1-3传统发酵食品制作 教学课件-高二生物苏教版选择性必修三

第一章

发酵工程第3节传统发酵技术和产品生物（苏教版）高中生物选择性必修31.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。2.概述微生物发酵的原理。3.尝试制作泡菜、酸奶、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。学习目标1.生命观念：知道制作传统发酵食品所需的菌种，熟知

影响菌种发酵的因素。2.科学思维：尝试进行葡萄酒的酿制，运用创新思维改

进实验装置。素养要求一、发酵和传统发酵技术

发酵是指人们利用微生物，在适宜条件下，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。

传统发酵技术是指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存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。传统发酵技术的特点：以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。传统发酵技术的不足：由于菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一。多种多样的发酵食品二、制作传统发酵食品（一）泡菜的制作泡菜起源于中国。早在3100多年前的商代武丁时期，我国劳动人民就能用盐来渍梅烹饪用。在《诗经·邶风·匏有苦叶》中有“我有旨蓄，亦以御冬”。其中“旨蓄”就是好吃的储蓄，就是腌制的酸菜、泡菜等。据北魏贾思勰的《齐民要术》卷九上说，用葵菜、菘菜、芜菁、蜀芥等青菜制作“咸菹”，都是先拣上好的青菜，放入很咸的盐水中，把菜洗净，纳入瓮中（需要注意的是，不能用清水洗菜，因为清水洗的菜容易在瓮中变烂）。然后把洗菜的盐水澄清，将澄清的盐水倒入瓮中，直到盐水将菜淹没后再盖上盖子，贮存一段时间后，就可以食用了。可见至少一千四百多年前，我国就有制作泡菜的历史。1.菌种：乳酸菌（一）泡菜的制作2.菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌3.泡菜制作的原理：4.泡菜的制作的过程

传统泡菜是利用植物体表天然的乳酸菌来进行发酵的。发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量百分比为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。(1)材料用具:

食盐、清水、新鲜蔬菜(如白菜、甘蓝、萝卜、辣椒、芹菜、黄瓜等的根、茎、叶、果等均可)、蒜瓣、生姜及其他香辛料（如八角、茴香、花椒、胡椒、酒、糖等）、泡菜坛或其他密闭性良好的罐子等。(2)方法步骤:①用清水和食盐配置质量百分比为5%～20%的盐水，并将水煮沸，冷却待用。盐的作用与用量要求？作用：调味，抑制微生物生长。盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差，会造成“咸而不酸”；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水煮沸的目的？杀灭水中的微生物及除去水中氧气为什么盐水要冷却？防止温度过高影响乳酸菌等微生物的生命活动。②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。为什么要选择新鲜的蔬菜？

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。为什么要装至八成满？

在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可以进行发酵，发酵产物中有较多的二氧化碳，如果泡菜坛装的太满，发酵液可能会溢出坛外。另外，泡菜坛装的太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。③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？

水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，其目的是造成无氧环境，以利于乳酸菌的发酵。说明乳酸菌进行乳酸发酵需无氧环境。为什么盐水要没过菜料？制造无氧环境泡菜发酵过程中，乳酸菌、杂菌及乳酸含量的变化规律如下，回答下列问题。发酵初期：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。此时泡菜液的含酸量约为0.3%～0.4%，是泡菜初熟阶段，其菜质咸而不酸、有生味。发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，这时乳酸的积累量可以达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐生菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一时期为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香。材料分析一：发酵后期：乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高，风味不协调。1.为什么在泡菜制作过程中要保持无氧环境？提示制作泡菜所用的菌种主要是乳酸菌，乳酸菌是一种厌氧菌，只有在无氧环境中才会进行乳酸发酵。2.如何制造泡菜制作中的“无氧环境”？提示①选择的泡菜坛要有很好的气密性；②盐水煮沸冷却后待用；

③加入蔬菜后要压实，注入盐水并没过全部菜料；

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。(3)泡菜发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出的原因是什么？提示气泡产生的原因是酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2形成的。(4)在下面坐标系中画出乳酸菌、乳酸含量的变化曲线。提示如图所示(5)如果制作的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？提示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。

某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量百分比为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，结果见曲线图。请你帮他分析相关问题。材料分析二：（1）加入“陈泡菜水”的目的是什么？“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”目的是提供乳酸菌菌种，加快乳酸发酵。

某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量百分比为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，结果见曲线图。请你帮他分析相关问题。（2）据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？应该在发酵11天后食用比较合适，因为此时的亚硝酸盐含量已经降到较低的水平。材料分析二：

某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量百分比为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，结果见曲线图。请你帮他分析相关问题。材料分析二：（3）泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有哪些？温度高低，发酵时间长短，食盐用量等。典例：关于泡菜发酵的叙述，不正确的是（

）A.泡菜发酵过程中所产生的亚硝酸盐，摄入过多对身体会造成伤害B.煮沸泡菜盐水的目的是除去水中的氧气和杀灭盐水中的其他杂菌C.制作泡菜利用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型D.泡菜腌制时间过长，食盐用量过低，温度过高，都容易造成细菌大量滋生，亚硝酸盐含量增加D泡菜在制作过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。你可以查阅资料，设计实验跟踪检测泡菜在制作过程中亚硝酸盐含量的变化，并探索腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量的影响，寻求提高泡菜质量的措施。进一步探究(二)酸奶制作1、原理2、发酵条件：42℃左右、酸性、缺氧牛奶中的乳糖半乳糖＋葡萄糖乳酸牛奶中的凝乳状态酪蛋白的酸奶

乳糖酶乳酸发酵凝集沉淀pH为4.6～4.7

3、酸奶制作的过程（1）容器消毒：容器放在不锈钢锅中，用沸水煮15min左右；（2）原料灭菌：牛奶倒入消毒后的容器，置于恒温水浴箱中，加热至90℃，保温5min（或加热至80℃，保温15min）；也可采用118～135℃，3～5s的超高温处理。（3）接种：待原料奶的温度下降到42℃左右时，按原料奶量5%左右的接种量加入市场销售的酸奶，并搅拌均匀。在大量制作酸奶的情况下，需要将牛奶分装至小的容器中，再进行发酵，以免破坏酸奶的凝乳状态。（4）发酵：将接种、分装好的牛奶置于42℃左右的恒温箱中，保温3～4h。发酵时应注意避免震动，并掌握好发酵时间。（5）冷却：发酵结束后，将酸奶放在2～5℃低温下保持12～24h，以获得酸奶特有的风味和口感。（三）果酒的制作1.菌种：酵母菌2.菌种来源：附着在果皮表面的野生酵母菌3.果酒制作的原理：

许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒。条件反应简式目的有氧大量繁殖无氧酒精发酵4.果酒的制作的过程（1）材料用具：新鲜的水果、洗洁精、体积分数为70%的酒精、发酵瓶、榨汁机等。

（2）方法步骤：（以制作葡萄酒为例）（3）检测与鉴定①在果酒发酵中，生产出的葡萄酒呈深红色的原因是

。②果汁发酵产物的检验：

闻气味，品尝。

检验有无酒精产生：用

（在

条件下），反应呈现

。红葡萄皮的色素进入发酵液重铬酸钾酸性灰绿色橙色灰绿色思考1：在变酸的酒液面上会出现一层菌膜，这层菌膜是什么？其出现在发酵液的液面上说明了什么？提示：菌膜是大部分是醋酸菌繁殖形成的；说明果酒中除了酵母菌，还有其他微生物，如醋酸菌等。在液面上的醋酸菌是好氧菌，所以制作果酒的过程中尽量减少氧气含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。（四）果醋的制作1.菌种：醋酸菌2.菌种来源：空气中的醋酸菌3.果醋制作的原理：①氧气、糖源都充足：醋酸菌能将糖分解成醋酸。反应简式：②氧气充足、缺少糖源：醋酸菌将乙醇（酒精）转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。反应简式：4.果醋的制作的过程新鲜的葡萄汁中含有醋酸菌创造有氧环境，防止空气中的杂菌、尘土等的进入。（3）检测与鉴定检验有无醋酸产生：可通过观察菌膜、嗅味和品尝pH试纸检测等思考2：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？提示：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。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。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，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。思考3：酒精发酵状态下不容易引起杂菌污染的原因有哪些？(1)冲洗步骤可去除部分杂菌。(2)酸性、无氧的发酵环境可以抑制其他杂菌的生长。(3)酵母菌对酒精的耐受性高于其他杂菌。思考4：果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施有哪些？①榨汁机、发酵瓶等器具要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