1.1 传统发酵技术的应用课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

传统发酵技术的应用 “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)诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋。 葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品，为什么一个是醇厚浓郁、耐人寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵长的醋呢？它们的制作方法有什么不同？你想不想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋呢？ 一、发酵与传统发酵技术 1.发酵 (1)概念: 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)原理: 不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，利用它们可以生产出人们所需要的多种产物。 (3)类型： 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。 需氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵等) 厌氧发酵(如酒精发酵、乳酸发酵等) 3 (2)类型：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。 (3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。 (4)优点：操作简单，便于家庭式或作坊式生产，是文化的传承等。 缺点：生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。 3.腐乳的制作 (1)参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 毛霉属于真菌，分布广泛，常见于水果、土壤、蔬菜、谷物上，最适生长温度为15-18℃。其代谢类型为异养需氧型。繁殖方式为孢子生殖。 (2)反应变化 (3)腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解，味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。 (4)腐乳制作的流程 1.发酵是指人们利用微生物，在缺氧的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物( ) 2.毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵( ) 3.腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸( ) 易错提醒 × √ √ 二、尝试制作传统发酵食品 1.制作泡菜 (1)菌种：乳酸菌 乳酸菌属于细菌，是原核生物，其代谢类型为异养厌氧型，在无氧条件下能通过无氧呼吸将葡萄糖分解成乳酸。乳酸菌分布广泛，空气、土壤植物体表以及人或动物肠道中均有分布。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。 （2）制作流程 1.用清水和食盐配制质量分数为5%~20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。 2.将新鲜蔬菜(如萝卜、黄瓜和豇豆等)洗净，切成块状或条状，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.将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。 4.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。 方法步骤 1.严格控制盐水浓度。食盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差;用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。 2.盐水要煮沸后冷却，煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他微生物。 3.泡菜坛只装八成满的原因： ①发酵初期，蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较活跃，发酵产物中产生较多CO2，使发酵液外溢; ②泡菜坛装太满，盐水不易全淹没蔬菜，导致蔬菜腐坏变质。 注意事项 4.控制适宜的发酵温度：温度过高易导致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。 5.控制发酵时间：一般在腌制10天后，泡菜中的亚硝酸盐含量较低，利于食用。发酵时间并不是越长越好，一方面可能会产生其他有害物质;另一方面乳酸含量过高，口味不佳。 注意事项 泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量的变化 泡菜发酵过程中乳酸菌与乳酸含量的变化 严格控制厌氧条件的措施 1.选择合适的发酵容器，如菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧发酵容器。 2.盐水煮沸后冷却待用。 3.装坛时压实，使盐水没过全部菜料。 4.泡菜坛用水封口不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。 点石成金 2.制作果酒和果醋 果酒 (1)菌种：酵母菌。 ①形态结构：单细胞真菌，属于真核生物，呈球形。 ②代谢类型：异养兼性厌氧型。 ③繁殖方式：出芽生殖和孢子生殖，但多以出芽生殖方式进行。酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。 ④分布范围：酵母菌在自然界中分布广泛，主要分布在含糖量高的偏酸性环境中，如葡萄等水果表皮和果园的土壤中。 (2)制作果酒的菌种来源 ①自然发酵：附着在新鲜水果(如葡萄)的果皮表面的野生酵母菌。 ②工厂化生产：将优良的酵母菌菌种接种至灭菌后的果汁中。 果醋 (1)菌种：醋酸菌。 ①形态结构：原核生物，细胞呈椭球形或杆状。 ②代谢类型：异养需氧型。 当O2、糖源都充足时，醋酸菌能将糖分解成醋酸；当O2充足但缺少糖源时，醋酸菌则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸。 ③繁殖方式：二分裂。多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。 (2)制作果醋的菌种来源 实验室制果醋，可以利用空气中的野生醋酸菌，也可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。 果酒、果醋制作流程 1.将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。 2.取新鲜葡萄，用清水冲洗1~2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。 3.用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶中(注意：要留有大约1/3的空间)盖好瓶盖。 方法步骤 4.将温度控制在18~30℃进行发酵。在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次(注意:不是打开瓶盖)，此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10~12d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监测。 5.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。发酵温度为30~35℃，时间为7~8d。 1.挑选新鲜葡萄，除去烂株，防止带入杂菌造成发酵液被污染。 2.冲洗的目的是洗去浮尘，注意不要反复冲洗，防止洗掉葡萄皮上的酵母菌。 3.先冲洗葡萄，再除去枝梗，防止除去枝梗时葡萄皮破损从而增加杂菌污染的机会。 4.榨汁机使用前要清洗干净并用酒精消毒晾干备用，榨汁时不必除去果皮和果核。 5.发酵瓶留有大约1/3的空间的原因： ①防止发酵液溢出; ②在发酵初期，酵母菌可利用其中的02大量繁殖，产生足够的菌种。 6.每隔12h控松瓶盖的原因：酒精发酵过程中，酵母菌无氧呼吸产生CO2，导致发酵瓶内气体增多，压强增大，需要适时排气，以平衡气压，防止发酵液冲出排气时不能完全打开瓶盖，空气进入会破坏无氧环境以及造成杂菌污染。 注意事项 1.由于发酵作用，葡萄汁中的糖大部分转变为CO2和C2H5OH; 2.开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，发酵液密度降低; 3.发酵过程产热，会使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应控制在18~30℃; 4.发酵过程中，葡萄皮的色素进入发酵液中，会使发酵液呈现深红色; 5.可通过嗅味、品尝初步鉴定果酒的品质，也可通过镜检酵母菌，酸性重铬酸钾检测酒精的存在或斐林试剂检测还原糖的变化情况等进一步鉴定结果。 结果分析与评价 醋酸发酵过程中形成的白色菌膜 防止发酵液被污染的措施 1.榨汁机、发酵瓶用洗洁精洗净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。 2.挑选新鲜葡萄，除去烂株。 3.先冲洗葡萄，再除去枝梗 4.果汁装入发酵瓶后，封闭瓶口。 5.排气时，不得将瓶盖完全打开 点石成金 1.常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌（ ） 2.酿酒酵母的最适生长温度约为28℃（ ） 3.当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸( ) 4.制作果醋的温度比制作果酒的温度高（ ） 5.在葡萄酒的制作过程中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗( ） 易错提醒 √ √ × √ × 1.油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。判断下列相关表述是否正确。 (1)卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。（ ） (2)乳酸菌发酵产生了乳酸和C02。（ ） (3)微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道。（ ） 即学即练 × √ × 2.传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是（ ） A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵 B.制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶 C.制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精 D.制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生乙酸 即学即练 D 课堂总结 $$