第11单元 第2讲 传统发酵技术的应用及发酵工程-【创新教程】2024高考生物总复习大一轮教师用书word（新教材，人教单选版）

第2讲　传统发酵技术的应用及发酵工程 知识体系——定内容 核心素养——定能力 生命 观念 通过果酒和果醋的制作，认识不同类型微生物的应用，并根据各自特点理解其操作过程。 科学 思维 结合泡菜的制作，科学认识生活中用到的生物学知识。 科学 探究 结合生活或生产实例，举例说出发酵工程的原理及进行简单的设计和制作。 考点1　传统发酵技术的应用 一、发酵与传统发酵技术 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　发酵和　半固体　发酵为主。 二、传统发酵食品的制作 1．泡菜的制作 (1)菌种来源：附着在植物体表面上的乳酸菌，常见种类有　乳酸链球菌和乳酸杆菌　。 (2)原理：乳酸菌的无氧呼吸，反应简式为　C6H12O6　2C3H6O3(乳酸)＋能量。 2．制作过程 (1)配制盐水：用　清水和食盐　配制质量百分比为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。 3．果酒和果醋的制作 (1)制作原理与发酵条件 (2)制作过程 ①器具的清洗、消毒：发酵瓶、榨汁机要用洗洁精清洗干净，并用　体积分数为70%的酒精　消毒，晾干备用。 ②材料的选择和处理：选择　新鲜　的葡萄，先用清水冲洗1～2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。 ③榨汁装瓶：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶，要留　大约1/3　的空间，盖好瓶盖。 ④酒精发酵：将温度控制在　18～30　 ℃，每隔12 h左右将瓶盖拧松一次发酵，时间为10～12 d，可通过发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监测。 ⑤醋酸发酵：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。温度严格控制在　30～35　 ℃，时间为7～8 d。 1．醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸。(×) 2．酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于果醋发酵温度。(×) 3．在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可延长。(√) 4．在家庭中用新鲜葡萄制作果酒时，需给发酵装置适时排气。(√) 5．泡菜制作的菌种主要是醋酸菌。(×) 6．制作泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用。(×) 1．(选择性必修3P6“探究·实践”)乳酸菌是厌氧菌，发酵时需控制严格的无氧环境。尝试说出泡菜制作过程中制造无氧环境的措施。 答案：①选择气密性好的泡菜坛。②盐水煮沸后冷却待用。③装坛时压实，盐水没过全部菜料。④盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水；发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补水。 2．(选择性必修3P7“探究·实践”)制作葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～30 ℃制作葡萄醋时，为什么要将温度控制在30～35 ℃？ 答案：温度是影响酵母菌和醋酸菌生长和发酵的重要因素。酿酒酵母的最适生长温度为28 ℃，因此需要将温度控制在其最适温度范围内。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35 ℃，因此要将温度控制在30～35 ℃。 1．泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 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) 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 2.制作泡菜的注意事项 (1)营造无氧环境 ①选择的泡菜坛要密封性好；②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。 (2)控制适宜的发酵温度 温度过高易致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。 (3)控制发酵时间 一般在腌制10天后，亚硝酸盐含量开始下降。但泡菜发酵时间并不是越长越好，一方面发酵时间过长，可能会产生其他有害物质，另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。 3．果酒制作与果醋制作的比较 果酒制