1.1传统发酵技术的应用课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第一节传统发酵技术的应用第一章发酵工程学习目标1、能掌握传统发酵技术的特点，并能够说出常见的传统发酵食品。2、掌握泡菜、果酒和果醋的制作方法和原理。自学指导阅读P4-8，思考以下问题，限时3分钟1.找出发酵的概念和原理，并划出关键词。2.找出制作腐乳的原理。哪些微生物参与了豆腐的发酵？其中起主要作用的是哪种微生物？还有哪些传统发酵技术？3.乳酸菌、酵母菌、醋酸菌的代谢类型，作用，分布，种类，应用和发酵原理分别是什么？4.制作泡菜的原理，材料用具，制作流程？5.制作果酒和果醋的原理，材料用具，制作流程分别是？1.发酵与传统发酵技术(1)发酵①概念：人们利用

，在适宜的条件下，将原料通过_____________转化为人类所需要的产物的过程。②原理：不同的微生物具有产生

的能力，利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。微生物微生物的代谢不同代谢物(2)传统发酵技术固体半固体有氧或无氧2.传统发酵食品的制作(1)腐乳的制作②腐乳制作过程中参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如_____、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是

。小分子的肽和氨基酸酵母毛霉②乳酸菌发酵制作泡菜的原理：________________________________。(2)泡菜的制作①菌种的种类和来源常见的乳酸菌有乳酸链球菌和

。菌种来源：

。乳酸杆菌植物体表面天然的乳酸菌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；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；盐的作用：盐水浓度要适宜的目的：盐水煮沸的目的：调味；抑制其他微生物生长过高：口味不佳，亚硝酸盐含量高；

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。杀灭微生物；去除水中的溶解氧原料处理、蔬菜装坛③制作泡菜的方法步骤配制盐水加盐水将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖封坛发酵向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水；根据室内温度控制发酵时间；盐水冷却后使用的目的：为了不影响乳酸菌的生命活动a.用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？给泡菜坛内创造无氧环境，这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。b.为什么泡菜坛只能装八成满？④结果分析和评价

在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2，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，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂；泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。（防止由于产生CO2而导致发酵液溢出坛外；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）⑤进一步探究

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；

查阅资料，设计实验跟踪检测泡菜在制作过程中亚硝酸盐含量的变化，并探索腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量的影响，寻求提高泡菜质量的措施。

亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，但在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下会转变成致癌物质亚硝胺（霉变的食品中亚硝胺可增至数十倍至数百倍）。发酵时期乳酸菌数量乳酸含量亚硝酸盐含量发酵初期少(有O2，乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他菌的活动)积累增多、pH下降下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制乳酸菌的活动)继续增多，pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)含量变化曲线注意亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的泡菜腌制过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化制作果酒制作果醋酵母菌醋酸杆菌真菌细菌项目制作果酒制作果醋发酵菌种酵母菌醋酸菌代谢类型异养

型异养

型(3)果酒和果醋的制作①原理和条件兼性厌氧需氧项目制作果酒制作果醋发酵过程有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：____________________________________________；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：____________________________________O2、糖源充足时：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量；O2充足、缺少

时：C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量C6H12O6＋6H2O＋6O22CO2＋能量糖源项目制作果酒制作果醋对氧的需求前期

，后期________一直需氧产物检测闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色)酸碱指示剂(pH试纸)、闻气味、品尝需氧不需氧②果酒和果醋的制作步骤及目的器具消毒将发酵瓶、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1/3的空间），盖好瓶盖果酒发酵将温度控制在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.①70%的酒精的作用：②冲洗的目的：③冲洗1-2次即可，能否反复冲洗，为什么？④为什么去梗前冲洗：消毒防止野生菌种数量减少，影响发酵以防葡萄汁流失和破损导致杂菌污染a.先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；b.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出不能，排出气体防止O2进入和杂菌污染去除表面灰尘、污物⑥每隔12h左右将瓶盖拧松一点的目的：⑦拧松但不打开的目的：⑤葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？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。果醋检测果酒检测可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测⑧如何检测果酒的发酵情况（检测是否产生酒精）？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）⑨醋酸菌从何而来？⑩如何检测果醋的发酵情况？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；打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件（不能利用乙醇）而不能繁殖③果酒发酵与果醋发酵的装置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其目的是防止空气中微生物的污染。b.排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，为什么？a.充气口：填充棉花或者安装其他过滤装置结果分析与评价（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？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；开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。发酵过程产热，会使发酵液温度上升，应注意控温；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。果醋发酵完成时，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？还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。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。乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。（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。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。④你制作的果酒和果醋的口味如何？如果你对结果不满意，应该如何改进？制作成功的葡萄酒爽口，柔和，有浓郁的果香味；制作成功的果醋有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。如果对制作结果不满意，应从制作过程全面考虑改进措施，如严格控制发酵条件，发酵所用装置要进行清洗、晾干、消毒等。区别酒精发酵醋酸发酵微生物酵母菌（真核生物）醋酸杆菌（原核生物）温度18～30℃30～35℃菌种活化干酵母+温水+少量蔗糖液体活化菌种(蛋白胨、酵母提取物、甘露醇)或者醋曲+酒水混合物氧气前期需氧，后期不需氧一直需氧乙醇耐受性超过16%，死亡酒水混合物1：4混合发酵时间2～3d或者10～12d（加蔗糖）7～8d产物浓度8%、15%（加蔗糖）13%联系酒精发酵为醋酸发酵提供营养物质(乙醇)，制作流程如

课堂小结(1)豆腐中的蛋白质被蛋白酶全部分解成了氨基酸(

)提示毛霉分泌的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。×(2)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件(

)提示参与泡菜制作的乳酸菌是厌氧菌，因此泡菜的制作全过程都要保持无氧条件。×(3)酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精(

)(4)当缺乏糖源和氧气时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，进而转化成乙酸(

)√×提示醋酸菌是好氧细菌，氧气缺乏时，会引起醋酸菌死亡，当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，进而转化成乙酸。(5)在利用葡萄发酵产生果酒的后期，加入醋酸菌即可产生乙酸(

)提示在利用葡萄发酵产生果酒的后期，需要打开发酵装置的充气口并适当提高温度，才能进行果醋发酵。×1.黄酒是世界上最古老的酒类之一，源于我国，且唯我国有之，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。古遗六法中描述道：“黍米必齐，曲孽必时，水泉必香，陶器必良，湛炽必洁，火剂必得”。曲蘖主要指酒曲，湛炽是指浸泡和蒸煮，回答下列问题：(1)“陶器必良”和“火剂必得”的目的是什么？提示控制发酵过程的氧气和温度等条件。(2)黄酒发酵过程中，不需要对黍米和陶器装置进行严格灭菌，却可以防止其他杂菌对发酵产生影响，为什么？提示在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以