传统发酵技术的应用课件高二下学期生物人教版选择性必修3

1.1传统发酵技术的应用点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本目录发酵与传统发酵技术1尝试制作传统发酵产品2科技探索之路——从传统发酵技术到发酵工程自然发酵或曲种传代的固体发酵法生产其他食品，但不明其原理战国中山酒1850年约9000年前法国巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的，从而将酵母菌与建发酵联系起来1897年20世纪40年代科学家发现酶在酵母菌发酵中的作用，了解了发酵的本质。发酵向工业化生产方向发展抗生素发酵工业兴起科技探索之路——从传统发酵技术到发酵工程20世纪70年代1957年20世纪80年代重组胰岛素生产科学家用微生物生产谷氨酸，开始人工诱变特定微生物。酶、多糖、维生素工业兴起发酵工程进入定向育种的新阶段对发酵过程进行综合研究，能够自动记录和发酵过程的全部参数我们身边有哪些发酵产品呢？发酵发酵工程发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物代谢转化为人类所需的产物的过程。指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养，产物的分离和提纯等方面。发酵与传统发酵技术汉代砖刻上的酿酒图我国古代酿酒作坊的绘画作品约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。酿酒技术给古代人民的生活也增添了丰富色彩。酒仙---李白发酵与传统发酵技术酵母菌巴斯德1857年，法国的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。腐乳的制作让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制环境中蛋白质脂肪小肽氨基酸甘油脂肪酸++酵母、曲霉和毛霉等多种微生物(毛霉起主要作用)创造毛霉生长环境防止杂菌污染，避免豆腐的腐败由酒及各种香辛料置成，抑制微生物的生长同时增加风味和口感制作腐乳利用了那些微生物？这些微生物来自哪里？传统发酵技术概念：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。形式：家庭式或作坊式。传统发酵技术类型：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。泡菜白酒腐乳豆豉酱酱油①固体发酵：泡菜、腐乳等②半固体发酵：豆豉、酱、酱油等尝试制作传统发酵产品制作果酒制作果醋酵母菌-真菌醋酸菌-细菌制作泡菜乳酸菌-细菌尝试制作传统发酵产品乳酸发酵乳酸菌异养厌氧型C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）酶+能量在无氧情况下，能将葡萄糖分解成乳酸原理：

乳酸链球菌（球状）空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内（原核生物）乳制品的发酵、泡菜的制作等①

代谢类型：②菌种分布：③

应用：

乳酸杆菌（杆状）探究·实践--制作泡菜原理乳酸菌在无氧条件下将糖分解成乳酸C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量酶利用植物体表面天然的乳酸菌进行发酵材料食盐清水新鲜蔬菜(萝卜、黄瓜、白菜、豇豆等)蒜瓣生姜其他香辛料(花椒等)白酒泡菜坛辣椒探究·实践--制作泡菜步骤称取食盐清洗蔬菜配置盐水清洗、修整、切条、晾干泡菜盐水香辛料发酵成品盐的作用盐浓度过低盐浓度过高煮沸目的冷却的目的调味，抑制微生物生长杂菌大量繁殖口味不佳防止影响乳酸菌的生命活动Tips1向坛盖边沿的水槽中注满水，发酵过程中经常补充！Tips2装坛后可以加一些原来已经腌制好的泡菜汁更好----相当于接种发酵微生物，可缩短腌制时间。Tips35%-20%杀灭微生物；去除水中的溶解氧探究·实践--制作泡菜步骤称取食盐清洗蔬菜配置盐水清洗、修整、切条、晾干泡菜盐水香辛料发酵成品在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜。讨论1：为什么泡菜坛只能装八分满？探究·实践--制作泡菜讨论3：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。水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，这是最简易的造成无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需无氧环境。讨论2：用水封闭泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需什么条件？探究·实践--制作泡菜检测原理——颜色反应原理：比色法酸化条件下，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待测样品与标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。称量榨汁亚硝酸盐速测盒试剂、比色卡探究·实践--制作泡菜发酵过程分析发酵时期乳酸菌乳酸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（（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。乳酸积累，抑制其他菌活动）减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动）少积累增多，pH下降继续增多，最后保持稳定，pH继续下降。增加（硝酸盐还原菌的作用）达到最多后开始下降（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）探究·实践--制作果酒和果醋

“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫目笑，古来征战几人回。”（王翰）诗中提及的葡萄酒是古人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋。葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品，为什么一个是醇厚浓郁、耐人寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵长的醋呢？它们的制作方法有什么不同？你想不想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋呢？探究·实践--制作果酒和果醋酵母菌异养兼性厌氧型酿酒、制作馒头和面包原理：在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶（单细胞真菌）分布在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面。①

代谢类型：③

应用：②最适生长温度：18～30℃。探究·实践--制作果酒和果醋材料洗洁精、体积分数70﹪的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等）探究·实践--制作果酒和果醋将发酵瓶、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;用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖;将温度控制在18-30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10-12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干;器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶果酒发酵果醋发酵当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30-35℃，时间为7-8d。空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖探究·实践--制作果酒和果醋结果分析与评价1.在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？引起变化的原因是什么？①果酒：发酵液（会或不会）

出现气泡；

紫色葡萄皮的

进入发酵液,使葡萄酒呈

色。会花青素

深红②果醋：一般（会或不会）

出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面会出现一层菌膜，是

菌膜。不会醋酸菌最明显的变化：发酵后第10天。探究·实践--制作果酒和果醋结果分析与评价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？它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量；在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。探究·实践--制作果酒和果醋结果分析与评价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，不会继续发酵。在我们的实验条件下，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。或者买一瓶醋，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（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种亦可。探究·实践--制作果酒和果醋结构作用酒精发酵时状态醋酸发酵时状态充气口排气口出料口通入空气关闭打开，并接入气泵排出CO2打开打开便于取样监测关闭关闭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装置改进传统发酵食品制作过程中存在的问题和解决方法1.存在的问题：传统发酵食品的制作过程中，利用的是天然存在的菌种。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。2.解决方法：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。课堂小结随堂检测1.下列有关果醋制作原理的说法，正确的是()A.制作果醋使用的微生物是醋酸菌，其属于真核生物B.当糖源不足时，果醋制作的原理是醋酸菌将乙醇转变成CO2和乙酸C.当氧气和糖源充足时，果醋制作的原理是醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成乙酸D.在果醋制作过程中，温度、氧气等都会影响果醋的质量，而pH不会，故不需要严格控制pH答案：C解析：醋酸菌是细菌，属于原核生物，A错误；当糖源不足时，果醋制作的原理是醋酸菌先将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，B错误；当氧气和糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成乙酸，C正确；果醋制作过程中，温度、氧气、pH等都会影响果醋的质量，都需要严格控制，D错误。随堂检测2.传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是()A.腌制泡菜利用了乳酸菌的