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章第1节人教版选择性必修31.阐述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。2.概述微生物发酵的基本原理。一、学习目标二、重难点1.微生物发酵的基本原理。2.制作泡菜、果酒和果醋。3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。科技探索之路——从传统发酵技术到发酵工程科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，之后微生物的分离和纯化技术得到了应用。1897年用微生物生产谷氨酸获得成功，酶制剂、多糖、维生素发酵工业兴起。1957年科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究。20世纪80年代以后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，从而将酵母菌与发酵联系起来。1857年利用发酵工程大规模生产青霉素，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现及生产，抗生素发酵工业兴起。20世纪40年代基因工程。细胞工程等发展，人胰岛素和干扰素大量生产。20世纪70年代以后190019401960185019801970约9000年前我们祖先就会利用微生物将谷物、水果发酵为含酒精的饮料。目录/CONTENTS0102发酵与传统发酵技术尝试制作传统发酵食品果酒和果醋的制作01发酵与传统发酵技术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？葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸，因此口感不同。问题探讨一发酵与传统发酵技术1.发酵：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。①概念：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。C6H12O6等C2H5OH等（同一种微生物处于不同环境条件下，代谢途径也会出现差异。）发酵与传统发酵技术1.概念直接利用原材料中

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。天然存在尝试制作传统发酵食品腐乳原料参与的微生物代谢过程物质变化酵母菌、曲霉、毛霉等，起主要作用的是毛霉多细胞真菌异养需氧型蛋白质小分子肽+氨基酸蛋白酶脂肪甘油+脂肪酸脂肪酶豆腐一发酵与传统发酵技术直接利用原材料中的天然存在的微生物。目的：让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长酒：抑制微生物生长，并使腐乳具有独特香味；香辛料：调味，防腐杀菌腐乳制作（3）制作流程02尝试制作传统发酵食品二尝试制作传统发酵食品1.乳酸发酵（1）应用的微生物：（2）原理：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①代谢类型：②作用：④种类：③分布广泛：⑤应用：乳酸菌厌氧微生物在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸空气、土壤、植物体表、人或动物肠道常见为乳酸链球菌、乳酸杆菌乳制品的发酵、泡菜的腌制二尝试制作传统发酵食品2.酒精发酵（1）应用的微生物：①代谢类型：②作用：③分布：④特点：⑤应用：（2）原理：C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶酵母菌兼性厌氧型在无氧情况下，进行酒精发酵含糖量较高的蔬菜、水果表面一类单细胞真菌酿酒、制作馒头和面包3.醋酸发酵（1）应用的微生物：①代谢类型：②作用：③应用：

C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量（2）原理：酶酶醋酸菌好氧型在氧气、糖都充足时，能将糖分解成醋酸；在缺糖时，能将乙醇转化成乙醛，再将乙醛变成醋酸酿醋二尝试制作传统发酵食品18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；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；制作泡菜方法步骤：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？①泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；③根据亚硝酸盐的含量来评定；④根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。②可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态；一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无梅花浮膜，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。二尝试制作传统发酵食品失败成功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（O2抑制乳酸菌活动）少增加（硝酸盐还原菌的作用）最多（乳酸抑制其他菌活动）增多下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动）继续增多，最后保持稳定下降至保持相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）尝试制作传统发酵食品果酒和果醋器具消毒冲洗葡萄榨汁装瓶将发酵瓶、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。新鲜葡萄，清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。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。清水冲洗除灰去污。无需多次，防止菌种减少，影响发酵。先冲洗再去除枝梗，避免葡萄破损后清水中杂菌污染。①

存储氧气，利于酵母菌快速繁殖；耗尽氧气后，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。酒精发酵温度控制在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），再拧紧瓶盖。发酵10～12d。排出CO2，防止爆裂防止杂菌污染创造无氧环境尝试制作传统发酵食品果酒和果醋果酒检测乙酸发酵果醋检测从发酵瓶口取样，对发酵的情况进行检测。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7～8d。从发酵瓶口取样，对发酵的情况进行检测。空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖排气口胶管长而弯曲，防止空气中微生物污染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打开打开取样监测关闭关闭2502如何检测果醋的发酵情况？结果分析与评价果酒：a.闻

b.品尝

c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测果醋：a.闻

b.品尝

c.使用pH试纸检测检测和比较发酵前后的pH值

d.观察醋酸菌膜是否形成。项目泡菜制作果酒制作果醋制作发酵菌种

菌种来源菌种代谢类型

菌种细胞类型发酵原理在有氧条件下：在无氧条件下：

氧气、糖源都充足时：氧气充足、缺少糖源时：发酵条件温度

时间氧气

酵母菌（出芽生殖）主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌异养兼性厌氧型真核细胞C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶28℃（18-30℃）10-12d初期需氧，后期不需氧醋酸菌（二分裂）异养需氧型原核细胞空气中的野生型醋酸菌C6H12O6+2O2

2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量酶C2H5OH+O2

CH3COOH+H2O+能量酶30-35℃7-8d需要氧气乳酸菌（二分裂）植物体表面天然的乳酸菌异养厌氧型原核细胞C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶在无氧的情况下：18—20℃不需要氧气8-10d随堂练习一、概念检测1.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、芽抱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抱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。（）××√随堂练习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D二、拓展应用1.请举例说说你身边的传统发酵食品有哪些，它们的制作原理是什么。有机会的话，你也可以尝试做一做。提示：腐乳、泡菜、酱、豆豉等都是生活中常见的传统发酵食品。随堂练习随堂练习3.有3位同学分别采用了3种不同的发酵装置来制作果醋。A同学用的是带盖的塑料瓶；B同学用了没有盖的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口一直由捆绑