【课件】1.1传统发酵技术的应用（第2课时）课件2021-2022学年高二下学期选择性必修三

1、传统发酵技术的应用(第2课时）尝试制作传统发酵食品探究实践制作传统发酵食品一、制作泡菜（一）应用的微生物：乳酸菌1.代谢特点：3.种类：2.分布：4.应用：厌氧细菌；空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内；乳酸链球菌、乳酸杆菌；乳制品的发酵、泡菜的腌制等。（二）制作原理：C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）（乳酸）+ 能量能量酶酶 发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4%0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。 乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸： 制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。（三）材料用具： 食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛或其他密封性

2、良好的罐子等。（四）方法步骤：1.配制盐水：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。盐水的作用是什么？调味，抑制其他微生物生长。配制质量分数为5%20%的盐水，为什么不能过高或过低？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。为什么盐水要煮沸后冷却待用？煮沸：杀死其中的微生物，去除溶解在水中的氧气；冷却：避免高温杀死乳酸菌。（四）方法步骤：2.处理装坛：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，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满。为什么泡菜坛只能装八成满？（1）防止发酵液溢出坛外。在泡菜发酵初期，由蔬菜表

3、面带入的酵母菌等微生物较为活跃，它们可进行发酵，使产物中有较多的CO2，如果装得太满，发酵液可能会溢出坛外；（2）防止菜料变质腐烂。装太满会使盐水不容易完全淹没菜料，从而导致菜料变质腐烂；（3）方便拿取泡菜。坛内留有一定空间，更方便拿取泡菜。（四）方法步骤：3.加入盐水：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。4.封坛发酵：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。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？用水密封泡菜坛的目的是不让空气进入，给泡菜坛内创造无氧环境，这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。（五）结果分析

4、与评价：如何判断你腌制的泡菜是否成功？ 可以通过闻、品尝，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，具有一定的香气，菜质脆嫩度适口，酸甜咸味适宜，咀嚼后无渣。 还可以借助显微镜，观察不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。 最后，还可通过检测亚硝酸盐的含量来评定泡菜的质量。 泡菜腌制过程中会产生亚硝酸盐。膳食中的亚硝酸盐一般会随尿液排出，不会危害人体健康，但如果摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。亚硝酸盐在特定的条件下还会转变为亚硝胺，具有致癌作用。如何检测泡菜在制作过程中亚硝酸盐含量的变化呢？（六）进一步探究：比色法：在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后

5、，再与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色溶液。将显色反应后的待测样品与标准显色液进行比较，可估算出泡菜中的亚硝酸盐的含量。亚硝酸钠标准显色液探究实践制作传统发酵食品二、制作果酒和果醋果酒（一）应用的微生物：酵母菌1.代谢特点：3.应用：2.分布：4.适宜温度：兼性厌氧真菌；含糖量较高的水果、蔬菜表面；酿酒、制作馒头和面包等；约为28（酿酒酵母）。探究实践制作传统发酵食品二、制作果酒和果醋果醋（一）应用的微生物：醋酸菌1.代谢特点：2.应用：3.适宜温度：好氧细菌；用于制作各种风味的醋；多数为3035。（二）制作原理：许多新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。有氧条件下，果酒

6、经醋酸菌的作用可以进一步发酵成果醋（糖源缺少时）：C6H12O6 2C2H5OH（酒精）（酒精）+ 2CO2+ 能量能量酶酶C6H12O6 + 2O2 2CH3COOH（醋酸）（醋酸）+ 2H2O + 2CO2 + 能量能量酶酶C2H5OH + O2 CH3COOH（醋酸）（醋酸）+ H2O + 能量能量酶酶无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，使水果发酵成果酒：当O2、糖源都充足时，醋酸菌能将葡萄糖分解成醋酸：（三）材料用具： 新鲜的水果、洗洁精、体积分数为70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。洗洗洁洁精精（四）方法步骤：（以葡萄酒和葡萄醋的制作为例）1.器具消毒：将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清

7、洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。为什么要将器具清洗、消毒、晾干？防止污染发酵液。（四）方法步骤：2.葡萄清洗：取新鲜葡萄，用清水冲洗12次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。为什么不能反复多次冲洗？冲洗次数过多，会使附着的野生型酵母菌数量减少，导致发酵周期变长，酒精含量下降。为什么先用清水冲洗，再去除枝梗？避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。（四）方法步骤：3.榨汁装瓶：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶中(注意：要留有大约1/3的空间)，盖好瓶盖。为什么发酵瓶要留有大约1/3的空间？（1）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；（2）暂时

8、储存发酵产生的CO2，防止发酵液溢出。（四）方法步骤：4.果酒发酵：将温度控制在1830进行发酵。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)，此后再拧紧瓶盖。发酵时间为1012d。可从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监测。为什么每隔12h左右要将瓶盖拧松一次然后拧紧？为什么不直接打开瓶盖？为了排出发酵产生的CO2，防止瓶内气压过高导致发酵瓶爆裂；防止O2进入，影响酒精发酵。为什么将温度控制在1830进行发酵？因为果皮表面附着的野生酵母菌可能有很多种，所以设置适合多种酵母菌生长的温度范围。此外，大致控制温度范围比较简单易行，且效果也不错。（四）方法步骤：5.果醋发酵：当葡萄酒制

9、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3035，时间为78d。为什么要打开瓶盖？使空气中的醋酸菌进入；创造有氧环境，进行醋酸发酵。（五）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？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；随着发酵时间的延长，发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色，这是因为果皮进入发酵液的花青素越来越多。 果醋发酵过程中一般不会出现气泡，因为醋酸菌发酵无CO2产生；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。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

10、会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？ 果酒中除了酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。 乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳酸菌的含量。 果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧条件下，醋酸菌能把糖分解成醋酸；在缺少糖源时，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为醋酸。由于醋酸菌在有氧条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒时尽量减少O2含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过调节发酵的温度、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？醋酸菌从何而来？采用什么措施

11、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。 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。 在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。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(实际上是醋酸菌)，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。4、如何检测果酒、果醋的发酵情况？如果对结果不满意，应该如何改进？检测酒精：闻、品尝、酸性重铬酸钾溶液。检测醋酸：闻、品尝、观察醋酸菌膜是否形成、pH试纸。 制作成功的葡萄酒爽口、柔和、有浓郁的果香味；

12、制作成功的果醋有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。 如果对结果不满意，应从发酵过程全面考虑改进措施，如发酵所用的装置要进行清洗、消毒、晾干；发酵过程要防止发酵液被污染；严格控制发酵条件，控制好温度、有氧或无氧环境等。 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同学用了没有盖的塑料瓶，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同学则设计了如下图所示的发酵装置。 C同学的装置更适合制作果醋。 出料口可以用来取样； 充气口可以在发酵时连接充气泵进行充气，从而有利于醋酸菌更好地进行有氧呼吸，提高发酵效率； 排气口可以用来排出在发酵过程中产生的气体，

13、它通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。拓展应用C同学设计的发酵装置示意图出料口充气口排气口长而弯曲的胶管 （1）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？拓展应用 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同学用了没有盖的塑料瓶，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同学则设计了如下图所示的发酵装置。（2）你还能继续改进这种装置吗? 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。C同学设计的发酵装置示意图出料口充气口排气口长而弯曲的胶管 在上述传统发酵食品的制

14、作过程中，我们没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一。 为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。小结项目项目制作泡菜制作泡菜制作果酒制作果酒制作果醋制作果醋菌种生物学分类代谢类型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厌氧型需氧型兼性厌氧型183030353040乳制品的发酵、泡菜酿酒、制作馒头、面包制作各种风味的醋为什么生活中要多吃新鲜蔬菜，不要吃存放时间过长的蔬菜？ 有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有

15、丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，可能危害人体健康。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呢？ 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，其表面氧气含量也比较丰富，适合酵母菌的繁殖。泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐的含量是怎样变化的呢？发酵时期发酵时期乳酸菌乳酸菌乳酸乳酸亚硝酸盐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（乳酸抑制其他微生物活动）减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动）少增多继续增多增加（硝酸盐还原菌的作用）下降

16、（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）项目项目果酒制作果酒制作果醋制作果醋制作发酵菌种发酵菌种 菌种来源菌种来源菌种代谢类型菌种代谢类型 菌种细胞类型菌种细胞类型发酵原理发酵原理 发酵发酵条件条件温度温度 时间时间氧气氧气 酵母菌酵母菌果酒制作与果醋制作有哪些区别呢？醋酸菌醋酸菌主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型异养需氧型异养需氧型真核细胞真核细胞原核细胞原核细胞C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量少量能量酶酶空气中的野生型空气中的野生型醋酸菌醋酸菌C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量能量酶酶C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量能量酶酶1818303030303535