江苏专版2023-2024学年新教材高中生物第1章发酵工程第1节传统发酵技术的应用课件新人教版选择性必修3

第1章

发酵工程第1节

传统发酵技术的应用学习目标1.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，养成生命观念。3.尝试设计发酵装置，制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术的优点与不足，培养科学探究与科学思维能力。4.认同传统发酵食品是我国传统饮食文化的重要组成部分，培养社会责任意识。01基础落实·必备知识全过关02重难探究·能力素养全提升01基础落实·必备知识全过关知识点一

发酵与传统发酵技术1.

发酵的概念和原理（1）

概念:人们利用________,在适宜的条件下,将原料通过______________转化为__________________的过程。（2）

原理:不同的微生物具有产生不同________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。微生物微生物的代谢人类所需要的产物代谢物（3）

实例:腐乳的发酵①

发酵原理:经过微生物的发酵,豆腐中的蛋白质被分解成小分子的____和________。②

发酵微生物:多种微生物,如__________________等,其中起主要作用的是______。肽氨基酸酵母、曲霉和毛霉毛霉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______、______等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，通常是家庭式或作坊式的。（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酱油泡菜知识点二

尝试制作传统发酵食品1.

制作泡菜（1）

乳酸菌生物类型______生物常见分类乳酸链球菌、乳酸杆菌分布广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内代谢类型异养______型生产应用乳制品的发酵、泡菜的腌制等发酵原理原核厌氧

（2）泡菜的制作过程制作过程具体操作配制盐水原料处理将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜和豇豆等）洗净，切成块状或条状，晾干装坛将晾干后的原料混合均匀后装入泡菜坛内，装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满。将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖封坛发酵向坛盖边沿的水槽中注满水,并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水，根据室内温度控制发酵时间2.

制作果酒和果醋（1）

制作果酒的菌种代谢类型异养______厌氧型发酵原理菌种来源新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的____________温度影响酿酒酵母的最适生长温度约为_

_____氧气浓度

影响氧气充足时,酵母菌大量繁殖;无氧条件下,进行__________兼性酒精发酵

野生酵母菌

酒精发酵（2）

制作果醋的菌种代谢类型异养______型发酵原理菌种来源空气中的醋酸菌温度影响最适生长温度为_

_________需氧

缺少糖源

氧气浓度

影响好氧细菌,氧气需充足供应续表（3）

果酒、果醋的制作过程

枝梗

拧松一次一层纱布旁栏边角

想一想1.

［教材P6探究·实践］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？_________________________________________________________________________________________提示

用水密封泡菜坛的目的是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。2.

［教材P7探究·实践］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？___________________________________________________提示

果酒中除了酵母菌,还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。3.

［教材P7探究·实践］家庭制作果醋时，采用什么措施可以加快制作速度?_________________________________________________________________________________________________________________提示

可以先在碗中倒入少量醋，一段时间后在醋的表面会产生一层薄膜，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。4.

［教材P8拓展应用］制作泡菜前，向泡菜坛中加入“陈泡菜水”的目的是什么？_____________________________________________________________________________提示

“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌。结论语句

辨一辨（1）

发酵是指人们利用微生物，在缺氧的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物。(

)

×（2）

毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵。

(

)

√（3）

腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸。

(

)

√（4）

常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。

(

)

√

√（6）

当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸。(

)

×（7）

制作果醋的温度比制作果酒的温度高。

(

)

√（8）

在葡萄酒的制作过程中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗。

(

)

×02重难探究·能力素养全提升主题一

发酵与传统发酵技术的概念情境探究请根据下列资料回答问题。资料1

1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。资料2

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。多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。1.

从微生物的代谢类型分类，发酵有几种类型？_____________________________________________________________________________________________________________________________________提示

有些微生物进行有氧呼吸，有些微生物进行无氧呼吸，因此发酵有需氧发酵（谷氨酸发酵等）和厌氧发酵（如酒精、乳酸发酵等）两种类型。2.

传统发酵技术利用的菌种有哪些来源?_________________________________________________________________________________________提示

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、卤汁等发酵物中的微生物。3.

每年进行同样的操作，每年制作出的腐乳的口感也不完全相同，尝试解释原因。_______________________________________________________提示

发酵的生产条件不易控制，自然界中微生物种类多样。方法突破

传统发酵技术的优点和缺点

（1）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。

（2）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。视角应用视角1

传统发酵技术1.

下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是(

)

BA.传统发酵常常是固体发酵或者是半固体发酵B.传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种C.传统饮食中的酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得D.传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题[解析]

传统发酵以混合菌种的固体发酵或者半固体发酵为主，A项正确；传统发酵中的菌种来源多样，主要利用自然界中的菌种，很难实现单一菌种的利用，B项错误；传统饮食中的酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得，如果醋、泡菜制作可分别利用醋酸菌和乳酸菌发酵获得，C项正确；传统发酵中的菌种来源多样，存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题，D项正确。视角2

腐乳的制作2.

下列关于腐乳制作原理的叙述，错误的是(

)

CA.腐乳制作的实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程B.腐乳制作中，起作用的微生物多为异养型真菌C.传统发酵利用的是天然存在的菌种，所生产的食品安全性更高D.家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种[解析]

传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，可能存在杂菌污染，所生产的食品安全性较低，C项错误。主题二

泡菜的制作情境探究下图为制作泡菜的过程,请据图思考回答问题。1.

制作泡菜时,盐水为什么要煮沸后冷却？____________________________________________________________________________________________________________提示

煮沸有两大作用,一是除去盐水中的氧气,二是杀灭盐水中的杂菌。冷却是为了防止盐水温度过高杀死坛内的乳酸菌。2.

为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？_____________________________________________________________________________________________________________________________提示

白膜是产膜酵母繁殖而形成的。酵母菌是兼性厌氧微生物,泡菜发酵液营养丰富,在发酵初期,发酵液表面氧气含量较高,适合酵母菌繁殖。

（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”，造成这个结果的最可能原因是什么？_______________________________________提示

盐浓度过高，抑制了乳酸菌的发酵。4.

制作泡菜，控制严格的厌氧条件是关键，请列举几项可行的措施。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

提示

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。方法突破

泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐初期少增加（硝酸盐还原菌的作用）中期最多（乳酸抑制其他微生物活动）增多下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）后期继续增多直至稳定下降至相对稳定发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐变化曲线续表视角应用视角1

泡菜制作的过程与条件控制1.

[2023江苏南通海门中学高二学情检测]在家庭制作泡菜过程中，充分利用各种微生物的生存条件和代谢特点可达到积累乳酸菌、抑制其他微生物生长的目的。下列关于发酵过程的叙述，正确的是(

)

CA.为了避免杂菌污染，泡菜坛需严格灭菌处理，盐水需煮沸冷却待用B.晾干的新鲜蔬菜可以装满泡菜坛，因为乳酸菌无氧呼吸仅产生乳酸，没有气体生成C.乳酸菌产生的乳酸既可以抑制其他微生物生长繁殖，也会抑制自身生长繁殖D.因亚硝酸盐会随着发酵时间的延长越积越多，为了自身健康，应尽量少食用泡菜[解析]

为了避免杂菌污染，泡菜坛需要进行消毒，盐水需要煮沸冷却待用，A项错误；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，泡菜腌制过程中坛内溶液量会增多，菜料装满坛会导致发酵过程中发酵液溢出，B项错误；乳酸菌产生的乳酸既可以抑制其他微生物生长繁殖，起到防止杂菌污染的作用，同时也会抑制自身生长繁殖，C项正确；亚硝酸盐会随着发酵的进行先增多后减少至相对稳定，可选用适当的时间适量食用泡菜，D项错误。

2.

泡菜起源于中国，是我国的传统食品之一。贾思勰所著的《齐民要术》中已有制作泡菜的专述：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中。若先用淡水洗者，菹烂。其洗菜盐水，澄取清者，泻着瓮中，令没菜把即止，不复调和。”该表述说明食盐的用量非常关键。某研究小组探究泡菜制作过程中不同浓度的食盐对亚硝酸盐产生的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是(

)

A.腌制过程中，坛中出现溶液量增多现象的主要原因是细胞呼吸产生水B.食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值越高，这与杂菌繁殖数量有关C.在泡菜发酵过程中，坛中无氧环境的创设仅依靠盐水浸没蔬菜就能实现D.达到峰值后，亚硝酸盐含量下降的原因是亚硝酸盐被微生物转变成亚硝胺√[解析]

腌制过程中，坛中出现溶液量增多现象的主要原因是蔬菜在盐水中失水，A项错误。由于食盐用量过低，造成微生物大量繁殖，将蔬菜中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，所以制作泡菜时食盐的浓度越低，亚硝酸盐含量的峰值出现得越早，且峰值越高，B项正确。保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境应注意：①选择的泡菜坛密封性要好；②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部蔬菜；③盖上坛盖后要在坛边沿的水槽中注满清水，主要依赖①③，C项错误。据图分析可知，食盐用量和腌制时间都会影响亚硝酸盐含量；亚硝酸盐含量达到峰值后下降，是因为缺氧和酸性环境抑制杂菌生长，使亚硝酸盐的产生量降低；同时产生的亚硝酸盐会被分解，最终导致亚硝酸盐含量下降，D项错误。【题后归纳】

泡菜制作的注意事项注意事项具体操作严格控制厌氧条件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容器②盐水煮沸后冷却待用③装坛时压实，盐水没过全部菜料④泡菜坛用水封口，不让空气进入，创造一个密封无氧的环境，发酵期间不开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补水控制适宜的发酵温度温度过高易滋生杂菌，过低则不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长控制发酵时间发酵时间过短，会造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加主题三

果酒、果醋的制作情境探究下图为酿制果酒和果醋的流程图，请思考回答下列问题。1.

某同学设计如下果酒、果醋制作的发酵装置，请分析图中各结构的作用及使用方法。（1）

各部位的作用①充气口：连接充气泵充入_______________________。提示

氧气（无菌空气）防止空气中微生物的进入（2）

该装置的使用方法使用该装置制作果酒时，应该____________；制作果醋时，应将充气口连接气泵，输入__________________。关闭充气口氧气（无菌空气）

2.

在果酒和果醋制作过程中,哪些方法可防止发酵液被污染？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.

果酒制作过程中,在不灭菌的情况下,酵母菌是如何成为优势菌种的？____________________________________________________________________________________________________________提示

发酵后期在缺氧和酸性发酵液中,绝大多数微生物的生命活动受抑制,而酵母菌可以适应这一环境,从而成为优势菌种。

4.

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。如何防止乳酸菌、醋酸菌对果酒发酵的影响？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________