传统发酵技术的应用课件【高效备课精研+知识精讲提升】高二下学期生物人教版选择性必修3

第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用人教版高中生物

选择性必修31简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。2概述微生物发酵的原理(重点)。3尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足(重、难点)。豆瓣酱><目标一发酵与传统发酵技术资料一夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。资料二1857年，法国的微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。资料三

研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。1．酒曲富含各种微生物和发酵菌酿酒加酒曲的目的是什么？2．酒中除了酒精外还有其他物质吗？酒曲与粮食混合后，这些微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成糖类、氨基酸等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成乙醇(酒精)等。提示还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。活动1阅读资料，回答问题不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。人们利用微生物，在适宜的条件下，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。1.1发酵概念原理1.2实例：腐乳的制作蛋白质小分子肽+氨基酸蛋白酶脂肪

甘油+脂肪酸脂肪酶多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。参与的微生物制作原理1.3传统发酵技术发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。2．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？霉豆瓣长毛霉的豆腐1．制作腐乳利用的微生物来自哪里？参与豆瓣酱发酵的微生物来自哪里？均来源于空气中。活动2阅读教材，回答问题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存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。利用传统发酵技术制作的食品有酒、腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。概念类型发酵产品缺点1.3传统发酵技术><目标一尝试制作传统发酵食品1.制作泡菜的微生物原核生物（2）生产运用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制。（3）菌种来源：（4）常见类型：植物体表面天然的乳酸菌乳酸链球菌和乳酸杆菌乳酸链球菌乳酸杆菌——乳酸菌生物类型：（1）乳酸菌异养厌氧型代谢类型：二分裂生殖方式：2.1制作泡菜2.发酵原理：乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶3.发酵条件：适宜的温度；根据室内温度控制发酵时间，严格控制厌氧条件。2.1制作泡菜4.材料用具(2)调味品：如花椒、八角、生姜、蒜瓣及其他香辛料、白酒、白砂糖和盐。(3)泡菜坛或其他密封性良好的罐子。(1)各种新鲜蔬菜均可，一般用白菜、洋白菜、黄瓜、豇豆、胡萝卜、白萝卜等。2.1制作泡菜①盐的作用：②盐水浓度要适宜的目的：③盐水煮沸的目的：调味；抑制其他微生物生长过高：口味不佳，乳酸菌发酵受到抑制；过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。杀灭其中杂菌；去除水中的氧气5.制作流程2.1制作泡菜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；配制盐水④为什么只能装八成满？a.防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；b.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。2.1制作泡菜将新鲜蔬菜洗净，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，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；配制盐水原料处理、蔬菜装坛5.制作流程2.1制作泡菜将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖⑤冷却的目的：为了不影响乳酸菌的生命活动配制盐水原料处理、蔬菜装坛加盐水5.制作流程2.1制作泡菜配制盐水原料处理、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；给坛内创造无氧环境⑥用水密封泡菜坛的目的：泡菜制作需要在无氧条件下进行以上说明泡菜制作需要什么条件？注意：泡菜发酵一段时候后可能会出现白色的膜，是产膜酵母菌繁殖形成的；5.制作流程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。蔬菜水果亚硝酸盐硝酸盐硝酸盐还原菌维生素C、E和酚类物质6.

亚硝酸盐注意：发酵温度高；食盐用量过低；发酵时间短容易导致硝酸盐还原菌大量增殖，产生较多的亚硝酸盐2.1制作泡菜泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初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）⑴据图分析，从亚硝酸盐含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？⑵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？⑶加入“陈泡菜水”的目的是什么？13天后食用比较好，因为此时亚硝酸盐含量低。加盐太多，盐浓度过高，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。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”。在用质量分数为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，结果如图。请你帮他分析下列问题：1.3传统发酵技术活动3学以致用2.2制作果酒和果醋1.制作果酒的微生物真核生物生物类型：酵母菌异养兼性厌氧型代谢类型：适宜条件下出芽生殖生殖方式：在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵（1）发酵原理：——酵母菌酶酶（3）生产应用：（2）发酵条件：制作果酒时将温度控制在18～30℃进行发酵。温度：氧气：制作果酒时，酵母菌先在氧气充足的情况下大量繁殖；后在无氧条件下，进行酒精发酵。最适生长温度约为28℃可用于酿酒、制作馒头和面包等2.2制作果酒和果醋（4）制作流程器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶酒精发酵70%的酒精的作用：消毒①冲洗的目的：②冲洗1-2次即可，能否反复冲洗，为什么？③为什么先冲洗，再去梗？去除表面灰尘、污物防止洗去葡萄皮表面的野生型酵母菌。避免去梗时葡萄破损，增加被杂菌污染的机会不能，1.3传统发酵技术活动4阅读课本P7果酒制作流程，回答下列问题（4）制作流程器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶酒精发酵①葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？②每隔12h左右将瓶盖拧松一点的目的：③拧松但不打开的目的：a.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出b.酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；排出CO2，防止发酵瓶爆裂防止杂菌和空气倒流进入发酵瓶。1.3传统发酵技术活动4阅读课本P7果酒制作流程，回答下列问题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。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质。可以通过改变发酵的温度、果酒的pH等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以将糖或乙醇转化为乙酸，由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少氧气含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。1.3传统发酵技术活动4阅读课本P7果酒制作流程，回答下列问题2.制作果醋的微生物（1）醋酸菌（3）发酵条件温度：氧气：将温度控制在30～35℃进行发酵。需要在充足的氧气条件下醋酸菌对氧气的含量很敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入氧气

，也会引起醋酸菌的死亡

。原核生物生物类型：异养需氧型代谢类型：二分裂生殖方式：（2）菌种来源：空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌2.2制作果酒和果醋（4）发酵原理：a.当氧气、糖源充足时：b.当氧气充足，缺少糖源时：C6H12O6＋2O2→2CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O酶将乙醇转变成乙醛，再将乙醛变为乙酸酶C2H5OH＋O2

→CH3COOH（乙酸）＋H2O生产应用：可用于制作各种风味的醋将糖分解成乙酸2.2制作果酒和果醋思考：在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？不会。发酵温度、pH不利于酵母菌生长冲洗葡萄榨汁装瓶酒精发酵醋酸发酵清洗用具及消毒（5）步骤：注意：果醋发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜果酒果醋2.2制作果酒和果醋1.在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？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酒味酸味有无颜色加深变成深红色(以紫葡萄作原料)浑浊，液面形成白色菌膜1.3传统发酵技术活动5实验分析与思考3.在制作果醋的过程中，醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌种因不适应环境条件而不能繁殖。我们制作果醋时，可以先买一瓶醋，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，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。2.在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？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，很难继续发酵。1.3传统发酵技术活动5实验分析与思考装置图结构作用

充气口排气口长而弯曲的胶管出料口防止空气中微生物的污染①醋酸发酵时连接充气泵，输入无菌空气②制果酒时关闭充气口用来排出CO2便于取料，及时监测发酵进行的情况1.3传统发酵技术活动6请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用1.下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是

A.传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵B.传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种C.传统饮食中的酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得D.传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题√解析现代发酵工程所用菌种大多为单一菌种，培养基和设备需严格灭菌，有杂菌污染会影响产量；而传统发酵技术很难实现单一菌种的利用，B错误。2.下列关于腐乳制作原理的叙述，不正确的是

A.腐乳制作实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程B.腐乳制作中，起作用的微生物多为异养型真菌C.