传统发酵技术的应用（知识清单）-2025-2026学年高二生物下册人教版选择性必修3

1.1传统发酵技术的应用

导入：酒的起源：用粮食或水果等发酵后制成的一种饮品，含乙醇（酒精），有刺激性，品种很多,

常见的有高粱酒、米酒、葡萄酒、白酒等，多饮会危害身体。

约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、

水果等发醉成含酒精的饮料。更离时期，已有「关于良少

康（即杜康）造秫酒的传说c人类最初可能是发现储存的

水果会自然发醉变成酒.因而逐渐摸索出酿酒技术的。他

酒技术给古代人民的生活增添了丰R的色彩（图1-1、图

1-2）,许多古老的酿酒工艺一宜保留并延续至今、

引出：酵母菌，无氧呼吸，发酵。

新课：

1.发酵的产物

腐乳：毛霉等味精：谷氨酸棒状杆菌臭豆腐：乳酸菌、芽抱杆菌等

2发酵：指人们利用微生物,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。

应用：不同的微生物具有产生不同代谢物的能力,利用它们就可生产出人们所需要的多种产物。

类型：传统发酵技术、现代发酵技术（单一菌种）/需氧发酵、厌氧发酵

注释：

必修一：微生物的无氧呼吸是发酵，狭义的发酵定义。

代谢：

同化作用：又叫做合成代谢，是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,

并且储存能量的变化过程。（自养异养）

异化作用：又叫做分解代谢，是指生物体能够把自身原有的一部分组成物质加以分解，释放出其

中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。（呼吸类型）

3传统发酵技术

定义：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。

注释：面团、卤汁：含有上一次发酵留下的微生物。

特点：以混合菌种的固体（比如泡菜）发酵及半固体（比如大酱）发酵为主,通常是家庭式或作坊式

的。

优点：操作简单、是文化的传承。

缺点：生产条件不易控制，易受杂菌污染，生产效率低。

例：腐乳的制作（视频）

原料：豆腐

菌种：酵母、曲霉、毛霉等，主要起作用的是毛霉（真核，来源于空气，代谢类型：弃养需氧型）。

原理：蛋白质蛋白簟小分子的肽和氨基酸（优点：味道鲜美，易于消化吸收，便于保存）

豆腐：不是发酵的产物，把黄豆浸在水里，成泡胀变软后，用磨机加工成生豆浆，再滤去豆渣，煮开。

这时候，黄豆里的蛋白质团粒被水簇拥着不停地运动，聚不到一块儿，形成了“胶体”。只有借助卤

水才能使豆蛋白质团粒聚集在一起形成豆腐脑。将豆腐脑放到透水纱布挤压出水分，然后将包袱放到

木质磨具里挤压一段时间这就形成了豆腐。卤水有盐水卤、石膏卤等谚语一物降一物，卤水点豆

腐：要使胶体溶液变成豆腐，必须点卤。点卤用盐卤或石膏，盐卤主要含氯化镁，石膏是硫酸钙，

它们能使分散的蛋白质团粒很快地聚集到一块，即胶体的聚沉，成了白花花的豆腐脑。再挤出水分，

豆腐脑就变成了豆腐。豆腐、豆腐脑就是凝聚的豆类蛋白质。

煮浆

点脑一＞兀制成型一＞成品

防腐杀菌，增加口味。

含酒量:12%,

含水*70%为宜，

过高，时间延长；

含水量高不易成形，

过低，易腐败。

过低不利于毛今生长。

而制看腐"I接种让豆腐上密封腌

乳坯I毛霉长出毛制

4尝试制作泡菜（视频）

菌种：乳酸菌（原核）

代谢类型；异养厌氧型

来源：分布广泛（空气、土壤、植物体表、动物肠道）

类型：乳酸链球菌和乳酸杆菌

应用：乳制品发酵、泡菜腌制等。

发酵原理：在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸反应式：C6Hl2。6一酸f2c3H6。3+能量

温度约20-30℃,一般10天后，亚硝酸盐含量开始下降。

注释：发酵期间，乳酸含量0.4%-0.8%时，泡菜口味品质最佳。

材料：泡菜坛（气密性好，洗净晾干，加少许白酒消毒，倒置备用）新鲜蔬菜（亚硝酸盐少）食

盐清水调料（能抑菌）

过程:

a用清水和食盐配制质量分数为5%.20%的盐水，煮沸冷却待用。

5%.20%：盐的浓度过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。

盐水煮沸：煮沸的作用一是除去水中的氧，二是杀灭盐水中的杂菌。（杀菌除氧）

冷却：防止微生物被高温烫死。

b新鲜的蔬菜洗净切块晾干，装入泡菜坛至半坛时加入蒜瓣、生姜、香辛料继续装至八成满。

晾干：否则泡菜易变质。

半坛时装香辛料：防止调料因注入盐水上浮。

八成满：在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较

多的CCh,如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外。另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不容易

完全淹没菜料，从而导致坛内菜科变质腐烂。泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。

c倒入冷却的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。

没过：防止菜料变质腐烂，创造无氧环境。

d向坛盖边沿的水槽中注满水，并在发酵过程中经常向水槽补充水。

注满水、补充水：以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。

分析：泡菜坛长一层白膜：酵母菌繁殖

制作的泡菜“咸而不酸”的原因°

可能是食盐浓度过高、发酵温度过低，导致泡菜未能正常发酵。

亚硝酸盐：硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的。

细菌等微生物一（硝酸还原菌产生硝酸还原酶）

硝酸盐1・亚稻酸盐

---------氧化--------

t

维生素C、E和酚类物质

泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。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。泡菜腌制方法、时间长短和温度高低等条件会影响亚硝酸盐的含量。

泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸、亚硝酸盐含量变化

乳酸菌乳酸亚硝酸盐

发酵初期少（因为有氧气，乳酸菌活少增加（硝酸盐还原菌的作用）

动受到抑制）

发酵中期最多（乳酸菌比其他菌耐酸，增多达到最多后开始下降〔硝酸盐还原菌

乳酸积累，抑制其他杂菌）受抑制，部分亚硝酸盐被分解）

发酵后期减少（乳酸增多，pH下降抑增多，最后保持下降至相对稳定，（硝酸盐还原菌被

制乳酸菌活动）平稳完全抑制）

亚

硝

酸

盐

含

量

了解：亚硝酸盐含量测定：盐酸酸化下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，与氮-1-蔡基乙

二胺盐酸盐结合成玫瑰红色染料。

亚硝酸盐类食物中毒又称肠原性青紫病、紫纽症、乌嘴病。亚硝酸盐中毒是指由于食用硝酸盐或亚硝

酸盐含量较高的腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜引起的中毒，或者误将工业用亚硝酸钠作为食盐食用

而引起，也可见于饮用含有硝酸盐或亚硝酸盐苦井水、蒸锅水后，亚硝酸盐能使血液中正常携氧的低

铁（2价）血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，因而失去携氧能力而引起组织缺氧。亚硝酸盐是剧毒物质，

成人摄入02-0.5克即可引起中毒，3克即可致死。同时食道癌与患者摄入的亚硝酸盐量呈正相关

性，亚硝酸盐的致癌机理是:在胃酸等环境下亚硝酸盐与食物中的仲胺、叔胺和酰胺等反应生成强致

癌物亚硝胺。亚硝胺还能够透过胎盘进入胎儿体内，对胎儿有致畸作用。6个月以内的婴儿对亚硝酸

盐特别敏感，临床上患“高铁血红蛋白症”的婴儿即是食用亚硝酸盐或硝酸盐浓度高的食品引起的，症

状为缺氧，出现紫组，甚至死亡，因此欧盟规定亚硝酸盐严禁用于婴儿食品。亚硝酸盐中毒发病急速，

一般潜伏期1—3小时，中毒的主要特点是由于组织缺氧引起的紫绢现象，如口唇、舌尖、指尖青紫，

重者眼结膜、面部及全身皮肤青紫。头晕、头疼、乏力、心跳加速嗜睡或烦躁、呼吸困难、恶心、呕

吐、腹痛、腹泻，严重者昏迷、惊厥、大小便失禁，可因呼吸衰竭而死亡。作为防腐剂而应用在肉质

食品里的亚硝酸盐一直被认为是致癌物，但是美国国家卫生研究院的科学家却发现，这种致癌物能制

作成药物，用来治疗镰状细胞血症和心脏病等多种疾病，这一发现令人瞠目结舌。100年来，科学家

认为亚硝酸盐没有任何益处，但是今天，科学家却发现了它的价值所在。据美国全国广播公司9月5

日报道，在研究一种与亚硝酸盐相关的化合物一一氧化氮时，马克T格拉德温博士和心脏病专家

理查德-坎农博士意外发现了亚硝酸盐的药用价值。一氧化氮可以扩张血管，进而增加血液流量，但

无法用作药物。不过，经常被用作食品防腐剂的亚硝酸盐却有着和一氧化氮相似的功效，而且可以入

药，所以两位科学家想到了亚硝酸盐.随后，科学家进行了临床试验,他们给健康的志愿者注入微量

亚硝酸盐，结果志愿者体内血液流量增加了两倍，而当志愿者运动时，体内的亚硝酸盐含量马上直线

下降，说明身体正在积极使用亚硝酸盐。所以，科学家认为，亚硝酸盐可以用作药物，用来治疗镰状

细胞血症、心脏病、脑动脉瘤等和血液流量有关的疾病。对此，格拉德温博士戏称说,“我们等于把

人体器官当成了热狗，加入亚硝酸盐就相当于加入了保护措施，保卫心脏、肺和大脑缺氧时，细胞不

会因为缺少氧气而死亡。’’

5尝试制作果酒和果醋（视频）

果酒：

菌种：酵母菌，单细胞真核生物

分布：含糖量较高的水果，蔬菜表面

代谢类型：异养兼性厌氧型

应用：酿酒，馒头，面包等。

原理：无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：原理206争-

2c2H50H+2c6+能量

温度：一般温度18〜30C,酿酒酵母最适生长温度约为基℃。

时间：1（）〜12d

气体：先通空气让酵母菌大量繁殖（C6Hl206+602电6co2+6H2O+能量），在无氧呼吸产

生酒精。

果醋：

菌种：醋酸菌，原核生物

分布：空气中，食用醋中

代谢类型：异养需氧型

原理：氧气、糖源充足时，醋酸菌通过复杂的化学反应将糖分解成乙酸：

C6Hl206+202-®^2CH3co0H（乙酸）+2CCh+2H2。+能量

缺少糖源，氧气充足时，醋酸菌直接将乙醛变为乙醛，再将乙醛变为乙酸：

C2H50H+Ch^^CH3coOH+H2O+能量

温度：多数最适生长温度为30〜35℃

时间：7〜8d

气体：需要充足的氧气

过程：

a器具消毒：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。

b冲洗葡萄：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。

清水冲洗1・2次：去除表面的灰尘、污物，不能多次清洗，防止野生菌种数量减少，影响发酵。

再去除枝梗：避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会。（避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌

污染的机会）

c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1/3的空间，盖好瓶盖。

留1/3的空间：先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽氧气后再进行酒精发酵；其次，防止发酵过

程中产生CCh造成瓶内压力增大，导致发酵液的溢出。

d果酒发酵：将温度控制再18・30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右拧松瓶盖，注意不能打

开瓶盖，此后再拧紧瓶盖，发酵时间为10-12d,可以定时取样对发酵情况进行检测。

18〜30℃:野生酵母菌有多种，提供适合多种菌生长的温度范围。

拧松：排出发醋产生的气体，但不能打开瓶盖，防止空气中杂菌进入污染发醋液。

e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。

5）打开瓶盖，盖上一层纱布：通气，让空气中的醋酸菌进入进行发酵，并且防止外来杂菌灰尘污染。

分析：

果酒发酵时间长，酒精少：温度不适，菌种少。

制作果酒时瓶盖密封不严：变酸,液面会形成白膜（醋酸菌繁殖）

判断果酒果醋是否发酵成功：

果酒：闻味，品尝，用酸性重铭酸钾检测（橙色一灰绿色）