选择性必修3 知识总结 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

新教材新高考高中生物选择性必修3学习笔记 第1章 发酵工程 第1节 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： 发酵是指人们利用微生物，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。 【发酵原理】不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们可以生产出人们所需要的多种产物。 2.发酵的类型： 【提示】必修1是提到的发酵：特指微生物的无氧呼吸。而这里所说的发酵，指的是微生物在有氧或无氧条件下的代谢，利用微生物的代谢过程将原料转化为人类所需要的产物的过程。 3.传统发酵技术： 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。传统发酵以固体发酵及半固体发酵为主。 (1)利用天然存在的微生物。 (2)发酵方式：以固体发酵及半固体发酵为主， 通常是家庭式或作坊式的。 4.传统发酵技术制作的食品： 酒、腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。 二、尝试制作传统发酵食品 (一)传统发酵技术常利用的微生物： 菌种名称 生物分类 代谢类型 适宜温度 繁殖方式 发酵对氧的需求 乳酸菌 原核生物 异养厌氧 18℃~20℃ 二分裂 密闭不需氧 酵母菌 真核生物 异养兼性厌氧 28℃ 出芽生殖 前期需氧，后期不需氧 醋酸菌 原核生物 异养需氧 30℃~35℃ 二分裂 一起需氧 ▼反应式： 1.乳酸菌： 2.酵母菌： 3.醋酸菌： (二) 制作泡菜： 1.原理： (1)菌种：植物体表面天然的乳酸菌。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。 (2)乳酸菌的代谢类型：异养厌氧型。生长的适宜温度：18℃~20℃。 (3)发酵原理：在无氧的条件下能将葡萄糖分解成乳酸。 发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。 2.材料用具：食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛或其他密封性良好的罐子等。 3.方法步骤(制作流程)： 4.实验分析、结果分析与评价： (1)盐的作用： 调味，抑制微生物生长。(所以盐含量过低会造成细菌污染) (2)煮沸的目的： 除去水的氧气；消灭水中的其他细菌(杂菌)。 (3)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？ 水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，这是最简易的造成无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需无氧环境。 (4)为什么泡菜坛只能装八成满？ 蔬菜发酵失水，液体膨胀，为了防止液体溢出。(会使盐水不容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂)。 (5)为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的作用，而抗生素能够杀死乳酸菌或抑制乳酸菌的生长。 5.泡菜制作中的注意事项： (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，一中除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。 (2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。 (3)氧气需求：①泡菜坛要选择火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的，目的是创造无氧环境，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。 (4)以18~20℃为宜，若温度偏高则有害菌活动能力强，若温度偏低则不利于乳酸发酵，导致发酵时间延长。 (三) 制作果酒和果醋： 1.原理： (1)菌种： ▼果酒制作的菌种——酵母菌：传统(自然发酵)：新鲜水果(如葡萄)的果皮表面附着的不同种类的野生酵母菌。在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒。工厂化生产：人工培育的优良酵母菌菌种。 ㈠代谢特点：异养兼性厌氧 有氧时，大量繁殖： 无氧时，发酵产酒： ㈡发酵条件： ①适宜的温度：酿酒酵母的最适生长温度为28℃左右，酒精发酵时将温度严格控制在18℃~30℃。 ②适宜的pH： 5.0～6.0。 在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 ③时间：10~12天。 ▼果醋制作的菌种——醋酸菌： ㈠代谢特点：异氧需要型。 若氧气、糖源充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 若缺少糖源，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 ㈡发酵条件： ①适宜温度：多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃ ，醋酸发酵时将温度严格控制在此范围内。 ②适宜的pH：5.4～6.3。 ③充足的氧气：醋酸发酵中需持续通氧。 醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。