高中生物选修一课件：专题1-传统发酵技术的应用

课题一果酒和果醋的制作专题一传统发酵技术的应用专题1传统发酵技术的应用葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。《凉州词》—王翰①结构：单细胞的真核生物②新陈代谢类型：兼性厌氧型③生殖方式为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖），但多以出芽方式进行。④酵母菌在固体培养基上形成的菌落，其表面湿润、呈白色或粉红色。⑤酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等一、果酒的制作原理1.酵母菌相关知识2.什么叫发酵？发酵是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。包括有氧发酵（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）和无氧发酵（如酒精发酵）。所以：发酵≠无氧呼吸。b.无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。3.果酒的制作原理C.画出果酒实验流程示意图a.有氧条件下进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O酶C6H12O62C2H5OH+2CO2酶4.发酵所需的适宜条件：5.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。（1）温度：温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃

左右最适合酵母菌繁殖，酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃。（2）pH值：酵母菌生活在偏酸环境中，4.0~5.8为最适pH值，在最低pH=2.5，最高pH=8.0时尚能生存，但生长极其缓慢而且容易死亡。（3）喜欢葡萄汁等含糖量高的果汁。培养酵母菌一般用麦芽汁。6.酒精的鉴定酸性条件下，酒精与重铬酸钾反应呈现灰绿色先在试管中加入发酵液2ml，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，摇匀，最后滴入常温下饱和的重铬酸钾观察颜色的变化①条件及颜色②鉴定过程葡萄酒窖啤酒酒窖白酒酒窖二、果醋的制作原理醋酸菌是一种异养好氧细菌，只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。最适生长温度30－35。C。1.醋酸菌从椭圆到杆状，有单个，有成对，有成链状，以鞭运动或不运动，不形成芽孢，属原核细胞，以分裂方式繁殖，新陈代谢类型为异养需氧型。应用：食醋、果醋2.果醋的制作原理醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。C6H12O6→3CH3COOH若氧气、糖源充足时：若缺少糖源：2C2H5OH+O2→2CH3CHO+2H2O2CH3CHO+O2→2CH3COOH醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。②画出果酒和果醋实验流程示意图。挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋果酒与醋酸菌3.果醋的生产制作过程①材料：4.实验装置制酒：关闭充气口制醋：将充气口连接气泵，输入氧气酒精发酵时用来排出二氧化碳。弯曲胶管的目的防止空气中的微生物污染。用来取样果酒和果醋的发酵装置示意图排气口充气口出料口2.你认为应该从那些方面防止发酵液被污染？需要从发酵制作的过程进行全面的考虑，因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如：榨汁机、发酵装置要清洗干净；每次排气时只需拧松盖瓶、不要完全揭开盖瓶等。1.你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？应该先冲洗，然后再除去枝梗，避免除去枝梗时引起葡萄破损，减少被杂菌污染的机会。3.制葡萄酒时，为什么将温度控制在18—25℃？制作葡萄醋时，为什么将温度控制在30—35℃？20℃最适合酵母菌繁殖，醋酸菌最适生长温度为30—35℃4.制葡萄醋时，为什么要适时通过充气口充气？醋酸菌是好氧菌，在将酒精变为醋酸时需要氧气的参与5.为什么发酵瓶中的液体不能装满？从以葡萄糖为底物发生乙醇发酵的反应式看，1个葡萄糖分子经乙醇发酵后要产生2个二氧化碳分子，因此，发酵过程中有气体产生。如果发酵液装满容器，则液体将外溢，一则发酵液会损失，二则瓶口等处会被许多杂菌污染，特别是被霉菌污染，影响产物品质，所以发酵液不能装满。结果分析与评价：1.由于发酵作用，糖分大部分转变为CO2和乙醇。CO2排出越来越旺盛，使发酵液沸腾，CO2从排气口排出，在发酵10天后，现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18~25℃；发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。2.设置对照组，将葡萄汁进行高压灭菌，分别装入1和2号发酵瓶中，1号加入酵母菌，2号不加。比较发酵结果。证明醋酸，则用品尝或pH试纸。3.葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味；果醋具有琥珀色或棕红色，具有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。专题一传统发酵技术的应用课题二腐乳的制作1．以制作腐乳为例了解传统发酵技术的应用2．说明腐乳制作过程的科学原理3．设计并完成腐乳的制作，分析影响腐乳品质的条件[课题重点与难点]1．课题重点：说明腐乳制作过程的科学原理，设计并完成腐乳的制作2．课题难点：在实践中摸索影响腐乳品质的条件课题目标早在公元5世纪的北魏古籍中，就有关于腐乳生产工艺的记载“于豆腐加盐成熟后为腐乳”。明‘李晔的《蓬栊夜话》亦云：“黟(移)县人喜于夏秋间醢（

hǎi

）腐，令变色生毛随拭之，俟稍干……”[腐乳浅谈]腐乳制作的原理阅读教材内容,你能以流程图的方式总结王致和做腐乳的方法吗?让豆腐上长出白毛加盐腌制臭豆腐密封总状毛霉菌落毛霉菌落形态Q:白毛是什么生物？直立菌丝匍匐菌丝长满毛霉白色菌丝的培养基显微镜下毛霉菌的菌丝多种微生物参与了豆腐的发酵过程,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等。其中起主要作用的是毛霉。分类：代谢类型：适宜生长温度：生殖（主要方式）：分布:一种丝状真菌，属于真核生物毛霉：孢子生殖异养需氧型15－18℃常见于土壤、水果、蔬菜、谷物上毛霉菌作用于制作豆腐乳的前期发酵中。把豆腐块（白胚）放在如粽叶等可以提供菌种的材料上，在15℃~18℃的环境中让毛霉菌慢慢生长，大约5天后毛霉菌使白胚变成毛胚，即可除去菌丝，毛霉菌的任务完成。此过程中，毛霉菌使豆腐表面有一层菌膜包住，形成腐乳的“体”，同时分泌的以蛋白酶为主的各种酶，有利于豆腐的蛋白质水解为各种氨基酸。毛霉菌在“腐乳”制作过程中的作用大豆蛋白蛋白酶小分子的肽+氨基酸脂肪脂肪酶甘油+脂肪酸毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。实验设计让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制5d8d6M前期发酵后期发酵腐乳的制作流程让豆腐长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制操作提示注意：温度控制15－18℃；豆腐的水分控制在70％左右瓶口的盐厚一点可以抑制微生物生长避免豆腐腐败加12％左右的酒以抑制微生物的生长使腐乳有香味封瓶时瓶口通过酒精灯火焰防止瓶口污染在整个的操作过程中，可以抑制杂菌的污染的操作是：①长毛时的温度②加盐腌制③卤汤中的酒精、香辛料④对用具的消毒灭菌⑤密封腐乳发酵所需菌种的来源？2.温度和湿度分别控制在多少？为什么？空气中的毛霉孢子-自然菌种；在严格无菌的条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上。温度保持15一l8℃，一定的湿度（既不能干燥也不能浸泡在水中）此温度不适于其他微生物的生长，而适于毛霉的生长。现代生产：家庭生产：？思考：3.我们平常吃的豆腐，哪种适合用来做腐乳?含水量为70％左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。？豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝。严格地说是直立菌丝，在豆腐中还有匍匐菌丝。4、你能解释豆腐上长白毛是怎么一回事吗？5.腐乳表面的“皮”是怎么形成的?它的作用是什么？它对人体有害吗?？6.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?“皮”是发酵时在豆腐表面上生长的菌丝(匍匐菌丝)，它能形成腐乳的“体”，使腐乳成形。“皮”对人体无害。培养基，按照成分分类，属于

培养基。天然7.盐的用量是多少？8.腌制过程中加盐的目的是什么?为什么要逐层增加盐的分量?盐：毛坯=1:5①调味②能析出豆腐中的水分使豆腐变硬③可以防止杂菌污染.避免豆腐腐败④浸提毛霉菌丝上的蛋白酶越接近瓶口，杂菌污染的可能性越大，因此要逐层加盐，在接近瓶口的表面，盐要铺厚一点。？11.卤汤是由什么配制而成的?卤汤有什么作用?

卤汤由酒（12%）和各种香辛料配制而成。加卤汤和酒的目的可使腐乳有独特的风味和防腐杀菌的作用。？[后期发酵的原理]主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料（红曲、面曲、酒酿），使蛋白酶作用缓慢，促进其他生化反应，生成腐乳的香气。制作成功的腐乳应该具有以下特点：色泽基本一致、味道鲜美、咸淡适口、无异味、块形整齐、质地细腻（色、香、味、块形）。1．控制好材料的用量(1)盐量的控制：用盐腌制时，若盐的浓度过低，不足以

，可能导致豆腐腐败变质；若盐的浓度

，会影响腐乳的

。

腐乳制作过程中条件控制抑制微生物生长过高口味(2)酒的控制：卤汤中酒的含量应控制在

左右。酒精含量过高，腐乳成熟的时间会

；酒精含量过低，不足以

，可能导致豆腐腐败。12%延长抑制微生物生长2．防止杂菌污染

(1)用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用

消毒。(2)摆放好豆腐并加入卤汤后要用胶条将瓶口密封，封瓶时，最好将瓶口

，防止瓶口被污染。[思考]

酒精含量过高时，腐乳成熟的时间为何会延长？提示：酒精可抑制蛋白酶的活性，酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用越大，从而使腐乳成熟时间延长。沸水通过酒精灯的火焰[思考]“闻着臭，吃着香”，请解释其原因？细菌进行发酵产生具有有浓烈臭味道的气体（NH3，H2S）。毛霉分泌的蛋白酶将豆腐所含有的蛋白质水解为多肽和各种氨基酸，脂肪酶可以将脂肪分解成甘油和脂肪酸。酵母菌进行酒精发酵产生酒精，酒精、脂肪酸生成具有芳香气的酯。1．纵观腐乳的整个制作过程，哪些因素会影响腐乳的风味和质量?结果分析与评价(1)豆腐的品质：目前市场上的豆腐有两种，一种是由石膏形成的，另一类是由卤水形成的。后者含水量相对较低，比较适宜用于制作腐乳。(2)菌种的选择和用量：菌种是发酵的关键，如有杂菌污染则直接影响产品的色、香、味。(3)温度和湿度：影响菌丝的生长和代谢。(4)发酵时间：发酵时间影响反应程度。(5)调味品的种类和用量。2．市售腐乳有时口感不好，豆腐较硬，你认为是什么原因造成的?(1)豆腐块的含水量不当。(2)发酵时间短，在加盐后豆腐脱水，蛋白质变性，于是变硬。(3)菌种不纯。(4)调味品加入量不足。前期发酵创造适宜的条件让毛霉生长加盐抑制毛霉的生长后期发酵抑制毛霉的生长，同时改变口感和风味控制毛霉的生长让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制课堂小结果酒果醋腐乳微生物分类代谢类型反应原理反应温度检测方法酵母菌醋酸菌毛霉酵母菌的无氧呼吸产生酒精18~25℃重铬酸钾与其反应呈灰绿色醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸30~35℃品尝、pH试纸检测毛霉产生蛋白酶和脂肪酶15～18℃（最低）真菌真菌细菌异养兼性厌氧异养需氧异养需氧随堂检测1、以下四种微生物都参与的豆腐的发酵，从代谢类型上考虑哪一项与其它三项有明显区别？（）A、青霉

B、酵母C、曲霉

D、毛霉B2、为了让豆腐上更多更快地长出毛霉，所需的条件是？（）A、温度为15～18℃，干燥环境

B、温度为15～18℃，用水浸泡豆腐C、温度为15～18℃，并保持一定湿度

D、温度为25℃，并保持一定湿度C3、下列关于毛霉的叙述，错误的是(

)A．毛霉是一类有细胞壁但没有成形细胞核的生物B．毛霉属于异养生物，在生态系统中属于分解者C．毛霉的菌丝有直立菌丝和匍匐菌丝D．豆腐上长出的白毛主要是毛霉的直立菌丝A4、腐乳制作过程中要注意防止杂菌污染。下列措施中不能起抑制杂菌污染作用的是(

)A．加入12%的料酒B．逐层增加盐的用量C．装瓶时让瓶口通过酒精灯火焰D．用含水量约为70%的豆腐D5、下列与果酒、果醋和腐乳制作相关的叙述，正确的是(

)A．腐乳制作所需要的适宜温度最高B．果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵C．使用的菌种分别是酵母菌、醋酸菌、乳酸菌D．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNAD6、豆腐发酵过程中，毛霉消耗的能量主要来自于哪种物质的分解？（）A、脂肪B、磷脂C、葡萄糖D、蛋白质

D课题三制作泡菜并检测

亚硝酸盐含量专题一传统发酵技术的应用在我国四川、东北、湖南、湖北、河南、广东、广西等地民间均有自制泡菜的习惯。四川泡菜历史悠久，流传广泛，几乎家家会做，人人吃，甚至在筵席上也要吃上几碟泡菜。据北魏贾思勰的《齐民要术》一书中，就有制作泡菜的叙述，可见至少一千四百多年前，我国就有制作泡菜的历史。泡菜清脆，可以增进食欲，帮助消化与吸收。但是腌制食品少吃，多吃新鲜蔬菜。乳酸菌乳酸菌是发酵糖类主要产物为乳酸的一类细菌的总称。属于原核生物乳酸菌种类多，分布广，常见乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌（用于制酸奶）。乳酸链球菌（球状）乳酸杆菌（杆状）分布：在自然界分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内部都有繁殖：以二分裂方式进行繁殖（无性生殖）代谢类型：异养厌氧型C6H12O6

2C3H6O3+能量酶乳酸菌耐盐，最适pH=5[思考]为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的发酵作用，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。亚硝酸盐自然界中，亚硝酸盐分布广泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。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。亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中携带氧的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒，当摄入总量达到3g时，会引起死亡。膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，只有在特定的条件下才会转变成致癌物――亚硝胺，亚硝胺对动物还具有致畸和致突变作用（亚硝酸盐本身不是致癌物质）。亚硝酸盐在pH=3，温度适宜和一定微生物的作用下转变成致癌物质亚硝胺，因此，霉变的食品亚硝胺可增至数十倍至数百倍。[注意]

我国卫生标准规定：亚硝酸盐的残留量在肉制品中不得超过30mg/kg，

酱菜中不超过20mg/kg，而婴儿奶粉中不得超过2mg/kg。选泡菜坛预处理新鲜蔬菜配置盐水装坛发酵成品泡菜测定亚硝酸盐含量泡菜的制作检查方法：坛口向上，压入水中，看坛内壁有无渗水现象。无裂纹、无砂眼坛沿深、盖子吻合好火候好挑选坛子：蔬菜处理：将鲜菜修整、洗涤、阳光下晾晒，到菜表皮萎焉时收下，切分成条状或片状。配制盐水：清水与盐的质量按4:1的比例配制好后煮沸冷却。盐的作用：调味，抑制微生物生长，所以盐含量过低会造成细菌污染。煮沸的目的：杀菌冷却是为了不影响乳酸菌的生命活动。装坛发酵：将泡菜坛洗净，并用热水洗坛内壁两次。将经过处理的蔬菜混合均匀，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，再徐徐注入配好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。向坛盖边缘的水槽中注满水。并注意发酵过程中补充水。坛沿注满水的目的是什么？为了保证坛内乳酸菌的发酵所需的无氧环境。腌制条件：温度不能过高食盐含量不能过低腌制时间不能过短细菌污染大量繁殖后，亚硝酸盐含量增加腌制过程中，亚硝酸盐含量先增多，后减少。泡菜发酵的阶段泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断累积，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。蔬菜刚入坛时，蔬菜表面带入的微生物，主要是以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它们产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从水槽内放出，逐渐使坛内形成嫌气状态。发酵产物中除乳酸外，还有其他，如乙醇、CO2等称异型乳酸发酵发酵前期：特点：还有一点点氧气，微生物（大肠杆菌，酵母菌）发酵，产生代谢产物，二氧化碳排出，形成无氧环境，为后面乳酸菌发酵提供条件，乳酸含量逐渐增加，抑制微生物生长繁殖。由于前期乳酸的积累，pH下降，嫌气状态的形成，乳酸杆菌进行活跃的同型乳酸发酵，乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%；乳酸积累pH达3.5~3.8.大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。这一期为完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香品质最好。发酵产物中只有乳酸，称为同型乳酸发酵发酵中期：特点:乳酸菌逐渐占据优势，其他发酵微生物受到抑制，乳酸积累增多在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸积累达1.2％以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。

发酵后期：此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。特点：乳酸含量过高，抑制乳酸菌活动，乳酸菌减少。

[思考]1.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？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，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。

2.为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜、也不能多吃腌制食品呢？有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。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，危害人体健康；腌制食品较新鲜蔬菜烟硝酸盐含量高，所以，也不能多吃。3.泡菜的制作方法不当，很容易造成泡菜变质，甚至发霉变味，试分析可能的原因？

4.发酵过程中应定期测定亚硝酸盐的含量，原因是？

泡菜坛子密封不严或取食工具不卫生，或盐的比例过小，都会引起杂菌滋生、泡菜变质

发酵不同时期亚硝酸盐的含量会发生变化，及时检测是为把握取食泡菜的最佳时机亚硝酸盐含量的测定1、测定亚硝酸盐含量的原理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，再与N-1－萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。将经过反应显色后的泡菜待测样品与标准液比色，即可估算出样品中的亚硝酸盐含量。2、材料与器具泡菜、对氨基苯磺酸、N-1-萘基乙二胺盐酸盐、盐酸亚硝酸钠、氯化镉、氯化钡、氢氧化钠、氢氧化铝、蒸馏水、榨汁机、移液管、容量瓶、比色管等3、步骤（1）配置溶液（2）配制标准液（3）制备泡菜样品处理液（4）比色（1）配置溶液对氨基苯磺酸溶液(4mg/mL)溶于盐酸，避光保存N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液(2mg/mL)避光保存亚硝酸钠溶液(5ug/mL)提取剂：氯化镉、氯化钡氢氧化铝乳液氢氧化钠溶液（2）配制标准显色液用移液管吸取0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL、1.50mL亚硝酸钠溶液(相当于1ug，2ug，3ug，4ug，5ug和7.5ug亚硝酸钠)，分别置于50mL比色管中，再取1支比色管作为空白对照。并分别加入2.0mL对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3～5分钟后；再分别加入1.0mL

N-1－萘基乙二胺盐酸盐溶液，加蒸馏水至50mL，混匀；观察亚硝酸钠溶液颜色梯度变化（玫瑰红色逐渐加深）。（3）制备样品样品处理液的制备增加亚硝酸盐的溶解度中和乳酸吸附杂质，脱色，净化作用样品即滤液加入比色管显色反应：先加对氨基苯磺酸，后加N-1－萘基乙二胺盐酸盐

比色：显色后与标准显色液对比，找出颜色最相近的记录对应亚硝酸盐含量（4）比色测定反应原理总结酸化：对氨基苯磺酸溶于盐酸中重氮化：亚硝酸盐+对氨基苯磺酸重氮盐酸显色：重氮盐+N-1－萘基乙二胺盐酸盐

比色：样品和标准比色液对比，估算亚硝酸盐含量①②③玫瑰红色2001年1月4日（封坛前）2001年1月8日2001年1月12日2001年1月15日2001年1月19日0.15

0.600.200.100.101号坛2号坛0.15

0.200.100.050.053号坛0.15

0.800.600.200.20泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化实验结果分析和讨论选录三只泡菜坛中的亚硝酸盐含量变化的绝对数量虽然不同，但整体的变化趋势却基本相同。在腌制后的第五天，三只泡菜坛中亚硝酸盐的含量都达到最高峰（1、2、3号坛中的亚硝酸盐分别达到0.6mg/kg、0.2mg/kg、0.8mg/kg）在腌制后的前6天内，泡菜中的亚硝酸盐含量就可以达到最高峰。而第9天后泡菜中的亚硝酸盐含量开始有明显下降。这可能是