11传统发酵技术的应用（2）-导学案2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3

高二生物导学案第1章第1节传统发酵技术的应用班级姓名【学习目标】1.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。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。【预习案】一、发酵与传统发酵技术1．发酵(1)发酵的历史：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。1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由引起的。(2)发酵的概念：人们利用，在适宜的条件下，将原料通过的过程。2．传统发酵技术(1)腐乳的发酵①参与发酵的微生物：多种微生物，如等，其中起主要作用的是。②发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成。(2)传统发酵技术的概念：直接利用的微生物，或利用的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。(3)传统发酵技术的特点及主要食品①以菌种的发酵及发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。②主要食品有等。二、尝试制作传统发酵食品1．传统发酵食品制作所利用的微生物(1)乳酸菌①代谢特点：细菌，在无氧的情况下能将，反应简式：②生产应用：用于等。(2)酵母菌①代谢特点：微生物，为菌，在无氧条件下能进行，反应简式为。酿酒酵母的最适生长温度约为。②生产应用：用于酿酒、制作等。(3)醋酸菌①代谢特点：细菌，当时能通过复杂的化学反应将糖分解成，反应简式为当时则直接将乙醇转化为，再将，反应简式为多数醋酸菌的最适生长温度为。②生产应用：用于制作各种风味的醋。三．制作传统发酵食品（一）制作泡菜1．制作原理利用植物体的乳酸菌发酵。发酵期间，乳酸不断积累。当的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜品质、口味最佳。2．方法步骤配制盐水：↓原料加工：将新鲜蔬菜洗净、切块(或条)、晾干↓装坛eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(蔬菜装入坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及,其他香辛料，继续装至八成满，注入冷却好的,盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖))↓封坛发酵：（二）制作果酒和果醋1．制作原理：许多新鲜水果(如葡萄)的果皮表面附着有大量的，在它们作成果醋。2．方法步骤【探究案】探究点一：根据教材制作泡菜过程，思考并回答下列问题1.配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：①盐的作用：，所以盐含量过低会造成细菌污染。②煮沸的目的：③冷却：2.用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？提示水封闭坛口起着使坛内与坛外的作用，这是最简易的造成环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需。3.为什么泡菜坛只能装八分满？提示初期，有蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中会产生较多的，如果泡菜坛装的太满，发酵液可能会溢出坛外；泡菜坛装的太满，会使盐水不容易完全菜料，从而导致坛内菜料。4．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？探究点二：根据教材制作果酒和果醋过程，思考并回答下列问题1．在果酒制作过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次的原因是什么？2．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？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(2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中，除了酵母菌，果酒中还有乳酸菌、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、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含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变、等同样可以控制醋酸菌的含量。(3)在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？提示随着醋酸发酵的进行，、等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低。(4)醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？提示打开瓶盖后，中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因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，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。3．请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用装置图结构作用充气口①醋酸发酵时连接充气泵，输入；②制果酒时充气口排气口用来排出长而弯曲的胶管出料口便于取料，及时监测发酵进行的情况【检测案】1.判断正误,并说明理由()(1)发酵是指人们利用微生物，在缺氧的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物()(2)毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵()(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸()(4)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌()(5)酿酒酵母的最适生长温度约为28℃()(6)当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸()(7)制作果醋的温度比制作果酒的温度高()(8)在葡萄酒的制作过程中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗()2.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()3．下列关于腐乳制作原理的叙述，错误的是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．传统发酵利用的是天然存在的菌种，所生产食品安全性更高D．家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种()4．《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述，正确的是A．泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长B．制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染C．蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高D．将配制好的盐水煮沸后冷却待用，冷却的目的是降低水中氧气的含量()5．图甲是果酒和果醋发酵的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列叙述不正确的是A．用甲装置制作果酒时，加入酵母菌后，一直关紧阀a，适时打开阀b几秒钟B．用甲装置制作果醋时，阀a要关闭，阀b要持续打开C．乙图中过程②只能发生在缺氧条件下D．过程③和④都需要氧气的参与特别提醒：1.制作泡菜的注意事项(1)用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。(2)用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水。食盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水要煮沸后冷却，煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他微生物。(3)控制严格的厌氧条件的措施：①选择合适的发酵容器，如泡菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧发酵容器。②盐水煮沸后冷却待用。③装坛时压实，使盐水没过全部菜料。④泡菜坛用水封口不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。(4)控制适宜的发酵温度：温度过高易导致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。(5)控制发酵时间：一般在腌制10天后，亚硝酸盐含量开始下降。但泡菜发酵时间并不是越长越好，一方面发酵时间过长，可能会产生其他有害物质；另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。2．果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施(1)榨汁机、发酵瓶等器具要用洗洁精清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干。(2)清洗葡萄时要先冲洗后去除枝梗和腐烂的籽粒，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(3)用带盖的瓶子制作果酒时，每隔12h左右排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖。第1章第1节传统发酵技术的应用班级姓名【学习目标】1.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。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。【预习案】一、发酵与传统发酵技术1．发酵(1)发酵的历史：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。1857年，法国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。(2)发酵的概念：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。2．传统发酵技术(1)腐乳的发酵①参与发酵的微生物：多种微生物，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。②发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。(2)传统发酵技术的概念：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存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。(3)传统发酵技术的特点及主要食品①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。②主要食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。二、尝试制作传统发酵食品1．传统发酵食品制作所利用的微生物(1)乳酸菌①代谢特点：厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，反应简式：②生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。(2)酵母菌①代谢特点：兼性厌氧微生物，为单细胞真菌，在无氧条件下能进行酒精发酵，反应简式为。酿酒酵母的最适生长温度约为28_℃。②生产应用：用于酿酒、制作馒头和面包等。(3)醋酸菌①代谢特点：好氧细菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸，反应简式为当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，反应简式为多数醋酸菌的最适生长温度为30～35_℃。②生产应用：用于制作各种风味的醋。三．制作传统发酵食品1制作泡菜1．制作原理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。当乳酸的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜品质、口味最佳。2．方法步骤配制盐水eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的,盐水，并将盐水煮沸，冷却待用))↓原料加工：将新鲜蔬菜洗净、切块(或条)、晾干↓装坛eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(蔬菜装入坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及,其他香辛料，继续装至八成满，注入冷却好的,盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖))↓封坛发酵eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(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))2制作果酒和果醋1．制作原理：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，在它们作成果醋。2．方法步骤【探究案】探究点一：根据教材制作泡菜过程，思考并回答下列问题1.配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：①盐的作用：调味、抑制微生物生长，所以盐含量过低会造成细菌污染。②煮沸的目的：杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气)。③冷却：是为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动。2.用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？提示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。3.为什么泡菜坛只能装八分满？提示初期，有蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中会产生较多的二氧化碳，如果泡菜坛装的太满，发酵液可能会溢出坛外；泡菜坛装的太满，会使盐水不容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。4．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？提示13天后食用比较好，此时亚硝酸盐含量低。(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？提示盐浓度过高，杀死了乳酸菌等微生物。(3)加入“陈泡菜水”的目的是什么？提示“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。探究点二：根据教材制作果酒和果醋过程，思考并回答下列问题1．在果酒制作过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次的原因是什么？提示由于发酵过程中会产生CO2，因此要及时排气，以防止发酵瓶爆裂。2．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？发酵酒精发酵醋酸发酵气味和味道酒味酸味气泡和泡沫有气泡和泡沫无气泡和泡沫发酵液颜色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(2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中，除了酵母菌，果酒中还有乳酸菌、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。(3)在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？提示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。(4)醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？提示打开瓶盖后，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。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。3．请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用装置图结构作用充气口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排气口用来排出CO2长而弯曲的胶管防止空气中微生物的污染出料口便于取料，及时监测发酵进行的情况【检测案】1.判断正误,并说明理由()(1)发酵是指人们利用微生物，在缺氧的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物()(2)毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵()(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸()(4)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌()(5)酿酒酵母的最适生长温度约为28℃()(6)当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸()(7)制作果醋的温度比制作果酒的温度高()(8)在葡萄酒的制作过程中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲