第01讲 传统发酵技术的应用-【寒假自学课】高二生物寒假提升精品讲义（人教版2019选择性必修3）

第01讲 传统发酵技术的应用 【学习目标】 1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。 2.掌握果酒、果醋、腐乳和泡菜的实验原理及步骤。 3.通过对实验的学习，提高实验操作能力及独立设计实验的技能。 4.通过学习果酒、果醋、腐乳和泡菜的制作，发现生物实验的乐趣，传扬传统发酵技术。 【基础知识】 一、发酵与传统发酵技术 1. 发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程。 传统发酵技术：指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．果酒、果醋和泡菜的制作 果酒制作 果醋制作 泡菜制作 菌种 酵母菌 醋酸菌 乳酸菌 模式图 菌种来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 变酸酒表面的菌膜 附着在蔬菜上的乳酸菌 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2―→ 6CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2 氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O2―→ 2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2―→ CH3COOH＋H2O 发酵实质：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)。 温度 一般酒精发酵18～25 ℃，繁殖最适为20 ℃左右 最适为30～35 ℃ 18～20 ℃ 气体 前期：需氧，后期：无氧 需要充足的氧气 无氧 时间 10～12天 7～8天 7～10天 注意事项： 1.果酒发酵时榨汁机要清洗干净，并晾干。发酵瓶要用温水冲洗，再用体积分数为70%的酒精消毒。 2.挑选冲洗葡萄时要先冲洗，后除去枝梗，不能反复冲洗，防止洗去野生酵母菌。 3.榨汁：用榨汁机榨取葡萄汁，装入发酵瓶中。 4.果酒发酵：放在 18～25 ℃的温度下发酵，发酵过程要注意适时排气。 5.取样检测：10～12 d取样检测酒精含量，在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。酵母菌数量镜检。 6.果醋发酵：加入醋酸菌后温度控制在 30～35 ℃,适时通入氧气（无菌空气） 7.泡菜制作的注意事项 （1）材料的选择及用量 ①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。 ②清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。 ③防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。 （2）氧气需求 ①泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。 ②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。 （3）控制适宜的温度：以18～20 ℃为宜，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发酵。 二、泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析 项目 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵 初期 少(有氧气，乳酸菌活动受到抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌作用) 发酵 中期 最多(乳酸抑制其他菌活动) 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(乳酸积累，pH下降，抑制其活动) 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) 曲线 特别提醒： 检测亚硝酸盐含量 (1)原理 ①亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸→反应物； 反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。 ②亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。 (2)流程 ―→―→→ (3)用显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行对比，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。 【考点剖析】 考点一：果酒、果醋的制作 例1．下列关于果酒、果醋的制作的叙述，错误的是（ ） A.酵母菌细胞中既有有氧呼吸酶也有无氧呼吸酶 B.果酒发酵装置中，排气口要和一个长而弯曲的胶管连接来防止杂菌污染 C.醋酸菌能在有氧条件下将果酒变成果醋，也可以在无氧条件下将葡萄糖变成果醋 D.果酒发酵时温度应控制在18~25℃，果醋发酵时温度应控制在30~35℃ 【答案】C 【解析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，酵母菌细胞中既有有氧呼吸酶也有无氧呼吸酶，A正确；果酒发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，并且胶管口向下放置，这样可以排出二氧化碳，还可以防止杂菌污染，B正确；参与果醋制作的醋酸菌是嗜氧菌，醋酸菌只能在有氧条件下将果酒变成果醋，或者果糖变成果醋，因此制作果醋时中