【生物课件】传统发酵技术的应用课件 高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第1节传统发酵技术的应用第1章发酵工程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。科技探索之路从传统发酵技术到发酵工程约9000年前汉代砖刻上的酿酒图展示我国古代酿酒作坊的绘画作品战国时期盛酒的铜器和其中的酒科技探索之路从传统发酵技术到发酵工程约9000年前1857年巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的。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需要的产物的过程。类型需氧发酵厌氧发酵醋酸发酵谷氨酸发酵酒精发酵乳酸发酵

不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力原理操作简单、便于家庭式或作坊式生产（优点）腐乳的制作1.实例：2.概念：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。(二)传统发酵技术3.类型固体发酵半固体发酵蛋白质

小分子肽+氨基酸蛋白酶让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制(2)原理：来自于：毛霉(主要)、酵母、曲霉等(1)制作过程：【思考】每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？生产条件不易控制，容易受杂菌污染（缺点）腐乳的制作1.实例：蛋白质

小分子肽+氨基酸蛋白酶让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制(1)原理：来自于：毛霉(主要)、酵母、曲霉等(2)制作过程：操作简单、便于家庭式或作坊式生产（优点）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。类型固体发酵半固体发酵【思考】每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？生产条件不易控制，容易受杂菌污染（缺点）例1.下列关于传统发酵食品的叙述，不正确的是(

)传统发酵产品需要多种多样的微生物腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物传统发酵食品以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主腐乳的制作需通过微生物的代谢把蛋白质转化为人需要的氨基酸P8【概念检测】

1、油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。判断下列相关表述是否正确。（1）卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。（）（2）乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2。（）（3）微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道。（）C亚硝酸盐的含量低当质量百分比为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。1.原理：2.应用的微生物：3.材料用具：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①代谢类型：②作用：④种类：③分布：⑤应用：乳酸菌厌氧型细菌在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸空气、土壤、植物体表、人或动物肠道乳酸链球菌、乳酸杆菌乳制品的发酵、泡菜的腌制植物体表面天然的乳酸菌新鲜蔬菜、调味品、泡菜坛或其他密封性良好的罐子

亚硝酸盐(1)亚硝酸盐为白色粉末，外观与食盐相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加剂。(2)亚硝酸盐分布广泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。

(3)膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，绝大部分亚硝酸盐只是“过客”，随尿排出。(4)当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g～0.5g时，会引起中毒，当摄入总量达到3g时，会引起死亡。.蔬菜水果亚硝酸盐PH、温度微生物亚硝胺硝酸盐硝酸盐还原菌维生素C、E酚类物质4.制作过程：用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用；将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；配制盐水原料处理、蔬菜装坛加盐水封坛发酵向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水；根据室内温度控制发酵时间；将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。杀菌除氧创造无氧环境在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜。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好氧30—35℃二分裂一直需氧原核生物异养厌氧二分裂密闭不需氧一、微生物繁殖方式和代谢特点28℃18—20℃5.泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化：时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵前期发酵中期发酵后期变化曲线少（O2抑制乳酸菌活动）少增加（硝酸盐还原菌的作用）最多（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累，抑制其他菌活动）增多达到最多后开始下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）减少（乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动）继续增多，最后保持稳定下降至保持相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）1.判断(1)发酵是利用微生物生产所需代谢产物的一种生产方式,通常说的乳酸菌发酵是厌氧发酵。()(2)乳酸菌是严格厌氧菌,无氧呼吸产物是乳酸与CO2。()(3)乳酸菌与酵母菌在结构上的主要差异是前者没有核膜、核仁。()(4)腌制泡菜时的温度、食盐用量和发酵时间均会影响泡菜的品质。()√×√√2.关于泡菜发酵的叙述，不正确的是（）A.泡菜发酵过程中所产生的亚硝酸盐，摄入过多对身体会造成伤害B.煮沸泡菜盐水的目的是除去水中的氧气和杀灭盐水中的其他杂菌C.制作泡菜利用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型D.泡菜腌制时间过长，食盐用量过低，温度过高，都容易造成细菌大量滋生，亚硝酸盐含量增加D3.泡菜是一种传统美食,世界各地都有泡菜的影子。涪陵榨菜、欧洲酸黄瓜和德国甜酸甘蓝并称为“世界三大名腌菜”。请回答下列问题:(1)泡菜是利用

在

条件下大量繁殖并发酵产生乳酸制作而成的。

(2)在制作泡菜时,用清水和食盐配制质量百分比为

的盐水,加入“陈泡菜水”的作用是

。(3)

、

和

等因素能造成泡菜腌制过程中细菌大量繁殖、亚硝酸盐含量增加的现象。

(4)盐水需要煮沸冷却后再加入,煮沸的目的是

,冷却是为了

。

乳酸菌无氧5%-20%接种乳酸菌温度（过高）食盐用量（过低）腌制时间（过短）除去水中氧气及杀灭水中的其他杂菌保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。尝试制作传统发酵食品1.原理：2.应用的微生物：(二)果酒的制作C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+

能量酶兼性厌氧型真菌在无氧情况下进行酒精发酵含糖量较高的蔬菜、水果表面酿酒、制作馒头和面包植物体表面天然的酵母菌①代谢类型：②作用：⑤应用：③分布：酵母菌④适宜温度：约为28℃尝试制作传统发酵食品4.制作过程将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用;用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖;将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干;去除表面灰尘、污物避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。防止野生菌种数量减少，影响发酵排出气体防止杂菌污染器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶果酒发酵尝试制作传统发酵食品1.原理：2.应用的微生物：(三)果醋的制作3.材料用具：C6H12O6+2O22CH3COOH（乙酸）+2H2O+2CO2+

能量酶好氧细菌30~35℃各种风味的醋新鲜水果、洗洁精、体积分数70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等①代谢类型：②作用：③适宜温度：醋酸菌④应用：在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸;当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。C2H5OH

+O2CH3COOH（乙酸）+H2O+

能量酶尝试制作传统发酵食品4.制作过程将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用;用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖;将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干;去除表面灰尘、污物避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。防止野生菌种数量减少，影响发酵排出气体防止杂菌污染器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶果酒发酵果醋发酵当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30-35℃，时间为7-8d。空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖果酒发酵与果醋发酵的装置结构作用酒精发酵时状态醋酸发酵时状态充气口排气口出料口通入空气关闭打开，并接入气泵排出CO2打开打开便于取样监测关闭关闭果酒发酵与果醋发酵的比较果酒发酵果醋发酵发酵菌种菌种来源菌种代谢类型菌种生物类型发酵原理发酵条件温度时间氧气酵母菌醋酸菌附着在新鲜水果果皮表面的野生酵母菌空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌异养兼性厌氧型异养需氧型真核生物原核生物18～30℃30～35℃10～12d7～8d前期需氧，后期不需氧始终需氧2023/3/23尝试制作传统发酵食品5.结果分析与评价（1）在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？引起变化的原因是什么？在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2；开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，应注意控温；随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的花青素会越来越多，因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。果醋发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。尝试制作传统发酵食品5.结果分析与评价（2）在制作果酒的过程中，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？如果有，如何避免这种影响？还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量；在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。尝试制作传统发酵食品5.结果分析与评价（3）在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，不会继续发酵。在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。或者买一瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种亦可。在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。尝试制作传统发酵食品5.结果分析与评价（4）如何检测果酒、果醋的发酵情况（检测是否产生酒精、醋酸）？a.闻b.品尝c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测（橙色→灰绿色）a.闻；b.品尝；c.使用pH试纸检测和比较发酵前后的pH值；d.观察醋酸菌膜是否形成；判断(1)在葡萄酒的自然发酵中,需要人工添加酵母菌种。()(2)在果酒发酵后期,拧开瓶盖的间隔时间可延长。()(3)酵母菌是嗜温菌,所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵所需的最适温度。()×√×P8【概念检测】

传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是(

)腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸D1.下列有关毛霉在腐乳制作中的作用的叙述，正确的是（）①将多糖分解成葡萄糖②将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸③将脂肪水解成甘油和脂肪酸④将核酸分解成核苷酸A.①②B.②③C.③④D.①④2.制作泡菜时，所用的菜坛子必须密封，其原因是（）

A.防止水分的蒸发B.防止菜叶萎蔫C.乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制D.防止产生的乳酸挥发3.在果酒制作过程中，下列哪项操作会引起发酵液受污染（）

A.榨汁机用沸水进行清洗并晾干B.发酵瓶用温水清洗，再用70%的酒精擦拭并晾干C.葡萄先去除枝梗，再冲洗多次D.每次排气时，只需拧松瓶盖，不能将盖完全揭开B2023/3/23CC4.下面是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。请据图回答下列问题：（1）图1中方框内的实验流程是___________。（2）冲洗的主要目的是________，冲洗时应特别注意不能________，以防菌种的流失。（3）图2所示装置中的充气