传统发酵技术的应用2025-2026学年高二生物人教版选择性必修3

【人教版】高中生物

选择性必修三第1节

传统发酵技术的应用情景导入

酿酒技术给古代人民的生活增添了丰富的色彩，许多古老的酿酒工艺一直保留并延续至今。一、发酵与传统发酵技术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。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。概念原理

不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。活动实例：腐乳的制作结合教材p5和视频，分析回答下列问题：合作讨论1.腐乳在制作的过程中蛋白质发生什么变化，进而使豆腐变得味道鲜美而利于消化？2.有哪些微生物参与了豆腐的发酵？是哪种微生物起主要作用？3.参与发酵的微生物如何获得？活动实例：腐乳的制作补充：毛霉是真菌，异养需氧型①原理：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所合成并分泌出的(毛霉起主要作用)++脂肪酶蛋白酶人眼观察到的毛霉活动实例：腐乳的制作利用干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子，在15~18℃条件下，让豆腐上长出毛霉加盐可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬，盐也能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质。含水量70%左右为宜，含水量过高不易成形，过低不利于毛霉生长卤汤是由酒（12%）及各种香辛料配置而成，抑制微生物的生长同时使腐乳有独特的香味。让豆腐长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制制腐乳坯过高，时间延长；过低，易腐败。②腐乳制作过程2.传统发酵技术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留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。概念思考：直接接种优良的毛霉菌种，制作腐乳属于传统发酵技术吗？说明理由？不属于，直接利用天然存在的（空气中毛霉孢子）制作腐乳才属于传统发酵技术。同理：直接加入酵母菌制作馒头也不属于传统发酵技术，使用前一次发酵保存下来的面团制作馒头的才算。二、尝试制作传统发酵食品旧知回顾乳酸菌乳酸菌：常见为乳酸杆菌和乳酸链球菌代谢类型：异养厌氧型分布：空气、土壤、植物、动物体内作用：无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸应用：制作泡菜、酸奶反应式：乳酸链球菌乳酸杆菌C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）+能量酶尝试制作传统发酵食品旧知回顾酵母菌代谢类型：异养、兼性厌氧型分布：含糖量较高、偏酸性的潮湿环境作用：无氧呼吸时将葡萄糖分解为酒精，有氧呼吸将葡萄糖分解为水和二氧化碳。适宜温度：18—30℃（最适温度为28℃）应用：酿酒、发面等反应式：酶有氧：C6H12O6+6O2+6H2O

6CO2+12H2O+能量无氧：

C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量酶酵母菌尝试制作传统发酵食品旧知回顾醋酸菌代谢类型：异养好氧型分布：蔬菜、水果、空气中、水中、土壤作用：a.在氧气、糖都充足时，能将糖分解成醋酸；b.在缺糖时，能将乙醇转化成乙醛，再将乙醛变成醋酸。适宜温度：30—35℃应用：果醋制作反应式：C6H12O6＋2O22CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O+能量酶（a.氧气、糖都充足）C2H5OH＋O2CH3COOH（乙酸）＋H2O+能量

酶（b.去糖）1.制作泡菜制作原理制作泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌；在发酵期间，乳酸会不断的积累，当它的质量百分比为0.4%-0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。制作泡菜主要利用的是乳酸杆菌。材料用具食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛粉、泡菜坛或其他密封性良好的罐子。制作泡菜MAKINGKIMCHI制作步骤观看视频，总结泡菜的制作步骤。小组交流制作泡菜的主要步骤活动配制盐水蔬菜处理装坛加盐水封坛发酵泡菜发酵初期，大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，产生较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；防止因太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；留有一定空间，方便拿取泡菜。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，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；创造无氧环境，有利于乳酸菌无氧发酵将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；向坛盖边缘的水槽中注满水，在发酵过程中注意向水槽中补充水；根据室内温度控制发酵时间；不影响乳酸菌的生命活动用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用；思考：发酵初期会有气泡冒出，但气泡的产生逐渐停止，试分析原因？乳酸积累，pH过低；乳酸菌的生长也受到抑制，乳酸菌数量减少。发酵速度减慢甚至停止。发酵初期多种微生物（如大肠杆菌、酵母菌）进行有氧呼吸，产生较多的CO2，坛沿水槽内有气泡放出。此阶段是形成无氧环境的过程。发酵中期发酵后期主要是乳酸菌的发酵过程，其他微生物的生长受到抑制。结果分析和评价：如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定根据

的含量来评定根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态亚硝酸盐失败成功

一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无霉花浮膜，菜质脆嫩度适口，酸甜咸味适宜，具有一定的香气，咀嚼后无渣等。资料一根据资料绘制坐标图，揭示发酵时间与乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐含量的关系泡菜是否有很多亚硝酸盐跟它的发酵工艺有关。研究发现，随着泡制时间的延长（一般是10d之后），亚硝酸盐含量会逐步降低，最后甚至基本消失。此外，亚硝酸盐本身不具有致癌作用，在特定的条件下(适宜的pH、温度和一定的微生物作用)，才会转变成致癌物——亚硝胺。资料二乳酸菌增殖速度非常快。研究发现酸含量会随着乳酸菌的活动而逐渐增加。在一定时间内，乳酸含量与发酵时间呈正相关关系，即发酵时间越长，乳酸含量越高。这是因为乳酸菌持续将糖类转化为乳酸。发酵初期并非只有乳酸菌，种间竞争中乳酸菌逐渐占优势，而后乳酸菌种内竞争不断加强，增长速率不断减小直至小于零。2.果酒的制作制作原理许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌，在它们作用下，水果可以发酵成果酒。材料用具新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等），洗洁精、体积分数70﹪的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等果酒的制作小组合作，结合教材，讨论果酒发酵需要怎样的条件？活动①温度：②PH:③氧气：④时间：⑤菌种来源：条件概述严格控制在18℃～30℃。5.0——6.0前期通入氧气，后期保持无氧环境10—12天来自葡萄表皮上的野生酵母菌果酒的制作MAKINGOFFRUITWINE操作步骤取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。冲洗葡萄小组交流制作果酒的主要步骤活动将发酵瓶、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。器具消毒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。榨汁装瓶将温度控制在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。酒精发酵检测1.避免葡萄破损，减少杂菌污染2.①有氧条件，利于酵母菌快速繁殖；耗尽O2后，再进行酒精发酵；

②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。3.放出发酵过程中产生的CO2，防止爆裂，若拧开容易被杂菌污染。4.时间太短，可能酒精含量低，影响风味，发酵时间太长可能有其他微生物滋生，影响口感。小组交流讨论下列问题活动1.清洗葡萄应该注意什么？2.为什么装瓶预留1/3的空间？3.拧松瓶盖目的？为什么不能打开?4.发酵时间长短对果酒品质有什么影响？实验方法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.观看视频果酒的制作结果分析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？a.在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2；b.如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，大约第5天能看到颜色变化。随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的花青素会越来越多，因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色；c.果醋发酵过程中一般不会出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。（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？除酵母菌之外，还会有其他杂菌生长，它们会在酒精发酵中污染发酵液，而避免发酵液污染需要从发酵制作的过程全面考虑。例如：榨汁机、发酵瓶要清洗干净，装入葡萄汁，封闭充气口；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。果酒的制作结果分析（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？乳酸菌能将糖分解为甘油、乳酸等，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。还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。果酒的制作结果分析

(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？由于参与果醋制作的醋酸菌是好氧菌，最适生长温度为30—35℃，参与果酒制作的酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵最适温度为18—30℃，所以制作果醋的过程中，酵母菌不会继续发酵。醋酸菌来自空气，为了加快果醋的制作，可以直接在果酒中加入醋酸菌。如何设计一个装置，能够做到先酿造果酒后能轻松酿制果醋，而且操作简单？小组查阅资料并讨论头脑风暴作用酒精发酵醋酸发酵充气口排气口出料口通入空气便于取样检查和放出发酵液排出CO2防止空气的杂菌污染关闭打开关闭打开打开关闭几种传统发酵技术涉及微生物比较果酒果醋腐乳泡菜微生物原理反应条件检测方法酵母菌醋酸菌毛霉乳酸菌酵母菌的无氧呼吸产生酒精18~30℃无氧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℃通入氧气品尝、pH试纸检测毛霉产生蛋白酶和脂肪酶15～18℃接种，酒精含量控制在12％左右乳酸菌无氧呼吸产生乳酸常温无氧条件pH检测，亚硝酸盐的检测方法新茶炒制后酵母菌、酪酸菌、乳酸菌、醋酸菌等多种微生物可以让茶叶的风味更佳，这也是我国传统文化之一。发酵微生物有关的其他与知识小结发酵技术的应用实验原理实验步骤实验结论酵母菌、醋酸菌毛霉乳酸菌传统腐乳、泡菜、果酒、果醋制作几种微生物的比较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乳酸发酵B.制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶C.制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精D.制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸D1.油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。判断下列相关表述是否正确。（1）卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。（）（2）乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2。（）（3）微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道。（