新教材高中生物选择性必修3课件3：1 1 传统发酵技术的应用 - 副本(人教版)

第1节传统发酵技术的应用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。科技探索之路从传统发酵技术到发酵工程约9000年前20世纪70年代以后1857年1897年20世纪80年代1957年20世纪40年代巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的。科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。微生物的分离和纯化技术得到了应用，作坊式手工生产向现代工业化生产方向发展。在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气液体发酵技术。通过人工诱变特定微生物，获得具有更高生产能力的突变类型。基因工程和细胞工程等的发展，使发酵工程进入定向育种的新阶段。科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究，以更加合理地控制发酵过程。发酵与传统发酵技术人们利用微生物，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。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。(一)发酵3.类型需氧发酵厌氧发酵醋酸发酵谷氨酸发酵酒精发酵乳酸发酵腐乳的制作1.实例：2.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。(二)传统发酵技术3.类型固体发酵半固体发酵蛋白质

小分子肽+氨基酸蛋白酶让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制(1)原理：来自于：毛霉(主要)、酵母、曲霉等(2)制作过程：发酵与传统发酵技术操作简单、便于家庭式或作坊式生产（优点）【思考】每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？(二)传统发酵技术生产条件不易控制，容易受杂菌污染（缺点）发酵与传统发酵技术1.下列关于传统发酵食品的叙述，不正确的是(

)传统发酵产品需要多种多样的微生物腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物传统发酵食品以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主腐乳的制作需通过微生物的代谢把蛋白质转化为人需要的氨基酸课堂随练2.油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。判断下列相关表述是否正确。（1）卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。（）（2）乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2。（）（3）微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道。（）亚硝酸盐的含量低当质量百分比为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。尝试制作传统发酵食品1.原理：2.应用的微生物：(一)泡菜的制作3.材料用具：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①代谢类型：②作用：④种类：③分布：⑤应用：乳酸菌厌氧型细菌在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸空气、土壤、植物体表、人或动物肠道乳酸链球菌、乳酸杆菌乳制品的发酵、泡菜的腌制植物体表面天然的乳酸菌新鲜蔬菜、调味品、泡菜坛或其他密封性良好的罐子

(1)亚硝酸盐为白色粉末，外观与食盐相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加剂。(2)亚硝酸盐分布广泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。(3)膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，绝大部分亚硝酸盐只是“过客”，随尿排出。(4)当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g～0.5g时，会引起中毒，当摄入总量达到3g时，会引起死亡。蔬菜水果亚硝酸盐PH、温度微生物亚硝胺硝酸盐硝酸盐还原菌维生素C、E酚类物质亚硝酸盐尝试制作传统发酵食品(一)泡菜的制作将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；4.制作过程：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；配制盐水原料处理、蔬菜装坛加盐水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；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；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。杀菌除氧创造无氧环境在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；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。尝试制作传统发酵食品(一)泡菜的制作5.泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化：时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵前期发酵中期发酵后期变化曲线少（O2抑制乳酸菌活动）少增加（硝酸盐还原菌的作用）最多（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累，抑制其他菌活动）增多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）减少（乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动）继续增多，最后保持稳定下降至保持相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）尝试制作传统发酵食品(一)泡菜的制作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。练习与应用（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？10天后食用比较好，因为此时的亚硝酸盐含量低。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。“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。1.原理：2.应用的微生物：(二)果酒的制作C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+

能量酶兼性厌氧型真菌在无氧情况下进行酒精发酵含糖量较高的蔬菜、水果表面酿酒、制作馒头和面包植物体表面天然的酵母菌①代谢类型：②作用：⑤应用：③分布：酵母菌④适宜温度：约为28℃尝试制作传统发酵食品1.原理：2.应用的微生物：3.材料用具：C6H12O6+2O22CH3COOH（乙酸）+2H2O+2CO2+

能量酶好氧细菌30~35℃各种风味的醋新鲜水果、洗洁精、体积分数70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等①代谢类型：②作用：③适宜温度：醋酸菌④应用：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。C2H5OH

+O2CH3COOH（乙酸）+H2O+

能量酶(三)果醋的制作尝试制作传统发酵食品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。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造成发酵液溢出。4.制作过程将发酵瓶、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;去除表面灰尘、污物避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会防止野生菌种数量减少，影响发酵排出气体防止杂菌污染器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶果酒发酵果醋发酵空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖尝试制作传统发酵食品5.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？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？在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2。开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，应注意控温。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。果醋发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。尝试制作传统发酵食品（2）在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。5.结果分析与评价尝试制作传统发酵食品（3）在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？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，不会继续发酵。在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。或者买一瓶醋，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（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种亦可。在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，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。5.结果分析与评价尝试制作传统发酵食品（4）如何检测果酒、果醋的发酵情况（检测是否产生酒精、醋酸）？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）a.闻b.品尝c.使用pH试纸检测和比较发酵前后的pH值d.观察醋酸菌膜是否形成5.结果分析与评价尝试制作传统发酵食品1.传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是(

)腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸练习与应用2.有3位同学分别采用了3种不同的发酵装置来制作果醋。A同学用的是带盖的塑料瓶；B同学用的是没有盖的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口一直由捆绑在瓶口的8层纱布覆盖；C同学则设计了如右图所示的发酵装置。结合果醋的制作原理，你认为哪一种发酵装置更适合制作果醋？你还能继续改进这种装置吗？C同学的装置更适合制作果醋。练习与应用防止空气中微生物的污染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打开打开便于取样检测关闭关闭填充棉花或者安装其他过滤装置练习与应用到社会中去查阅关于果酒和果醋工业化生产的工艺流程，比较自己制作果酒和果醋的方法与这些流程有哪些异同。在此基础上，请思考：当把少量制作转化为大规模生产