新人教版高中生物选修1传统发酵技术的应用

1、名校名 推荐传统发酵技术的应用课时安排： 1 课时课题目标：1说明果酒、果醋和腐乳制作的原理。2设计并完成果酒、果醋和腐乳的制作，分析影响腐乳品质的条件。3尝试制作泡菜，并尝试用比色法测定泡菜中亚硝酸盐含量的变化。讨论与此相关的食品安全问题。课题重点：1说明果酒、果醋和腐乳制作的原理。2设计并完成果酒、果醋和腐乳的制作。3制作泡菜并测定泡菜中亚硝酸盐含量。课题难点：1制作过程中发酵条件的控制。2在实践中摸索影响腐乳品质的条件。3泡菜中亚硝酸盐含量的测定。考点点拨：一、相关知识（一）基本概念果酒制作、酵母菌；果醋制作、醋酸菌、乙醛、乙醇、醋酸；重铬酸钾；腐乳、毛霉、香辛料；泡菜、亚硝酸盐、乳酸菌

2、（二）知识网络果酒制作原理基础知识果醋制作原理实验挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵实验设计流程：果酒果醋实验果酒和果醋的制作步骤与操作材料的选择与处理灭菌结果分析与评价榨汁课题延伸发酵相关链接腐乳酿造微生物基础知识腐乳制作原理实验流程：让豆腐上长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶实验设计密封腌制实验步骤：前期发酵后期发酵腐乳的制作结果分析与评价乳酸菌1的形态、 分布乳酸菌发酵名校名 推荐基础知识实验流程制作泡菜并检测亚硝酸盐含量材料准备：泡菜坛的选择、原料的选择、香辛料实验设计制作过程：原料处理盐水配置装坛封坛发酵成品测定亚硝酸盐含量结果分析与评价课题延伸（三）疑难解析1 果酒制作（ 1）酵母菌的结构酵

3、母菌属于真菌，酵母菌细胞一般成圆形、卵圆形、圆柱形或柠檬形。每种酵母细胞有其一定的形态大小。大多数酵母菌在平板培养基上形成的菌落较大而厚，湿润、较光滑，颜色较单调（多为乳白色，少有红色，偶有黑色）。酵母菌细胞核与细胞质有明显的分化，个体直径比细菌大几倍到十几倍。繁殖方式也较复杂，无性繁殖主要是出芽生殖。菌落特征的观察取少量酿酒酵母、红酵母划线接种在平板培养基上， 28300 C培养 3d。观察菌落表面湿润或干燥，有无光泽、隆起形状，边缘的整齐度、大小、颜色等。（2）制作原理酵母菌的细胞呼吸酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，表达式为：酶C6H12O6+O2CO2+H2 O+能量酵母菌进行无氧呼吸产生酒

4、精和二氧化碳，表达式为：酶C6H12O6C2 H5OH+CO2能量酵母菌发酵的最佳环境是什么酵母菌在有氧存在时，把葡萄糖彻底分解成二氧化碳和水，释放出大量能量；没有氧的情况下，葡萄糖的分解成不彻底的氧化产物产物酒精和二氧化碳，同时释放出少量能量。酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵。发酵的最佳温度是26 到 30 摄氏度， pH最好是弱酸性，大概在5.0 到 5.8 左右。（ 3）制作流程2名校名 推荐2 果醋的

5、制作（ 1）醋酸菌即醋酸细菌， 包括醋酸杆菌属和醋酸单胞菌属。 多为小杆状，有的近椭圆形，单个，或成链状排列，革兰氏染色阴性，不产生芽胞。其中有的种类细胞具周生鞭毛，如纹膜醋酸菌和胶膜醋酸菌，它们都可形成长链，并在液面上生长形成较厚的菌膜。另一些种类的醋酸菌，仅具端生的鞭毛，如黑色醋酸杆菌等。醋酸细菌分布广泛，在果园的土壤中、葡萄或其他浆果或酸败食物表面，以及未灭菌的醋、果酒、啤酒、黄酒中都有生长。醋酸细菌可用来制醋。（ 2）醋酸菌是好氧性细菌，在有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸。表达式为：酶C2H5OHCH3COOH+H2食醋的色、香、味（ 3）食醋色素、香气、味食醋色素 食醋生产如使

6、用红曲做糖化剂，则红曲霉色素赋予食醋红色。食醋在发酵过程中，主要通过美拉德反应和酶褐变反应生成色素。食醋香气 发酵过程中产生各种有机酸和醇类， 通过酯化反应合成各种酯类， 赋于食醋以特殊的香气。酯类以乙酸乙酯为主。食醋的味酸味：醋酸是形成酸味的主体酸。甜味：由糖分组成。鲜味：来源于蛋白质的水解产物氨基酸和菌体，自溶核酸的降解物核苷酸。咸味：来自食盐。3 腐乳的制作（ 1）菌种多种微生物参与了豆腐的发酵。腐乳以前都是靠自然发霉法，这种方法周期长，受季节性影响，而且容易污染。目前多采用人工纯种培养，大大缩短了生产周期，而且不易污染，常年都可生产。现在用于腐乳发霉的菌种有毛霉（如腐乳毛霉、鲁氏毛霉，

7、五通桥毛霉、总状毛霉等）、青霉、酵母、曲霉等。（ 2）机 理腐乳的酿造过程，是几种微生物及其所产生的酶的不断作用的过程。在发酵前期，主要是毛霉等的生长发育期，在豆乳坯周围布满菌丝，同时分泌各种酶，引起豆乳中少量淀粉的糖化和蛋白质的逐步降解。此时由外界来到坯上的细菌、酵母也随之繁殖，参与发酵。加入食盐、红曲、黄酒等辅料，装坛后，即进行厌氧的后发酵。毛霉产生的蛋白酶和细菌、酵母的发酵作用，经过复杂的生物化学变化，将蛋白质分解为蛋白胨、多肽和氨基酸等物质。同时生成一些有机酸、醇类、酯类，最后制成具有特殊色、香、味的腐乳成品。（ 3）制作流程3名校名 推荐4泡菜（ 1）乳酸菌乳酸菌不是一个分类学上的名

8、称，是指在代射过程中能产生乳酸的细菌的总称。其中能进行乳酸发酵的大部分是细菌， 有些为球菌、有些为杆菌，一般都不会运动。乳酸菌在自然界中种类很多，分布极广：有些种类生活在动物的肠、胃、口腔之中，皮肤表面以及乳、乳制品、肉类制品中；有的生存在水果、蔬菜、谷物及植物 制 品上。它们以单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）、双糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）为基质，代谢产物主要是乳酸。有些乳酸菌属耐气性厌氧微生物，它们的产能不需氧，但在有无氧的条件下都能进行典型的乳酸发酵。常见的球形乳酸菌主要有：链球菌属 将糖类经双磷酸已糖途径分解产生右旋乳酸， 属正型乳酸发酵。 多见于动物及动物性制品上。明串珠菌属将糖经单磷酸己糖

9、途径分解产生左旋乳酸及乙醇等物质，属异型乳酸发酵。多见于植物体及植物制品之上。片球菌属 将糖类经双磷酸己糖途径分解产生混旋的乳配。多数生活在植物及其制品上。常见的杆形乳酸菌是乳杆菌属，约有 20 多种，有些种类产生右旋乳酸、也有产生左旋和混旋的乳酸，动、植物及其制品上均可找到它们（ 2）泡菜原料：萝卜、胡萝卜、大白菜、虹豆（ 3）泡菜发酵的阶段泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断累积，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。发酵初期 蔬菜刚入坛时， 其表面带入的微生物， 主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发

10、酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。由于有较多的二氧化碳产生，气泡会从坛沿水槽内的水中间歇性地放出，使坛内逐渐形成嫌气状态。 此时泡菜液的含酸量约为0.3% 0.4%，是泡菜初熟阶段， 其菜质咸而不酸、有生味。发酵中期由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH 下降，嫌气状态形成，乳酸杆菌开始活跃，并进行同型乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.6%0.8%。pH 为 3.5 3.8 。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。4名校名 推荐发酵后期在此期间继续进行的是同型乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到 1.2%

11、以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。此阶段泡菜酸度过高、风味不协调。从乳酸的含量、泡菜的风味品质来看，在初期发酵的末期和中期发酵阶段，泡菜的乳酸含量为 0.4%0.8%，风味品质最好，因此，常以这个阶段作为泡菜的成熟期。（ 4）制作流程5果酒、果醋、腐乳和泡菜的比较果酒、果醋、腐乳和泡菜在利用微生物的种类和制作原理的比较及传统发酵技术的共同特点：果酒的制作主要利用的是酵母菌的酒精发酵，果醋的制作利用的是醋酸菌将酒精转变为醋酸的代谢，腐乳的制作利用的主要是毛霉分泌的蛋白酶等酶类，泡菜的制作利用的是乳酸菌的乳酸发酵。传统发酵技术都巧妙地利用了天然菌种，都为特定的菌种提供了良好

12、的生存条件，最终的发酵产物不是单一的组分，而是成分复杂的混合物。三 考点例析例 1 (99 年广东 ) 在适宜的温度条件下，在图示装置中都放人于酵母 ( 内有活酵母菌 ) ，其中适于产生酒精的装置是 ( )解析：酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧气存在时进行有氧呼吸产物为无氧条件下进行无氧呼吸，产物是酒精和 CO2。由图知， A、 B、 C均密封，而代谢的顺利进行要有底物 ( 葡萄糖 ) 及水环境， B 中无水， c 中无葡萄糖，所以呼吸，则推出 A 是无氧呼吸， D是有氧呼吸，要求产物是酒精的装置为 A答案： A例 2下列关于果醋的制作错误的是C02 和 H20；在D 敞口。又因为B、C 无法进行A 果醋的制作需要醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通入氧气B 醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在500C 左右C 醋酸菌能将果酒变成果醋D 当氧气、糖原充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分分解成醋酸解析：醋酸菌是好氧菌，所以在发酵过程中需要适时地通入氧气；醋酸菌最适生长温度是 30 350C；在糖、氧气充足时，醋酸菌能将葡萄糖中的糖分解成醋酸；当糖缺少时，可将乙醇氧化成醋酸。答案： B5名校名 推