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32

第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用课标要求学习目标[课标内容]举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的[核心素养]生命观念：认识到微生物分布广泛、利用价值高；通过果酒和果醋的制作，认识不同类型微生物的应用，并根据各自特点理解其、原理及其操作过程科学思维：通过微生物的培养操作，学习微生物的计数、筛选和分离等技术科学探究：尝试提出初步的工程学构想，进行简单的设计和制作；概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求，进行酵母菌的纯培养；依据微生物培养技术及特定微生物的特性，尝试分离某种特定的微生物；结合生活或生产实例，举例说出发酵工程的原理及进行简单的设计和制作社会责任：领悟中华民族传统劳动智慧，学以致用，提升生活质量；关注日常生活或社会热点话题[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.概述微生物发酵的基本原理。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[学习重点]1.微生物发酵的基本原理2.制作泡菜、果酒和果醋。[学习难点]制作泡菜、果酒和果醋课题：传统发酵技术的应用发酵工程：利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品.涉及菌种选育和培养、产物分离与提纯等问题探讨尝试制作传统发酵食品发酵与传统发酵技术问题一

？发酵与传统发酵技术1.发酵与传统发酵技术(1)

发酵：人们利用微生物在适宜条件下，将原料通过微生物代谢转化为人们需要的产物的过程.(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存下来的发酵物中（面团、卤汁等）的微生物进行发酵、制作食品的技术。（产物包括微生物菌体或其代谢产物或其混合物）（一般都是天然存在的混合菌，采用的固体发酵或半固体发酵）2.传统发酵技术实例项目酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌生物学分类真核生物原核生物真核生物原核生物代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型异养需氧型异养厌氧型发酵条件前期需氧，后期不需氧一直需氧一直需氧无氧生长适宜温度18～30℃30～35℃

生产应用酿酒、发面等酿醋制作腐乳制作酸奶、泡菜尝试制作传统发酵食品问题二

？腐乳根据颜色，可分为青方、红方和白方三类。1.传统发酵技术实例腐乳参与腐乳制作的微生物主要曲霉酵母毛霉根霉多种微生物的协同作用1.传统发酵技术实例腐乳毛霉菌落形态

(后期还需要加卤汤等密封腌制)大豆蛋白蛋白酶小分子的肽+氨基酸（其次了解）脂肪脂肪酶甘油+脂肪酸反应原理毛霉等微生物1、你能解释豆腐上长白毛是怎么一回事吗？2、你能解释臭豆腐“闻着臭，吃着香”的原因吗？3、用豆腐做腐乳，从微生物培养的角度来看，豆腐应该称作什么?1.传统发酵技术实例腐乳同化作用类型：异化作用类型：分类：常见：异养型厌氧型原核生物（细菌类）常见乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌（乳酸杆菌常用于制酸奶）。乳酸链球菌（球状）乳酸杆菌（杆状）乳酸菌1.传统发酵技术实例(2)泡菜C6H12O62C3H6O3+能量酶发酵原理1.传统发酵技术实例(2)泡菜无氧条件制作过程选择原料修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状称取食盐配制盐水5%⁓20%装坛（半坛）加调味料、辛料再装至八成发酵成品测定亚硝酸盐含量杀菌、渗出蔬菜中过多的水以及调味的作用蒜、姜、其他辛料的作用是什么？杀菌、调味的作用煮沸、冷却泡菜盐水食盐的作用是什么？1.传统发酵技术实例(2)泡菜新鲜，为什么？防止杂菌污染，亚硝酸盐含量高水封法防止空气进入，创造无氧环境保障气体排出、防止外界杂菌进入[思考]①为什么强调用新鲜蔬菜？

②加入“陈泡菜水”什么目的？（注意表述严谨）放置时间过长，杂菌污染，亚硝酸盐含量过高增加菌种，缩短发酵时间（蔬菜本身就带有菌种）[思维拓展]①盐水煮沸目的：杀灭盐水中杂菌（另还有排除气体作用）

盐水冷却目的：防止杀死目的菌（用于泡菜发酵的菌）②不装满的原因：防止产气菌产生气体造成发酵液外溢③食盐作用：灭菌、渗出蔬菜中水以及调味④蒜、姜及其它辛料作用：调味、杀菌⑤盐水要浸没材料，防止材料变质腐败⑥盖上泡菜坛盖子，并用

水密封发酵，要注意经常补充水槽中的水⑦表层白膜是产膜酵母繁殖形成的⑧发酵时间受到温度影响⑨注意腌制时间、温度、食盐量。

温度过高、食盐量过低（盐水5%-20%适宜），易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加（具体见表）。P8探究2[视野拓展]①亚硝酸盐含量测定一般采取对提取液特定试剂染色，和标准样液（已知亚硝酸盐含量）的染色做程度对比，计算含量（比色法）②食用应该选择口感好且亚硝酸盐含量较低阶段，一般乳酸含量在0.4—0.8%（阴影范围代表超出国家标椎）教材 P8拓展应用2泡菜中亚硝酸盐含量超过一定值会与胺反应产生致癌物,泡菜制作过程中亚硝酸盐峰值一般出现在第5天。现用不同浓度的食醋对泡菜进行处理,测定其亚硝酸盐的含量变化,结果如图所示。下列说法正确的是(

)A.本实验亚硝酸盐峰值出现在第3天,推测原因可能为温度更为适宜B.不同浓度的食醋不仅影响亚硝酸盐的峰值,还影响峰值出现的时间C.食醋浓度越大,对泡菜中亚硝酸盐产生的抑制效果越明显D.健康饮食应选择食用在此条件下酿制10d左右的酸菜AD探究腌制方法、时间、温度、盐含量等影响项目影响结果时间过短亚硝酸盐含量过高（另外杂菌多）过长乳酸含量过高，影响口味；可能产生其他有害物质发酵温度15℃-20℃过高杂菌污染过低发酵时间延长盐含量5%-20%过高影响口味；抑制乳酸菌活动，发酵时间延长过低易造成杂菌污染，变质[思维拓展]泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有O2，乳酸菌活动受抑制)少增加硝酸盐还原菌的作用发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动)积累、增多、pH下降下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制自身活动)继续增多，pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)含量变化曲线注意亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的同化作用类型：异化作用类型：分类：适宜发酵条件：生殖（主要方式）：异养型兼性厌氧型高糖、28℃、缺氧、酸性出芽生殖（无性）真菌(真核生物)来源：酵母菌主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌适当接种食品发酵的酵母菌。营养不良时才有性生殖带皮，同时提供色素葡萄汁提供1.传统发酵技术实例(3)果酒C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶后无氧酵解，产生酒精先有氧增殖(1/3空间提供有氧环境，通过出芽生殖，产生大量菌体)原理1.传统发酵技术实例(3)果酒发酵装置放出CO2防止进入O2，保证继续进行酒精发酵易被杂菌污染（3）分析此发酵装置不足之处（2）此后再将瓶盖拧紧，目的是（1）发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（注意不是打开瓶盖）为什么？防止杂菌污染出料口排气口充气口果酒果醋发酵中你如何使用该装置？使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气。为什么排气管通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连？目的是防止空气中微生物的污染醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的（无菌空气）可填充棉花酒精发酵时用来排出CO2的出料口是用来取样检测和获取发酵产物的???发酵装置乳酸发酵时不产气体，是否就关闭排气口发酵装置榨汁挑选水果冲洗去梗酒精发酵果酒鉴定用重铬酸钾检验酒精的存在硫酸酸化，酸性条件下重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色流程1.传统发酵技术实例(3)果酒器具洗净消毒冲洗装瓶70%酒精留⅓空间18—30℃[思维拓展]①发酵瓶、纱布、榨汁机等用具进行清洗并消毒（洗净、70%酒精消毒或洗洁精洗涤、榨汁机洗净晾干）②用清水冲洗葡萄1－2次除去污物、晾干（冲洗次数不宜太多（会降低酵母菌数量））③先洗再去梗避免除去枝梗时，引起葡萄损坏，增加被杂菌感染的机会防止葡萄汁流失④装入发酵瓶，带皮（带菌种和色素）⑤留1/3空间封口（留一定空间，有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成种群优势；

还能防止发酵液外溢）⑥18～30℃下发酵温度偏低,发酵时间相对延长;温度高于30度,口味不佳⑦隔12h拧松瓶盖一次；后再拧紧（保证无氧环境继续发酵）(排气)[特别提醒]①酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，产热现象，颜色加深现象②为了控制和了解发酵进程，不断进行取样检查，其中检查的项目有原料浓度、产物浓度、发酵菌含量、溶氧量和pH等在制作果酒的过程中，可能会有除酵母菌之外的微生物生长，它们会对果酒发酵产生影响。为避免这种影响，应按照“方法步骤”所述来处理材料及器具，避免杂菌污染，并保持无氧条件，注意在排气时仅拧松瓶盖，切勿打开，防止其他微生物进入。[思考1]果酒制作过程中并未刻意灭菌，但其他微生物却难以存活，为什么？杂菌一般不会引起发酵液的污染，因为首先，葡萄在榨汁前要清洗；其次，在缺氧、酸性的发酵液中，绝大多数微生物无法适应环境而被抑制。[思考2]

酵母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合物的顶部，原因是___________。酵母菌细胞内产生的CO2，增大了本身在液体中的浮力，使其上升[思考3]

果酒发酵能直接得到高度酒吗？原因是___________。不能，酒精度高了也会限制酵母菌的生长代谢醋酸菌同化作用类型：异化作用类型：分类：适宜发酵温度：来源：异养型好氧型30－35℃原核生物1.传统发酵技术实例(4)果醋空气中酵母菌不会继续发酵因为：温度为30－35℃，持续有氧，不会发酵产酒精醋酸菌来自空气人工接种醋酸菌（类似泡菜制作中加“陈泡菜水”）氧气、糖源充足葡萄汁中的糖分解成醋酸糖源不足将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸C6H12O6→2CH3COOH(醋酸)+2H2H+2CO2能量醋酸菌发酵原理C2H5OH+2O2→CH3COOH+H2O+能量1.传统发酵技术实例(4)果醋过程榨汁挑选水果醋酸发酵冲洗酒精发酵果醋充足O2O21.传统发酵技术实例(4)果醋制造有氧条件，进行醋酸发酵当发酵产生酒精后，再将瓶盖打开，盖上一层纱布，原因是需要接种醋酸均码？不需要，原果皮上带的⑴适量菌培养物或醋曲悬液加入200ml酒-水混合物中混匀,PH调至7.0后倒入乙瓶,使锯末均匀湿透.⑶发酵48h,检测PH,若明显酸性,则进入下一步.⑷调节流速；甲到乙的流量为每5分钟1滴;乙到丙也同样速度.⑸每天检测PH,等到流出液PH不再减少,或甲瓶液体全部流入乙瓶时,停止实验.⑵气泵通气甲内装入酒-水铝箔盖住上口防杂菌污染乙瓶为发酵瓶,内填锯末至八分满;下口各插入一直角玻璃管(发酵液出口)和另一直角玻璃管(内塞脱脂棉,用以过滤空气,另一端升至锯末之上)无菌空气要用棉花过滤，防杂菌污染刨花、锯末便于醋酸菌吸附，菌种分散，充分利用营养果醋的过程中，发酵液表面出现菌膜；果酒的过程中，发酵液中出现气泡，发酵液温度上升，逐渐变为深红色，葡萄皮覆盖在发酵液表面。其中最明显的变化为制作果酒时有气泡的释放，在发酵10天后变化最明显。原因：果醋发酵液表面的菌膜是醋酸菌进行有氧呼吸大量繁殖并聚集在发酵液表面形成的；