1.3传统发酵技术和产品课件年高二下学期生物苏教版选择性必修3

1.3传统发酵技术和产品积极思维：如何制作泡菜？使用一定浓度的食盐溶液腌渍各种鲜嫩的蔬菜，再经自然发酵而成的腌制品就是我们熟知的泡菜。泡菜的制作真这么简单吗？大家想通过自己制作泡菜来认识传统发酵技术和产品吗？积极思维：如何制作泡菜？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泡菜盐水加入调味料，装坛发酵成品积极思维：如何制作泡菜？一、传统发酵技术的本质是微生物的天然发酵

绝大多数情况下，微生物是各种个体微小、肉眼不易看见、结构相对简单的生物的总称。1．微生物是微小生物的总称

思考：许多人认为，所有的微生物都是肉眼看不见的生物。

你能通过实例质疑这样的观点吗？新型冠状病毒（SARS-CoV-2）3D示意图幽门螺杆菌酵母菌霉菌蘑菇微生物细胞型微生物非细胞型微生物：原核微生物（细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、支原体等）真核微生物（酵母菌、霉菌、大型真菌等）病毒（DNA病毒、RNA病毒等）1．微生物是微小生物的总称2．我国传统发酵技术源远流长几千年前，古人就已经发明了制曲酿酒的技术。我们的祖先很早就已经掌握了制醋和制酱的方法。在农业上，我们的祖先也掌握了制作堆肥和厩肥的技术。由于古人没有认识到微生物与发酵的确切关系，所以传统发酵技术基本都是发酵经验的总结。二、传统发酵技术生产的食品传统发酵是利用天然微生物的代谢活动制造或生产某些产品的过程。（一）果酒的制作酿葡萄酒果酒是以各种果汁为原料，通过微生物发酵而制成的含有酒精的饮料，包括葡萄酒、苹果酒和梨酒等。葡萄酒是以葡萄为原料酿造而成的，其酒精含量约为10%~12%。由于酿造工艺的不同，葡萄酒又可分为红葡萄酒（葡萄汁和葡萄皮渣混合酿造）和白葡萄酒（仅用葡萄汁酿造）。1.果酒2.果酒的制作原理有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2＋6H2O→

6CO2＋6H2O+能量酶无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2+能量

酶

在葡萄酒等果酒的生产中，还广泛使用果胶酶（用以破坏细胞壁）等酶制剂。果胶酶的应用有利于葡萄汁的榨取，还能使酒变得清澈透明。思考：根据植物细胞壁的结构和组成成分的知识，你能分析使用果胶酶可以使酒变清澈的原因吗？3.果酒的制作过程酶清洗清洗葡萄时，连果柄一起在清水中轻轻漂洗，避免损伤葡萄果皮榨汁把冲洗后沥干的葡萄切成小块或连皮榨成葡萄汁装瓶将葡萄汁移入有盖的、洁净的大广口瓶中，发酵液总量不要超过广口瓶体积的2/3，盖上瓶盖发酵温度控制在18~25℃，每隔一段时间轻轻旋松瓶盖放气葡萄皮的色素进入葡萄汁时，溶液呈现深红，大约10~12d完成制作（1）在酵母菌的自然发酵过程中，起发酵作用的酵母菌的来源？（2）为什么发酵液总量不要超过广口瓶体积的2/3？葡萄皮表面的野生型酵母菌。

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，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。思

考：（3）在酿制葡萄酒的过程中，为什么每隔一段时间就要旋松瓶盖放气呢？（4）如何鉴定是否有酒精产生？放出酵母菌细胞呼吸产生的二氧化碳。使用酸性重铬酸钾检测，观察是否变为灰绿色。①原理：在

的条件下，醋酸菌能将酒精转化为醋酸。②反应式：

。充分供氧3.果醋制作流程（以乙醇为底物的类型为例）果酒制作打开瓶盖，盖上纱布

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。果醋检测2.制作原理1.醋酸发酵微生物——醋酸菌（二）果醋的制作4.果酒发酵与果醋发酵的装置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思

考：（1）制作葡萄醋时加入适量新鲜葡萄汁的原因是什么？（2）如何鉴定是否有醋酸产生？（3）葡萄酒和葡萄醋的制作原理有哪些异同点？新鲜葡萄汁含有醋酸菌。闻味、显微镜下观察醋酸菌等。果酒和果醋制作过程比较比较项目制作果酒制作果醋菌种酵母菌醋酸菌发酵原理操作选择新鲜材料清洗，制成果汁，装瓶发酵，发酵液总量不超过广口瓶体积的2/3。先制作果酒，再用果酒制作果醋。条件温度一般是18℃~25℃；前期有氧，后期无氧；时间约10~12d。温度为30℃～35℃；始终有充足的氧气；时间约7~8d。

图中①为

：用来充入氧气(无菌空气)。②为排气口：在酒精发酵时排出的是酒精发酵产生的

，在醋酸发酵时排出的是_________________________________；长而弯曲的胶管的作用是_______________________。③为出料口：便于取样检测，及时监测发酵进行的情况。充气口CO2剩余的空气和醋酸菌代谢产生的CO2防止空气中微生物的进入深入探究：某同学设计了一种简易的发酵装置，如下图所示。果酒和果醋制作成功的关键点项目说明材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗，以防葡萄汁流失及污染。防止发酵液被污染①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒；②清洗葡萄时要先清洗后除枝梗；③发酵瓶排气管用曲颈管而不能用直管。归纳总结项目说明发酵条件的控制①葡萄汁装入发酵瓶时，要留约1/3的空间，目的是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，防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出；②严格控制温度：18～25℃利于酒精发酵；30～35℃利于醋酸发酵；③充气：酒精发酵为无氧发酵，需封闭充气口；醋酸发酵为有氧发酵，需经充气口充气。（三）酸奶的制作

1.发酵过程中产生乳酸的细菌称为乳酸菌。2.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。思考：你知道酸奶和乳酸菌饮料的区别吗？

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。走进实验室：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。（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。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。3.实验步骤：1.制作果酒、果醋和酸奶的菌种和发酵条件的比较比较项目果酒制作果醋制作酸奶制作发酵菌种菌种酵母菌醋酸菌乳酸菌代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型异养厌氧型发酵条件温度18～25℃30～35℃40～43℃(或30℃)时间10～12天7～8天3～4h(或18～20h)发酵条件氧气前期需氧，后期无氧一直需要充足的氧气无氧pH酸性酸性酸性联系醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料－核心归纳2.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性厌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无氧温度18～25℃30～35℃室温生产应用酿酒、发面酿醋制作酸奶、泡菜核心归纳豆制品的发酵加工——制作腐乳1.参与腐乳制作的微生物主要毛霉青霉酵母曲霉课外拓展：分类：代谢类型：生殖（主要方式）：分布:丝状真菌（具发达的白色菌丝）关于毛霉孢子生殖异养需氧型常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上接种孢子制作好腐乳坯后，喷洒毛霉孢子悬液，使每块腐乳坯沾上毛霉孢子悬液。培养与晾花（1）培养温度：15-18℃（2）晾花：培养44h~48h后，取出笼格，使热量和水分散失，腐乳坯迅速冷却（3）晾花目的：增强酶和霉味的作用压坛与装坛（1）操作过程：分开菌丝→涂抹成皮衣→装坛→撒盐→压坯（2）食盐的作用：析出水分（3）食盐的加入方法：摆满一层后稍稍压平撒一层盐，使含盐量平均约为16%2.工业生产腐乳的过程注意点：防止杂菌污染1.长毛时的温度2.加盐腌制、卤汤中的酒精、辛香料3.装瓶过程中操作要迅速小心4.对用具的消毒灭菌5.装瓶后用胶带密封6.密封时用酒精灯消灭瓶口杂菌1．某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是（）

A．选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁

B．将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁

C．酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气

D．酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵B2．（多选）如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是（

）A．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响B．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸C．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关D．气体入口与气体出口可以交换使用ABCBD3．（多选）下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是（

）A．利用乳酸菌制作酸奶过程中，先通气培养，后密封