1.1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

第1章

发酵工程涂老师的课堂人教版

选择性必修三科技探索之路——从传统发酵技术到发酵工程自然发酵或曲种传代的固体发酵法生产其他食品，但不明其原理战国中山酒1850年约9000年前法国巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的，从而将酵母菌与建发酵联系起来1897年20世纪40年代科学家发现酶在酵母菌发酵中的作用，了解了发酵的本质。传统的固体发酵开始向半固体发酵和液体发酵演变。青霉素产生菌是需氧型，建立了深层通气液体发酵技术，抗生素发酵工业兴起涂老师的课堂20世纪70年代1957年20世纪80年代科学家用微生物生产谷氨酸，开始人工诱变特定微生物。酶、多糖、维生素发酵工业兴起基因工程、细胞工程使发酵工程进入定向育种的新阶段，如人胰岛素、干扰素对发酵过程进行综合研究，能够自动记录和控制发酵过程的全部参数科技探索之路——从传统发酵技术到发酵工程第1章第1节涂老师的课堂人教版

选择性必修三传统发酵技术的应用本节聚焦：什么是传统发酵技术？制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？怎样制作泡菜？怎样制作果酒和果醋？尝试制作传统发酵食品2/发酵与传统发酵技术1/发酵与传统发酵技术一豆豉酱油酱涂老师的课堂一、发酵与传统发酵技术

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。夏禹时期，已有了关于少康（即杜康）造秫酒的传说。

人类最初可能是发现储存的水果会自然发酵变成酒，因而逐渐摸索出酿酒技术的。

酿酒技术给古代人民的生活增添了丰富的色彩。我国具有悠久的酿酒文化和历史，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我国古代酿酒作坊的绘画作品涂老师的课堂一、发酵与传统发酵技术

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。

此后，人们才开始了解发酵的本质。酵母菌巴斯德补充与回顾：必修一P79页“关于酶本质的探索”涂老师的课堂一、发酵与传统发酵技术1.发酵指人们利用微生物，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。（1）概念：（2）原理：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。C6H12O6等C2H5OH等乳酸菌酵母菌醋酸菌（3）类型：醋酸发酵、谷氨酸发酵酒精发酵、乳酸发酵需氧发酵厌氧发酵

涂老师的课堂一、发酵与传统发酵技术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）实例：腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等，它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。（3）类型：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。豆豉酱油酱豆豉酱酱涂老师的课堂一、发酵与传统发酵技术3.腐乳（1）特点：经微生物发酵制作的大豆食品（2）制作原理：蛋白质小分子肽+氨基酸蛋白酶（因此味道鲜美，

易于消化吸收）（3）参与的微生物：酵母、曲霉、毛霉等，起主要作用的是毛霉脂肪甘油+脂肪酸脂肪酶涂老师的课堂一、发酵与传统发酵技术3.腐乳（4）制作过程

请观看视频涂老师的课堂一、发酵与传统发酵技术3.腐乳（4）制作过程：直接利用原材料中天然存在的微生物利用干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉加盐可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬，盐也能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。含水量70%左右为宜，含水量过高不易成形，过低不利于毛霉生长卤汤是由酒（12%）及各种香辛料配置而成，抑制微生物的生长同时使腐乳有独特的香味。让豆腐长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制制腐乳坯(1)腐乳的制作需要多种微生物的参与，起主要作用的是曲霉(

)(2)豆腐中的蛋白质被蛋白酶全部分解成了氨基酸(

)对点巩固：判断正误××尝试制作传统发酵食品二涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品1.乳酸发酵（1）应用的微生物：（2）原理：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①代谢类型：②作用：④种类：③分布广泛：⑤应用：乳酸菌异养厌氧细菌（原核生物）在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸空气、土壤、植物体表、人或动物肠道常见为乳酸链球菌、乳酸杆菌乳制品的发酵、泡菜的腌制

乳酸链球菌（球状）

乳酸杆菌（杆状）涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品2.酒精发酵（1）应用的微生物：①代谢类型：②作用：④生长温度：③分布：⑤应用：酵母菌兼性厌氧真菌（真核生物）在无氧情况下能将葡萄糖分解成酒精和CO2含糖量较高的蔬菜、水果表面酿酒酵母的最适生长温度约为28℃酿酒、制作馒头和面包

果酒面包

涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品2.酒精发酵（1）应用的微生物：（2）原理：酵母菌果酒面包在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品3.醋酸发酵（1）应用的微生物：（2）原理：①代谢类型：②作用：④应用：③生长温度：醋酸菌异养好氧细菌（原核生物）在氧气、糖都充足时，能将糖分解成醋酸；在缺糖时，能将乙醇转化成乙醛，在将乙醛变成醋酸多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃酿醋

C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量制作果酒制作果醋酵母菌-真菌醋酸菌-细菌制作泡菜乳酸菌-细菌二、尝试制作传统发酵食品涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（1）原理植物体表面的天然的乳酸菌来进行发酵，在无氧的条件下，乳酸菌将糖分解为乳酸。发酵期间，乳酸不断积累，当它的质量分数为0.4%—0.8%时，泡菜的口味和品质最佳。（2）材料用具食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其它香辛料、泡菜坛或其它密封性良好的罐子等。涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（3）方法步骤1.用清水和食盐配置质量分数为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（3）方法步骤1.用清水和食盐配置质量分数为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。盐水煮沸有两大作用：一是除去水中的氧气，

二是杀灭盐水中的其他细菌。(杀菌除氧）盐水冷却的目的是防止乳酸菌等微生物的生命活动受影响。盐的用量不能过高也不能过低。过高乳酸发酵受抑制，导致泡菜的风味差；过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（3）方法步骤2.将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜和豇豆）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。二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（3）方法步骤2.将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜和豇豆）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。泡菜发酵初期，大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，产生较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；留有一定空间，方便拿取泡菜。3.将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（3）方法步骤3.将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。创造无氧环境等4.向坛盖边沿的水槽中注满水，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。创造无氧环境二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（3）方法步骤二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（4）方法步骤

中的几点补充1：装坛后可以加一些原来已经腌制好的泡菜汁更好

----相当于接种发酵微生物，可缩短腌制时间。水封闭坛口起着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。2：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？二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（4）方法步骤

中的几点补充3：为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。4.制作泡菜

方法步骤31配制盐水蔬菜处理装坛加盐水封坛发酵过高：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；创造无氧环境将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；向坛盖边缘的水槽中注满水，在发酵过程中注意向水槽中补充水；根据室内温度控制发酵时间；不影响乳酸菌的生命活动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；二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（5）亚硝酸盐的检测原理：颜色反应—比色法酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，再与N-1－萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。将经过反应显色后的待测样品与标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。称量榨汁亚硝酸盐速测盒试剂、比色卡发酵过程分析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曲线模型少（有氧气，乳酸菌的活动受到抑制）最多（（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累，抑制其他菌活动）减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动）少积累增多，pH下降继续增多，最后保持稳定，pH继续下降。增加（硝酸盐还原菌的作用）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）下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（6）发酵过程分析二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（7）进一步探究

某同学在制作泡菜前，査阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量百分比为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，结果见右栏曲线图。(1)

据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？发酵10天后，亚硝酸盐含量降到较低水平。(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？可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。(3)

加入“陈泡菜水”的目的是什么？“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌。二、尝试制作传统发酵食品4.制作泡菜（7）进一步探究如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无梅花浮膜，菜质脆嫩度适口，酸甜咸味适宜，具有一定的香气，咀嚼后无渣等。失败成功涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋（1）原理葡萄的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒。在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。（2）材料用具新鲜的葡萄、洗洁精、70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋（3）方法步骤将发酵瓶、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;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;除灰去污避免葡萄破损，减少杂菌污染①有氧条件，利于酵母菌快速繁殖；耗尽O2后，再进行酒精发酵；②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。无需多次。防止菌种减少，影响发酵器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋（3）方法步骤将温度控制在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。排出CO2，防止爆裂防止杂菌污染将发酵瓶、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;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;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涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋（3）方法步骤将发酵瓶、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;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。涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋（4）结果分析与评价如何检测果酒和果醋的制作是否成功？果酒：a.闻

b.品尝

c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测果醋：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。涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋（4）结果分析与评价在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？引起变化的原因是什么？在葡萄酒的制作过程中，发酵液中会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，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。果醋发酵过程中一般不会出现气泡，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。涂老师的课堂二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋（5）装置改进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可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等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？①果酒：发酵液（会或不会）

出现气泡；

紫色葡萄皮的

进入发酵液,使葡萄酒呈

色。会花青素

深红②果醋：一般（会或不会）

出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面会出现一层菌膜，是

菌膜。不会醋酸菌二、尝试制作传统发酵食品5.制作果酒和果醋（6）探究·实践--制作果酒和果醋

结果分析与评价二项目泡菜果酒果醋菌种生物学分类代谢方式最适温度范围生产生活应用发酵原理乳酸菌酵母菌醋酸菌原核生物原核生物真核生物异养厌氧型异养需氧型异养兼性厌氧型18~30℃30~35℃30-40℃乳制品的发酵、泡菜酿酒、发面制醋C6H12O62C3H6