内容正文:
第2课 传统发酵技术的应用与发酵工程
[复习目标] 1.运用结构与功能观分析和解释发酵工程相关技术的基本原理。(生命观念) 2.运用归纳法比较果酒、果醋和泡菜的制作原理和过程。(科学思维) 3.针对人类生产和生活的需求,尝试设计实验解决现实生活问题。(科学探究) 4.关注食品安全,倡导健康的生活方式。(社会责任)
考点一 传统发酵技术的应用
1.发酵与传统发酵技术
(1)发酵的概念: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。
(2)传统发酵技术
2.腐乳制作
(1)豆腐中的蛋白质被微生物分解成小分子的肽和氨基酸。
(2)参与的微生物:如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
3.泡菜的制作
(1)菌种来源:附着在植物体表面的乳酸菌。
(2)发酵原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
反应式:C6H12O62C3H6O3(乳酸)+能量。
(3)制作流程
[教材深挖]
(选择性必修3 P6拓展)用盐过多时,制作的泡菜会“咸而不酸”,原因是什么?
提示:盐过多,抑制了乳酸菌发酵。
4.果酒和果醋的制作
(1)果酒制作
①菌种来源:新鲜水果果皮表面附着的酵母菌。
②发酵原理
a.在有氧条件下:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
b.在无氧条件下:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量。
③发酵条件
发酵
条件
温度
一般控制在18~30 ℃
时间
10~12 d
氧气
初期需氧,后期不需氧
(2)果醋制作
①菌种来源:空气中的野生型醋酸菌或购买的醋酸菌菌种或从食醋中分离的醋酸菌。
②发酵原理
a.氧气、糖源都充足时:C6H12O6+2O22CH3COOH(乙酸)+2CO2+2H2O+能量。
b.缺少糖源时:C2H5OH+O2CH3COOH(乙酸)+H2O+能量。
③发酵条件
发酵
条件
温度
30~35 ℃
时间
7~8 d
氧气
始终需要氧
(3)果酒、果醋制作流程
[教材深挖]
(选择性必修3 P7探究·实践)果酒制作时,发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3空间的目的是什么?
提示:先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽氧气后再进行酒精发酵;其次,防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液的溢出。
[易错辨析]
1.传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的。(√)
2.乳酸菌是在有氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸的一类细菌的总称。(×)
3.酵母菌是厌氧微生物,在无氧条件下能进行酒精发酵。(×)
4.膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,但如果人体摄入过量,会发生中毒,甚至死亡。(√)
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.果酒制作中发酵装置及各部件的作用
3.发酵过程中关注“两个变化”
(1)果酒发酵过程中酵母菌数量和酒精含量的变化
①菌体数量的变化:发酵初期,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖。发酵中期形成无氧环境,酵母菌数量增加缓慢,最后达到稳定。发酵后期由于酒精含量较高,可能会导致酵母菌大量死亡。
②酒精含量的变化:发酵初期,酵母菌进行有氧呼吸,酒精含量很低。发酵中期,酵母菌进行无氧呼吸产生大量酒精,酒精含量增加。发酵后期,由于酒精含量升高,大量酵母菌死亡,酒精含量几乎不再增加。
(2)果酒、果醋制作过程中pH的变化
①果酒发酵时产生的部分CO2会溶于发酵液,使发酵液pH下降,最后趋于稳定。
②果醋发酵时产生的乙酸溶于发酵液,使发酵液pH下降,最后趋于稳定。
命题点1 围绕发酵及传统发酵技术考查生命观念及科学探究
1.下列有关传统发酵技术的叙述,不正确的是( )
A.传统发酵以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主
B.在制作腐乳的过程中,多种微生物参与了豆腐的发酵,其中起主要作用的是毛霉
C.腐乳味道鲜美的原因在于大分子蛋白质被分解成了小分子的肽和氨基酸
D.传统发酵技术都是直接利用天然原料中的微生物
解析:选D。传统发酵技术是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发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术,D错误。
2.(2022·济宁市一模)腐乳是我国传统发酵食品,具有