1.1传统发酵技术的应用+课件+2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第1章

发酵工程第1节

传统发酵技术的应用01

发酵与传统发酵技术2.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。3.类型：需氧发酵厌氧发酵如：醋酸发酵、谷氨酸发酵如：酒精发酵、乳酸发酵1.概念：人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。一、发酵与传统发酵技术【任务一】1.阅读课本第5页第一段，明确发酵的概念、原理和类型。一、发酵与传统发酵技术【任务一】2.阅读课本第5页第2段，说出腐乳制作的原理、过程和优点。明确传统发酵技术的概念、类型、缺点和发酵产品。一、发酵与传统发酵技术

徽州毛豆腐（视频）从社会中来葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。

葡萄酒和葡萄醋是人类以葡萄为原料利用微生物发酵制作而来的，它们的制作方法有什么不同？你想不想自己动手制作呢？一、发酵与传统发酵技术【任务一】2.阅读课本第5页第2段，说出腐乳制作的原理、过程和优点。腐乳制作1.原理:2.过程:让豆腐上长出毛霉香料腌制密封发酵豆腐发酵中的毛霉3.优点:味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。蛋白质脂肪小分子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)电子显微镜下的毛霉传统发酵技术1.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。2.类型传统发酵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。3.发酵产品利用传统发酵技术制作的食品有酒、腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉（chǐ）等。一、发酵与传统发酵技术【任务一】2.阅读课本第5页第2段，明确传统发酵技术的概念、类型、和发酵产品。02

尝试制作传统发酵食品二、尝试制作传统发酵食品【任务二】1、阅读课本第5页第3段，第6页第1段，第7页第1段，明确传统发酵食品制作所利用的微生物都有哪些？并对其代谢特点、发酵原理和生产应用等方面进行分析。（1）乳酸菌乳酸链球菌和乳酸杆菌。C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+能量二、尝试制作传统发酵食品①代谢特点厌氧细菌，代谢类型为异养厌氧型；在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸。②发酵原理（反应简式）③生产应用可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。④分布广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内。⑤常见类型（2）酵母菌在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面。C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量二、尝试制作传统发酵食品①代谢特点单细胞真菌，代谢类型为异养兼性厌氧型；在无氧的情况下能进行酒精发酵。②发酵原理（反应简式）③生产应用可用于酿酒、制作馒头和面包等。④影响因素温度是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。⑤分布（3）醋酸菌C6H12O6+2O2酶2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2酶CH3COOH（醋酸）+H2O+能量二、尝试制作传统发酵食品①代谢特点好氧细菌，代谢类型为异养需氧型；当O2、糖源都充足时，能将糖分解成醋酸；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。多数醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。②发酵原理（反应简式）③生产应用可用于制作各种风味的醋。二、尝试制作传统发酵食品（一）制作泡菜：

四川泡菜（视频）二、尝试制作传统发酵食品（一）制作泡菜：1.材料用具:食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛或其他密封性良好的罐子等。二、尝试制作传统发酵食品（一）制作泡菜：2.菌种:乳酸菌①菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌②代谢类型：异养厌氧型③种类：乳酸链球菌、乳酸杆菌（原核生物）3.原理:在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶发酵期间，乳酸会___________，当它的质量百分比为____________时，泡菜的口味、品质最佳不断积累0.4%-0.8%

乳酸链球菌（球状）

乳酸杆菌（杆状）17配制盐水蔬菜处理装坛加盐水封坛发酵过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。杀菌、除氧泡菜发酵初期，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；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；4.泡菜制作步骤：二、尝试制作传统发酵食品（一）制作泡菜：进一步探究：亚硝酸盐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。制作过程中亚硝酸盐含量的变化腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量的影响二、尝试制作传统发酵食品（一）制作泡菜：进一步探究：拓展应用2.某同学在制作泡菜前，査阅资料得知，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，结果见右栏曲线图。3579111304812162024发酵时间/d亚硝酸盐含量/(mg/kg)

在发酵11天后食用比较合适，因为此时亚硝酸盐含量已经降到较低的水平。

可能是食盐浓度过高，抑制乳酸菌生长，产生乳酸较少，导致泡菜未能正常发酵（也可能是由于温度较低）。问题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？问题2:他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？二、尝试制作传统发酵食品（一）制作泡菜：进一步探究：拓展应用2.某同学在制作泡菜前，査阅资料得知，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，结果见右栏曲线图。3579111304812162024发酵时间/d亚硝酸盐含量/(mg/kg)问题3: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”相当于接种乳酸菌。02

尝试制作传统发酵食品二、尝试制作传统发酵食品【任务二】4.阅读课本第7页探究实践“制作果酒和果醋”。明确制作的原理、应用的微生物和制作步骤。(二)果酒和果醋的制作：二、尝试制作传统发酵食品

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。在有氧条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。+C6H12O6酶2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量2O22CH3COOH(醋酸)

+2H2O+能量酶(二)果酒和果醋的制作：1.实验原理：二、尝试制作传统发酵食品(二)果酒和果醋的制作：2.材料用具：新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等）洗洁精体积分数为70%的酒精发酵瓶纱布榨汁机二、尝试制作传统发酵食品(二)果酒和果醋的制作：3.果酒制作实验步骤：器具消毒将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精

，并用

消毒，

备用。清洗干净体积分数为70%的酒精晾干冲洗葡萄取新鲜葡萄，用

1-2次，再

和腐烂的籽粒，沥干。清水冲洗去除枝梗问题1:清水冲洗的目的是什么？能不能反复冲洗？冲洗的目的是洗去浮尘，但不能反复冲洗，因为果皮表面附着大量的野生菌种，反复冲洗会减少菌种的数量，延长发酵时间。问题2:能不能先去梗和腐烂的籽粒再冲洗？不能。应先冲洗，再去除枝梗和腐烂的籽粒，以避免去除枝梗和腐烂的籽粒时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。二、尝试制作传统发酵食品(二)果酒和果醋的制作：器具消毒将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精

，并用

消毒，

备用。清洗干净体积分数为70%的酒精晾干冲洗葡萄取新鲜葡萄，用

1-2次，再

和腐烂的籽粒，沥干。清水冲洗去除枝梗榨汁装瓶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

的空间），盖好瓶盖。1/3问题3:发酵瓶要留有大约1/3的空间的目的是什么？①给酵母菌提供氧气，有利于酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；②防止发酵旺盛时产生大量的CO2造成发酵液溢出。3.果酒制作实验步骤：二、尝试制作传统发酵食品器具消毒将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精

，并用

消毒，

备用。清洗干净体积分数为70%的酒精晾干冲洗葡萄取新鲜葡萄，用

1-2次，再

和腐烂的籽粒，沥干。清水冲洗去除枝梗榨汁装瓶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

的空间），盖好瓶盖。1/3酒精发酵将温度控制在

进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖

一点，（注意：

）此后再拧紧瓶盖。发酵时间为

。18～30℃拧松10～12d不是打开瓶盖问题4:为什么要将温度控制在18～30℃进行发酵？果皮表面附着的野生酵母菌可能有很多种，所以提供了适合多种酵母菌生长的温度范围。3.果酒制作实验步骤：二、尝试制作传统发酵食品问题5:为什么每隔12h左右要将瓶盖拧松一次？为什么不能打开瓶盖？（1）拧松瓶盖是为了排出发酵产生的CO2，防止瓶内气压过大，引起发酵装置爆裂。（2）不能打开瓶盖，以防止空气中的杂菌进入而污染发酵液。3.果酒制作实验步骤：二、尝试制作传统发酵食品(二)果酒和果醋的制作：4.在果酒发酵的基础上制作果醋：果酒发酵醋酸发酵打开纱布当葡萄酒制作完成后，

瓶盖，盖上一层

，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为

，时间为

。30～35℃7～8d醋酸菌是好氧菌，在将乙醇变为乙酸时需要氧气的参与，因此要打开瓶盖；盖上纱布，即是为了

；也是为了

。通气防止外来杂菌和灰尘的污染问题6:为什么要打开瓶盖，盖上纱布？二、尝试制作传统发酵食品(二)果酒和果醋的制作：问题7:怎样判断果酒、果醋的制作是否成功呢？果酒：果醋：a.闻b.品尝c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测

（橙色→灰绿色）

a.闻b.品尝c.使用pH试纸检测和比较发酵前后的pH值d.观察醋酸菌膜是否形成二、尝试制作传统发酵食品(二)果酒和果醋的制作：5.结果分析和评价：问题8:在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？气泡酵母菌进行果酒发酵时会产生CO2。发酵过程，分解有机物产生的能量大部分以热能形式散失。如果用紫色葡萄制作葡萄酒，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。产热颜色菌体数量pH菌落初期发酵液中酵母菌数目增多，后期不再增多，甚至会下降。CO2溶于发酵液而使pH下降。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落，这是醋酸菌落。二、尝试制作传统发酵食品(二)果酒和果醋的制作：5.结果分析和评价：问题9: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