1.1 传统发酵技术的应用-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

第三节 传统发酵技术和产品 花间一壶酒， 独酌无相亲。 举杯邀明月， 对影成三人。 唐-李白《月下独酌》 1 葡萄美酒夜光杯， 欲饮琵琶马上催。 醉卧沙场君莫笑， 古来征战几人回。 唐-王翰《凉州曲》 人类很早便学会了利用发酵来生产生活用品的技术。 在发酵工程诞生之前，人们日常生活中的一些食品，如泡菜、酒、酱油、醋、奶酪、酸奶，都是人类在没有深入了解微生物的情况下，运用传统的发酵技术制作而成的。 一、传统发酵技术的本质是微生物的天然发酵 指人们利用微生物，在适宜条件下，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。 （1）概念： 1、发酵 （2）原理： 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。 （3）类型 需氧发酵（ ） 厌氧发酵（ ） 醋酸发酵、谷氨酸发酵 酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵 利用天然微生物的代谢活动制造或生产某些产品的过程。 （1）概念： 2、传统发酵技术 （2）类型 固体发酵（ ） 半固体发酵（ ） 豆豉、酱、酱油等 泡菜、粮食白酒、腐乳等 二、传统发酵技术生产的食品 1、泡菜制作 （视频：四川泡菜） （1）制作泡菜的原理 ①利用植物体表面天然的乳酸菌； ②发酵期间，乳酸会不断的积累，当它的质量百分比为0.4% - 0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。 ③反应式： C6H12O6 →2C3H6O3（乳酸）+能量 酶 （2）制作流程：视频 选择 原料 修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状 称取 食盐 配制 盐水：5%-20% 泡菜 盐水 加入调味料，装坛 发 酵 成品 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，发酵产物为乳酸、乙醇、醋酸和二氧化碳等。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。 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，这时乳酸的积累量可以达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。大肠杆菌、腐生菌、酵母菌、霉菌的活动受到抑制。这一时期为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香。 发酵后期： 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。 注： ①泡菜制作中盐的作用： ②泡菜坛不能装满的原因： a、在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外； b、防止因菜装太满使盐水未完全浸没菜料而导致菜料变质腐烂； c、同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜； 调味；抑制其他微生物生长 ③制作泡菜加入白酒的作用： 白酒可抑制泡菜表面杂菌的生长，它也是一种调味剂，可增加醇香感； ⑥泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量变化是： 先增多后减少，最后趋于相对稳定水平； ④泡菜发酵液营养丰富，开始发酵时表面氧气含量也丰富，适合酵母菌繁殖，导致泡菜坛内长一层白膜； ⑤为了缩短发酵时间，可以加入“陈泡菜水”，相当于接种乳酸菌，增加乳酸菌数量； 知识拓展： 发酵初期，泡菜中微生物生长很快，将蔬菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐，蔬菜中酚类物质和维生素C等将亚硝酸盐氧化，总体来说，生成的亚硝酸盐大于被氧化的，亚硝酸盐的含量逐步上升。微生物代谢活动将氧气消耗殆尽，泡菜坛中的环境不利于乳酸菌以外的其他微生物生长，生成的亚硝酸盐减少。同时，蔬菜中硝酸盐含量由于被氧化而减少，因此，亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值。 注：亚硝酸盐本身并不致癌，亚硝酸盐会转化为亚硝胺（致癌、致畸和致突变）作用。 10 2、果酒制作 （1）菌种: 酵母菌（异养兼性厌氧型真菌） （3）原理: 在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖： C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量； C6H12O6 → 2C2H5OH+2 CO2+能量； 在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵： 酶 酶 （2）菌种来源： 水果表面的野生型酵母菌 在葡萄酒等果酒的生产中，还广泛使用果胶酶（用以破坏细胞壁）等酶制剂。果胶酶的应用有利于葡萄汁的榨取，还能使酒变得清澈透明。 18－25℃ （4）适宜发酵温度： (5)酿制葡萄酒的主要过程 器具消毒： 冲洗葡萄： 榨汁装瓶： 酒精发酵： 70%的酒精消毒； 洗去表面灰尘、污物，先用清水冲洗，然后再