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选择性必修3

1.1 传统发酵技术的应用 新教材•人教版•选择性必修三 科技探索之路 我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。 科技探索之路 从传统发酵技术到发酵工程 约9000年前 20世纪70年代以后 1857年 1897年 20世纪80年代 1957年 20世纪 40年代 巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的。 科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。微生物的分离和纯化技术得到了应用，作坊式手工生产向现代工业化生产方向发展。 在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气液体发酵技术。 通过人工诱变特定微生物，获得具有更高生产能力的突变类型。 基因工程和细胞工程等的发展，使发酵工程进入定向育种的新阶段。 科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究，以更加合理地控制发酵过程。 “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？ 葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸，因此口感不同。 葡萄及葡萄酒 从社会中来 发酵工程：是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化 生产对人类有用的产品，它涉及菌种的选育和培养、产物 的分离和提纯等方面； 从社会中来 啤 酒 葡萄酒 毛豆腐 豆豉 泡菜 陈醋 腐乳 酸奶 发面团 酱油 辣白菜 （1）概念 : （2）原理： 是指人们利用_______，在_____的条件下，将原料通过___________转化为人类所需要的产物的过程 微生物 适宜 微生物的代谢 _____________________________________________，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 一.发酵与传统发酵技术 1.发酵 不同微生物的遗传物质不同，导致其细胞内催化反应的酶不同，进而导致代谢途径有差异； 同一种微生物处于不同环境条件下时，代谢途径也会出现差异。 如底物为葡萄糖，无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，而乳酸菌进行乳酸发酵。 如底物为葡萄糖的情况下，酵母菌在有氧、无氧条件下的代谢产物不同。 发酵的实质就是微生物在有氧或无氧条件下的细胞呼吸， 是物质氧化分解的过程。 （3）类型： 好氧发酵 厌氧发酵 醋酸发酵 酒精发酵、乳酸发酵 对微生物而言，“发酵”在有氧和无氧条件下都能进行。 必修一（P94）中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念。 一.发酵与传统发酵技术 1.发酵 氧气需求 （1）概念 : （2）原理： 是指人们利用_______，在_____的条件下，将原料通过___________转化为人类所需要的产物的过程 微生物 适宜 微生物的代谢 _____________________________________________，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物 不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力 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留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。 （1）概念： （2）类型： 固体发酵（ ） 半固体发酵（ ） 泡菜、粮食白酒、腐乳等 豆豉、酱、酱油等 一.发酵与传统发酵技术 2.传统发酵技术 豆瓣酱 醋坛 展示我国古代酿酒作坊的绘画作品 汉代砖刻上的酿酒图 9 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留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。 （1）概念： （2）类型： 固体发酵（ ） 半固体发酵（ ） 泡菜、粮食白酒、腐乳等 豆豉、酱、酱油等 一.发酵与传统发酵技术 2.传统发酵技术 【思考】每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？ 生产条件不易控制，容易受杂菌污染（缺点） 10 （3）实例：腐乳 ①原料：豆腐。 ②参与发酵的微生物：________、______和______等，其中起主要作用 的是________。 ③发酵原理：经过微生物的发酵， 豆腐中的蛋白质被分解成__________________。 酵母菌 曲霉 毛霉 毛霉 小分子的肽 和氨基酸 一.发酵与传统发酵技术 2.传统发酵技术 （此外，微生物还可以产生脂肪酶，将脂肪分解为脂肪酸和甘油） 一种丝状真菌，其生殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧型。 ④制作流程 让豆腐长出毛霉 直接利用空气中的毛霉孢子或者直接接种毛霉（15-18℃，一定湿度） 目的：让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶 加盐腌制 目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长 加卤汤瓶 卤汤包括酒和香辛料 酒：抑制微生物生长，并使腐乳具有独特香味； 香辛料：调味，防腐杀菌 密封腌制 卤汤中酒的含量应控制在12%左右，过高会延长腐乳成熟的时间，过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败 （3）实例：腐乳 一.发酵与传统发酵技术 2.传统发酵技术 方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点 正在进行发酵的豆腐胚 思考辨析：使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？ 不属于； 使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。 例如：直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术， 若直接接种毛霉，则不属于。 一.发酵与传统发酵技术 2.传统发酵技术 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 （1）菌种： 乳酸菌 ①菌种来源： 植物体表面天然的乳酸菌 ②代谢类型： 异养厌氧型 ③种类： 乳酸链球菌、乳酸杆菌 （原核生物） （2）发酵原理： 在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量 酶 乳酸链球菌（球状） 乳酸杆菌（杆状） 发酵期间，乳酸会___________，当它的质量百分比为____________时，泡菜的口味、品质最佳； 不断积累 0.4%-0.8% 舌尖上的中国之四川泡菜 二.尝试制作传统发酵食品 （3）方法步骤 配制盐水 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。 原料处理、蔬菜装坛 加盐水 封坛发酵 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 盐具有杀菌、析出蔬菜中的水分、调味等作用。 盐的用量不能过高也不能过低。过高乳酸发酵受抑制，导致泡菜的风味差；过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。 盐水煮沸有两大作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。 盐水冷却的目的是保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。 （3）方法步骤 配制盐水 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。 将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜和豌豆等）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，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满。 向坛盖边缘的水槽中注满水，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； 将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖。 原料处理、蔬菜装坛 加盐水 封坛发酵 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 （4）结果分析与评价 ①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？ 给泡菜坛内创造无氧环境 无氧条件 ②为什么泡菜坛只能装八成满？ A.在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可以进行发酵，发酵产物中有较多的二氧化碳，如果泡菜坛装的太满，发酵液可能会溢出坛外。 B.另外，泡菜坛装的太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。 C.泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 （4）结果分析与评价 ③ 如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？ 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无梅花浮膜，菜质脆嫩度适口，酸甜咸味适宜，具有一定的香气，咀嚼后无渣等。 根据亚硝酸盐的含量来评定； 根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。 可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态； 泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定； ④ 从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜逐渐变酸，泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是什么？原因？ 乳酸菌数量增多，杂菌数量减少； 因为乳酸菌比其他杂菌更耐酸。 ⑤ 泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有哪些？ 温度高低，腌制方法，时间长短，食盐用量等。 （4）结果分析与评价 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 (5)实验分析与思考: ①盐的作用： ②盐水浓度要适宜的目的： ③盐水煮沸的目的： ④盐水冷却后使用的目的： ⑤泡菜坛子使用之前要检查密封性的目的： 调味，抑制其他微生物生长 过高，乳酸发酵将受抑制；过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质 杀菌，去除水中的溶解氧 为了不影响乳酸菌的生命活动 给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制厌氧条件 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。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。设计实验跟踪检测泡菜在制作过程中亚硝酸盐含量的变化，并探索腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量的影响，寻求提高泡菜质量的措施。 （6）进一步探究 亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。 膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，但在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下会转变成致癌物质亚硝胺（霉变的食品中亚硝胺可增至数十倍至数百倍）。 ①亚硝酸盐 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 动物实验表明： 研究表明： 亚硝胺具有致癌作用，对动物具有致畸和致突变作用。 人类的某些癌症与亚硝胺(化学致癌因子)有关。 亚硝胺的毒性 （6）进一步探究 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 在什么情况下，亚硝酸盐会转化为亚硝胺？ 适宜的pH、温度和一定的微生物作用 亚硝胺 硝酸盐 亚硝酸盐 还原 细菌等微生物 (硝酸还原菌产生硝酸还原酶) 亚硝胺生成 泡菜在发酵期间，由于乳酸菌的发酵作用，发酵产物乳酸不断积累，因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量，将泡菜发酵过程分为三个阶段。 (1)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等较为活跃,坛内尚有留存的O2， 等微生物呼吸作用，产生较多的CO2, 会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出，从而使坛内逐渐形成厌氧状态， 发酵开始。 酵母菌 乳酸 ②泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析 二.尝试制作传统发酵食品 (2)发酵中期：由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累，pH下降，厌氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，乳酸的积累量可达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段，泡菜有酸味而且清香。试分析此时期坛内其他微生物的活动情况及原因： ①由于pH的不适，大肠杆菌、酵母菌和霉菌的活动受到抑制； ②由于氧气耗尽，需氧型微生物的活动受到抑制. (3)发酵后期：在此期间继续进行乳酸发酵，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，发酵速度会逐渐变缓甚至停止，主要原因是______________________________。此阶段泡菜酸度过高，风味已不协调。 pH过低，乳酸菌的活动受到抑制 ②泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析 二.尝试制作传统发酵食品 ②泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析 发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵初期 少（有氧气，乳酸菌的活动受到抑制） 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（乳酸积累，pH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） 曲线模型 二.尝试制作传统发酵食品 检查方法：坛口向上，压入水中，看坛内壁有无渗水现象。 坛沿深、盖子吻合好 无裂纹、无砂眼 火 候 好 （7）制作泡菜的注意事项 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作泡菜 1 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发酵作用，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。 到生活中去 例1.（二.拓展应用P8,2）某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”，在用5﹪的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见右栏曲线图，请你帮他分析问题。 二.尝试制作传统发酵食品 （1）据图分析，从亚硝酸盐含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？ （2）他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？ （3）加入“陈泡菜水”的目的是什么？ 13天后食用比较好， 亚硝酸盐含量低 盐浓度高，杀死了乳酸菌等微生物 “陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸 （1）微生物——酵母菌（果酒）和醋酸菌（果醋） 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 ①酵母菌 A.是单细胞真菌，真核生物，呈圆形、椭圆形等。 B.酵母菌的繁殖方式主要为无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子 生殖），但多以出芽方式进行。 C.其代谢类型为异养兼性厌氧型 D.酵母菌分布在含糖较高的偏酸环境中，如水果等。 （1）微生物——酵母菌（果酒）和醋酸菌（果醋） 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 ②醋酸菌 A.原核生物，新陈代谢类型为异养需氧型。 B.醋酸菌的繁殖方式为二分裂。 C.应用：食醋、果醋 二分裂生殖 （2）原理： 果酒： C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 酶 果醋： C6H12O6 +2O2 2CH3COOH(乙酸) + 2H2O + 2CO2 + 能量 C2H5OH +O2 CH3COOH(乙酸) + H2O + 能量 酶 酶 氧气、糖源充足时 当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为________，再将乙醛变为乙酸 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O＋能量 酶 在有氧条件下，进行有氧呼吸，大量繁殖 在无氧条件下，进行___________ 酒精发酵 乙醛 酵 母 菌 醋 酸 菌 （3）果酒发酵的条件 ① 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 氧气：前期需O2 ，后期无氧。 ③ pH：呈酸性。（5.0～6.0） ④ 时间： 10～12天 （4）果醋发酵的条件： ① 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 需要充足的氧气 ③ pH：呈酸性。 ④ 时间： 7~8天 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 （5）果酒发酵与果醋发酵的装置 结构 作用 酒精发酵时状态 醋酸发酵时状态 充气口 排气口 出料口 通入空气 关闭 打开，并接入气泵 排出CO2 打开 打开 便于取样监测 关闭 关闭 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 ①为什么排气口胶管长而弯曲？ ②该装置还能继续改进吗？ 防止空气中微生物的污染 可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等 （5）果酒发酵与果醋发酵的装置 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 二.尝试制作传统发酵食品 舌尖上的中国之制作果酒、果醋 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒检测 酒精发酵 打开瓶盖，盖上纱布 果醋检测 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。 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。 （6）果酒与果醋的制作过程 二.尝试制作传统发酵食品 冲洗1～2次即可，能否连续冲洗，为什么？为什么去梗前冲洗？ 不能，防止果皮表面的野生菌种数量减少。 避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒检测 酒精发酵 打开瓶盖，盖上纱布 果醋检测 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。 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。 用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。 （6）果酒与果醋的制作过程 二.尝试制作传统发酵食品 葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？ A. 先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵； B. 防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒检测 酒精发酵 打开瓶盖，盖上纱布 果醋检测 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。 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。 将温度控制在18～30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10～12d。 用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。 （6）果酒与果醋的制作过程 二.尝试制作传统发酵食品 为什么将温度控制在18-30℃进行发酵？为什么每隔12小时左右将瓶盖拧松一次？ 因为果皮表面附着的野生酵母菌可能有很多种，所以提供了适合多种酵母菌生长的温度范围。另外，控制温度在一个较大范围内比较简单易行。 排出发酵产生的CO2 ，但不能打开瓶盖，以防止空气中的杂菌进入而污染发酵液。 器具消毒 冲洗葡萄 榨汁装瓶 果酒检测 酒精发酵 打开瓶盖，盖上纱布 果醋检测 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。 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。 将温度控制在18～30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（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检测。 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。 用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。 （6）果酒与果醋的制作过程 二.尝试制作传统发酵食品 如何检测果酒、果醋的发酵情况 如何检测果酒的发酵情况（检测是否产生酒精）？ A.闻 B.品尝 C.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测（橙色→灰绿色） 如何检测果醋的发酵情况？ A.闻； B.品尝； C.使用pH试纸检测检测和比较发酵前后的pH值； D.观察醋酸菌膜是否形成。 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 （6）果酒与果醋的制作过程 （7）结果分析与评价 ①在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？引起变化的原因是什么？ 在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2；开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的花青素会越来越多，因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。果醋发酵过程中一般不会出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。 ②在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？ 果酒中除了酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。 乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳酸菌的含量。 果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸；在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少O2含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。 此外，通过调节发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。 （7）结果分析与评价 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 ③在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？ 随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低。 在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。 在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。我们制作果醋时，可以先买一瓶醋， 将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜（实际上是醋酸菌），用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。 （7）结果分析与评价 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 （7）结果分析与评价 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 ④ 你制作的果酒和果醋的口味如何？如果你对结果不满意，应该如何改进？ 制作成功的葡萄酒爽口，柔和，有浓郁的果香味； 制作成功的果醋有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。 如果对制作结果不满意，应从制作过程全面考虑改进措施，如严格控制发酵条件，发酵所用装置要进行清洗、晾干、消毒等。 ⑤ 在果酒和果醋制作中，哪些做法可防止发酵液被污染？ A.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； B.处理葡萄时应先冲洗再去除枝梗； C.排气时只需拧松瓶盖，不要打开瓶盖。 （7）结果分析与评价 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 在上述传统发酵食品的制作过程中，我们没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一。为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。 二.尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品 ：制作果酒和果醋 2 果酒制作与果醋制作的比较 项目 果酒制作 果醋制作 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 菌种来源 传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，菌种主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 空气中的野生型醋酸菌或购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌 发酵原理 ① 在有氧条件下：大量繁殖 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量 ② 在无氧条件下：酒精发酵 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 ① 氧气、糖源都充足时： C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量 ② 缺少糖源时 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量 发酵条件 温度 一般控制在18～30℃ 30～35℃ 时间 10～12d 7～8d 氧气 初期需氧，后期不需氧 始终需要氧 pH 最适pH为4.5～5.0 最适pH为5.4～6.0 酶 酶 酶 酶 二.尝试制作传统发酵食品 例2.下面是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。请据图回答下列问题： （1）图1中方框内的实验流程是________ ___。 （2）冲洗的主要目的是________，冲洗 时应特别注意不能__________，以防菌种的 流失。 （3）图2所示装置中的充气口在_________时关闭，在__________时连接充气泵，并连续不断地向内___________________。 （4）排气口在果酒制作时排出的气体是由_________(填生物名称)产生的______。 醋酸发 酵 除去污物 反复冲洗 酒精发酵 醋酸发酵 泵入空气（或氧气） 酵母菌 CO2 二.尝试制作传统发酵食品 一、××√ D 练习与应用（P8） C同学的装置更适合制作果醋。出料口可以用来取样；充气口可以在发酵时连接充气泵进行充气，从而有利于醋酸菌更好地进行有氧呼吸，提高发酵效率；排气口可以用来排出在发酵过程中产生的气体，它通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。 进一步改进：可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。 本节小结 ①传统发酵技术 传统发酵技术 概念 来源 类型 实质 结果 应用 优点 缺点 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。 固体发酵及半固体发酵 原材料中天然存在或面团、卤汁等发酵物中的微生物 有氧或无氧条件下的物质氧化分解 生产人们需要的各种发酵产品 果酒、果醋、泡菜、酱油等的制作 操作简单，便于家庭式或作坊式生产，是文化的传承等 生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低等。 51 本节小结 项目 泡菜 果酒 果醋 菌种 生物学分类 代谢方式 最适温度范围 生产生活应用 发酵原理 乳酸菌 酵母菌 醋酸菌 原核生物 原核生物 真核生物 异养厌氧型 异养需氧型 异养兼性厌氧型 18~30℃ 30~35℃ 30-40℃ 乳制品的发酵、泡菜 酿酒、发面 制醋 C6H12O6 2C3H6O3（乳酸） 酶 +能量 C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量 酶 C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量 酶 C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量 酶 52 Lavf57.83.100 vid:ff773b235c4a42c89b454a3b91a3456d EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$