传统发酵技术的应用-高二下学期生物人教版选择性必修三课件

第1节

传统发酵技术的应用一、发酵与传统发酵技术1.发酵的概念(1)发酵是指人们利用_______，在适宜的条件下，将原料

通过_______的代谢转化为人类所需要的产物的过程。(2)类型：_____发酵、_____发酵。微生物微生物需氧厌氧2.传统发酵技术(1)概念：直接利用_______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。(2)类型：传统发酵以混合菌种的_____发酵及_______发

酵为主，通常是家庭式或_____式的。(3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、

_____、醋、_____和豆豉等。原材料面团卤汁固体半固体作坊酱油泡菜(4)优点和缺点优点：操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化

的传承等。缺点：生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率

较低，产物不单一等。3.腐乳的制作(1)参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵

母、_____和毛霉等，其中起主要作用的是_____。(2)毛霉是_____生物，其代谢类型是____________。(3)腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的____

和氨基酸，味道鲜美，易于_________，便于_____。曲霉毛霉真核异养需氧型消化吸收保存多肽【思考1】1.家庭式制作腐乳，每年进行同样的操作，但是每年制作

的腐乳口感却不完全相同，有些年份甚至制作不成功，

原因是________________________________________。

传统发酵技术经常采用野生菌种，但现代发酵工业常采

用纯化的优良菌种，目的是_____________________________。

发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染避免杂菌污染，保证产品的质量二、制作泡菜1.菌种及制作原理(1)菌种及来源：植物体表面天然的_______，常见的种类

有___________、__________。他们的分裂方式是

_______；代谢类型是_________。(2)实验原理：

在_____的情况下，______能将葡萄糖分解成_____。

反应式：_________________________________。乳酸菌乳酸链球菌乳酸链杆菌二分裂异养厌氧无氧乳酸菌乳酸C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)＋能量2.方法步骤(1)配制盐水：用清水和食盐配制质量分数为__________

的盐水，并将盐水煮沸，______待用。【思考2】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.冷却的目的：_______________________。5%~20%冷却调味、抑制微生物生长杀灭水中的微生物及除去水中氧气避免杀死乳酸菌等微生物(2)蔬菜加工：将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混匀，

晾干。(3)蔬菜装坛：将晾干的蔬菜装入泡菜坛内，装至半坛时，

放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至_____满。【思考3】1.泡菜坛只能装八分满，原因是______________________

_______________________________。八成泡菜发酵产生气体，泡菜坛装八成满，可避免发酵液溢出(4)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。(5)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______控制

发酵时间。【思考4】1.用水密封泡菜坛的目的是______________。温度制造无氧环境2.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，结果如图，请你帮他分析问题。(1)据图分析，从亚硝酸盐含量来看，

发酵第____天食用比较合适，理由

是________________________。13第13天亚硝酸盐含量较低(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__________________________。(3)加入“陈泡菜水”的目的是____________________________________。(4)泡菜坛内有时会长一层“白膜”，这层白膜是由_____

的繁殖形成的。盐浓度过高，杀死了乳酸菌增加乳酸菌数量，可快速发酵产生乳酸酵母菌【核心归纳】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.泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况发酵时期乳酸菌数量乳酸含量亚硝酸盐含量初期少(O2抑制乳酸菌活动)少增加(硝酸盐还原菌的作用)中期最多(乳酸抑制其他微生物活动)增多开始下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)后期减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动)继续增多，最后保持稳定继续下降，最后相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)曲线

三、制作果酒果醋1.菌种及制作原理(1)果酒制作菌种：_______，它是_____(原核、真核)生物，代谢类型为_____________。实验原理：在_____条件下将葡萄糖分解为____和____。反应式：______________________________________酵母菌真核异养兼性厌氧无氧乙醇CO2C6H12O6

2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量(2)果醋制作菌种：_________，它是_____(原核、真核)生物，代谢类型为_________。反应式：①氧气、糖源充足

________________________________________________②氧气充足、糖源不足________________________________________醋酸杆菌原核异养需氧C6H12O6＋2O2

2CH3COOH(乙酸)＋2CO2＋2H2O＋能量

C2H5OH＋O2

CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量2.方法步骤(1)用具消毒：

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。【思考5】1.用具消毒的目的：_______________。防止污染发酵液(2)挑选、冲洗葡萄：

先用清水冲洗1~2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。【思考6】1.用清水冲洗葡萄1~2次的目的：________________________________________________。防止污染发酵液；防止冲洗掉葡萄皮上的野生酵母菌(3)榨汁：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶中，留有大约1/3空间，盖好瓶盖。【思考7】1.留1/3空间的目的：________________________________________________。2.盖好瓶盖的目的：______________________________________________________。防止发酵液溢出；酵母菌可以进行有氧呼吸大量繁殖防止好氧型细菌污染发酵液，创造无氧环境，进行酒精发酵(4)果酒发酵：发酵温度严格控制在18-30℃，时间控制在10-12d，每隔12h左右将瓶盖拧松一次。【思考8】1.每隔12h左右将瓶盖拧松一次的原因是__________________________________________________________。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(5)果醋发酵打开瓶盖，盖上一层纱布，发酵温度为30-35℃，时间为7-8d。【思考9】1.打开瓶盖的目的是___________________________。创造有氧环境，进行醋酸发酵(6)发酵装置图装置图结构作用

充气口①醋酸发酵时连接充气泵，输入

__

；②制果酒时关闭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无菌空气CO2防止空气中微生物的污染3.结果分析与评价(1)在制作果酒和果醋的过程中，发酵液的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

(以紫葡萄作原料)浑浊，液面形成________酒味酸味有气泡和泡沫无气泡和泡沫颜色加深变成深红色白色菌膜(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。发酵的温度果酒的pH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_________________，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。有氧尽量减少氧气含量发酵的温度果酒的pH【思考10】1.在制作果醋的过程中，酵母菌____(会、不会)继续发酵。

原因是____________________________________________________________________________________。2.果醋表面会出现一层菌膜，这层白膜是_________由的

繁殖形成的。不会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，酵母菌活性很低醋酸杆菌【核心归纳】1.制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点发酵产品所需菌种生物分类代谢类型适宜温度发酵对氧的需求泡菜乳酸菌原核生物异养厌氧18～20℃密闭不需氧果酒酵母菌真核生物异养兼性厌氧18～30℃前期需氧，后期不需氧果醋醋酸菌原核生物异养需氧30～35℃一直需氧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。巩固反馈【答案1】(1)不需要开盖放气；避免了因开盖引起的杂菌污染(2)为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气；防止发酵旺盛时

汁液溢出(3)乙A中的氧气乙B中的酒精乙A中的酒精(4)兼性厌氧异养【答案2】(1)菌种 发酵时间(2)好氧菌(3)延长发酵时间，观测发酵效果，最好的发酵效果所对应的时间即为最佳发酵时间(4)氨基酸和肽 脂肪酸和甘油【答案3】(1)细胞质基质

酸性重铬酸甲

线粒体

快(2)有氧(3)低于(4)原不含有【答案4】(3)①不同浓度亚硝酸钠标准溶液②不同泡制天数的泡菜滤液③样品管一致(2)乳酸菌【答案5】(1)消灭杂菌

增加乳酸菌含量(2)无氧呼吸

细胞质(3)温度、食盐用量、腌制时间(4)乳酸菌数量增加，杂菌数量较少