1-3 传统发酵技术的应用 教学课件-高二生物苏教版选择性必修三

第一章发酵工程第三节传统发酵技术和产品（一）制作传统泡菜1.制作泡菜的原理（1)利用植物体表面天然的乳酸菌；(2)发酵期间，乳酸会不断的积累，当它的质量百分比为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。（3）反应式：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量酶2.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)各种蔬菜（选新鲜蔬菜或其他原料）均可，一般用白菜、洋白菜、黄瓜、豇豆、胡萝卜、白萝卜等。3.制作流程配制盐水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；原料处理、蔬菜装坛将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，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；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；可能杀死乳酸菌过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。杀灭水中微生物；去除水中的氧气④为什么泡菜坛只能装八分满？

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。加盐水将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖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；给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制厌氧条件泡菜制作需要在无氧条件下进行⑤用水密封泡菜坛的目的：⑥以上说明泡菜制作需要什么条件？⑦为什么在泡菜制作过程中要保持无氧环境？制作泡菜所用的菌种是乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，只有在无氧环境中才会进行乳酸发酵。4.泡菜的制作过程分析

泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。(1)发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃,坛内尚有留存的O2，

等微生物呼吸作用，产生较多的CO2,

会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出，从而使坛内逐渐形成厌氧状态，

发酵开始。酵母菌乳酸(2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，厌氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及原因：①由于pH的不适，大肠杆菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制；②由于氧气耗尽，需氧型微生物的活动受到抑制.(3)发酵后期：在此期间继续进行乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，发酵速度会逐渐变缓甚至停止，主要原因是______________________________。此阶段泡菜酸度过高，风味已不协调。pH过低，乳酸菌的活动受到抑制泡菜好吃，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，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。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。注意：亚硝酸盐本身并不致癌，亚硝酸盐会转化为亚硝胺（致癌、致畸和致突变）作用。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)【典例】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。1、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？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（二）制作果酒和果醋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。（2)酵母菌在有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖；酵母菌在无氧条件下能进行酒精发酵。酶C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量C6H12O6→2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶C2H5OH+O2→CH3COOH（醋酸）+H2O+能量酶(3)醋酸菌在氧气、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。C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量酶2.制作流程器具消毒将发酵瓶、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，晾干备用冲洗葡萄取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干榨汁装瓶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），盖好瓶盖酒精发酵将温度控制在18-25℃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.①70%的酒精的作用：②冲洗的目的：③冲洗1-2次即可，能否反复冲洗，为什么？④为什么去梗前冲洗：⑤葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？⑥每隔12h左右将瓶盖拧松一点的目的：⑦拧松但不打开的目的：消毒去除表面灰尘、污物防止野生菌种数量减少，影响发酵避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会a.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；b.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出不能，排出CO2，防止发酵瓶爆裂防止杂菌污染果醋发酵当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，加入部分葡萄汁，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。果醋检测果酒检测可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测⑧如何检测果酒的发酵情况（检测是否产生酒精）？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⑨醋酸菌从何而来？⑩如何检测果醋的发酵情况？a.闻；b.品尝；c.使用pH试纸检测检测和比较发酵前后的pH值；d.观察醋酸菌膜是否形成；打开瓶盖后，葡萄汁和空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件（不能利用乙醇）而不能繁殖3．酸奶的制作

发酵过程中产生乳酸的细菌称为乳酸菌。酸奶一般是以牛奶为原料、乳酸菌参与发酵制作而成的奶制品。酸奶既保留了牛奶的主要营养成分，又因为含有大量的乳酸菌而有新的生理作用。每天摄入适量的酸奶，可以抑制有害菌在肠道中的生长繁殖，从而改善肠道环境，维持肠道微生物的相对平衡。（三）制作酸奶阅读教材31页酸奶制作内容，思考：（1）酸奶的制作原理？

以牛奶为主要原料，接入一定量的菌种或市售酸奶（其中含有乳酸菌）。随着乳酸菌在牛奶中生长繁殖，牛奶中的乳糖变为乳酸，乳液的pH随之下降，乳酪蛋白发生凝集，牛奶成为酸奶。（三）制作酸奶阅读教材31页酸奶制作内容，思考：（2）酸奶制作时，涉及哪些无菌技术？（3）为什么分装后，牛奶要基本装满容器，使容器上部留出的空隙尽可能小？奶瓶等容器的灭菌，牛奶的消毒。乳酸菌是厌氧菌。酸奶的制作过程灭菌将奶瓶等器皿放在不锈钢锅中，用沸水煮15min。消毒将牛奶倒入灭菌后的奶瓶中，倒入量不要超过奶瓶容积的2/3，再将牛奶加热至90℃，保温5min，或将牛奶置于80℃恒温水浴箱中15min。接种加热灭菌后，待原料奶的温度下降到43℃~45℃时，向原料奶中加入市售酸奶，接种量为原料奶量的5%~10%，用玻璃棒搅拌均匀。分装如需制备更小容量的酸奶，可先将牛奶分装至容积适当的容器中，再进行发酵。这样制成的酸奶可以呈凝乳状态。发酵将分装好的牛奶置于恒温箱中进行发酵；温度：40℃~43℃，培养3~4h，或30℃培养18~20h。冷却发酵结束时，将酸奶取出，迅速将其冷却到10℃以下，使酸奶中的乳酸菌停止代谢，以防止酸度过高而影响口感。传统发酵技术中三种常用菌种的比较项目酵母菌醋酸菌乳酸菌生物学分类真核生物原核生物原核生物代谢类型异养兼