第1章 第1节 传统发酵技术的应用-（教师WORD）2021-2022学年高中生物【精讲精练】人教版选择性必修3 生物技术与工程 新课标辅导

第1节　传统发酵技术的应用

【学习目标】

1．掌握发酵技术的原理和传统发酵技术的应用——社会责任

2．说明制作泡菜、果酒和果醋的原理——科学思维

3．尝试制作泡菜、果酒和果醋——科学探究

知识点一　发酵与传统发酵技术

[新知梳理]

1．发酵的概念

发酵是人们利用微生物，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。

2．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：以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。

(3)常见食品：酒、腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。

[互动探究]

腐乳是深受人们喜爱的传统发酵产品，请思考：

1．用豆腐发酵制作腐乳需要哪些微生物参与？起主要作用的是哪一种？

提示：酵母菌、曲霉和毛霉等参与豆腐发酵，其中起主要作用的是毛霉。

2．与豆腐相比，腐乳所含有机物的种类及能量有哪些变化？为什么？

提示：腐乳中有机物的种类增加了，所含的能量却减少了。因为豆腐中的蛋白质被分解成了小分子的肽和氨基酸。

3．为什么腐乳“闻着臭，吃着香”？

提示：豆腐中的蛋白质在微生物蛋白酶的作用下可以形成H2S等，所以“闻着臭”；产生的肽和氨基酸，例如谷氨酸，是味精和鸡精的重要原料之一，所以“吃着香”。

[归纳总结]

1．传统发酵产品的影响因素

(1)微生物种类：不同微生物所含的酶不同，催化的代谢过程不同。

(2)原料的差异：附着的微生物种类不同；为微生物提供的营养物质不同。

(3)发酵条件：温度、湿度、氧气含量等因素影响微生物的代谢过程。

2．传统发酵技术和现代发酵工程的比较

 

3.常见传统发酵食品相关菌种的比较

[题组通关]

1．制作果酒、果醋、腐乳的主要微生物从细胞结构来看(　　)

A．三种均为真核生物

B．三种均为原核生物

C．两种真核生物，一种原核生物

D．两种原核生物，一种真核生物

解析　制作果酒、果醋、腐乳的主要微生物分别是酵母菌、醋酸菌和毛霉，其中酵母菌和毛霉是真菌，属于真核生物，醋酸菌是细菌，属于原核生物。

答案　C

2．腐乳味道鲜美，易于消化、吸收，是因为其内主要含有的营养成分有(　　)

A．无机盐、水、维生素

B．NaCl、水、蛋白质

C．多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸

D．蛋白质、脂肪、NaCl、水

解析　豆腐的主要营养成分是蛋白质和脂肪，都是大分子有机化合物，难以被人体直接吸收。毛霉、酵母菌等多种微生物分泌的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸，在多种微生物的协同下，豆腐转变成腐乳。

答案　C

知识点二　尝试制作传统发酵食品——泡菜

[新知梳理]

1．乳酸菌

(1)常见种类：乳酸链球菌和乳酸杆菌。

(2)代谢类型：厌氧型，在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸，反应式为C6H12O6酶,2C3H6O3(乳酸)＋能量。

(3)应用：乳制品发酵、泡菜的腌制等。

2．泡菜的制作

(1)配制盐水：用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水，煮沸冷却待用。

(2)原料装坛：将新鲜的蔬菜洗净，切分成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满。

(3)盐水装坛：将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使其没过全部菜料，盖好坛盖。

(4)封坛发酵：向坛盖边沿的水槽中注满水，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。

[互动探究]

1．举例说明泡菜制作过程是如何营造无氧环境的？

提示：装至八成满时，再加入盐水没过全部菜料，盖好坛盖，将泡菜坛盖边沿水槽中注满水等，在发酵过程中经常向水槽中补充水。

2．配制的盐水为什么要先煮沸，再冷却使用？

提示：煮沸一是为了杀死盐水中的杂菌，二是为了排出溶解的氧气；冷却是防止温度过高杀死发酵液中的乳酸菌。

3．发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，为什么？

提示：酵母菌等微生物呼吸产生CO2。

[归纳总结]

1．泡菜发酵的过程

(1)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较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和CO2等。由于有较多的CO2产生，气泡会间歇性地从坛沿水槽中放出，使坛内逐渐形成无氧状态。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。

(2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并进行乳酸发酵。这时乳酸的积累量可达到0.4%～0.8%，pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐败菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有香味且清香。

(3)发酵后期：在此期间进行乳酸发酵，乳酸含量继续增加，可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时，乳酸菌的活性受到抑制，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。

2．泡菜制作成功的关键点