，时间为78天。醋酸菌来自于空气中醋酸菌及其孢子醋酸菌为严格的好氧型细菌，发酵过程中短暂缺氧都会咋成醋酸菌大量死亡。 闻一闻，尝一尝有没有酸味如何检测果醋的制作是否成功？用pH试纸检测

16、果醋pH :偏酸 5.46.3发酵瓶果酒果醋发酵实验设计流程图无氧有氧挑选葡萄冲洗榨汁醋酸发酵酒精发酵果酒果醋4、结果分析与评价 发酵酒精发酵醋酸发酵气味和味道气泡和泡沫发酵液颜色1)在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？原因是什么？2)在制作果酒时，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒 发酵产生影响吗？如何避免？有气泡和泡沫酒味酸味（嗅味和品尝）无气泡和泡沫混浊，后变澄清混浊，液面形成白色菌膜有 一般情况下是没有影响的，因为酒精发酵过程中是酸性无氧的环境，且不断有酒精积累，大部分微生物无法生存。 但在制作果酒的过程中，也要做好消毒灭菌工作，避免过多杂菌，繁殖生长速度比酵

17、母菌快，导致发酵失败。4、结果分析与评价 3)在制作果醋时，酵母菌是否还会继续发酵？醋酸菌从何而来？4)你制作的果酒和果醋口味如何？应该如何改进？ 不会，因为是有氧条件，酵母菌只会进行有氧呼吸繁殖，酒精发酵必须是无氧条件。 家庭制作果醋，醋酸菌来自空气，但是工业生产果醋，须对果酒进行灭菌后，加入纯净的醋酸菌，保证果醋的品质。 若制作的果酒果醋浓度不高，可以延长发酵时间。 若制作的果酒果醋口感不纯，发酵失败，须重新制作。左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖 大规模生产果酒的发酵和保存 为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料

18、中发酵。技术与工程菌种名称生物分类代谢类型适宜温度繁殖方式发酵对氧的需求乳酸菌酵母菌醋酸菌毛霉真核生物异养兼性厌氧出芽生殖 前期需氧，后期不需氧原核生物异养需氧3035二分裂一直需氧原核生物异养厌氧二分裂密闭不需氧1、微生物繁殖方式和代谢特点18251820总结：真核生物异养需氧1518一直需氧孢子生殖C2H5OH+O2 CH3COOH（醋酸）+H2O+能量酶C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+2 CO2+能量酵母菌先在有氧条件下大量繁殖再在无氧条件下进行酒精发酵C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶酶3、果醋制作醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸C6H12O6 +2O22CH3COOH+ 2CO2+2H2O+能量酶当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸2、果酒制作1、泡菜制作乳酸菌在无氧条件下将糖分解成乳酸C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量酶2、微生物的发