1.1 传统发酵技术的运用导学案-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修3

“ “三主五问”生本课堂教学案 高二生物 1.1传统发酵技术的运用 【学习目标】 1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。 2.概述微生物发酵的基本原理。 3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。 【问己】 四川泡菜的酸爽、绍兴黄酒的醇香、腐乳的细腻、果醋的清爽，这些熟悉的美食背后，藏着怎样的隐形工匠？为什么同样是豆腐，能变成咸香的腐乳？同样是葡萄，能酿成甜美的果酒，还能变成酸爽的果醋？我们就一起解锁传统发酵技术的神秘面纱，不仅要懂原理，还要学制作，更要敢创新！ 【问师问难】 考点一 发酵的本质：微生物的 “变身术” 1.发酵 （1）概念：指人们利用 ，在适宜的条件下，将原料通过微生物的 转化为人类所需要的 的过程。 （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： 发酵、 发酵 厌氧发酵： 、 （泡菜、酸奶）发酵 2.传统发酵技术 （1）实例——腐乳 ① 原料： 。 ② 参与发酵的微生物：酵母、曲霉和毛霉等，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小分子的 和 。 ④制作过程： 【关键步骤解析】 让豆腐长霉：“毛霉分泌蛋白酶、脂肪酶，为后续变身打基础” 加盐腌制：“析出水分，抑制坏菌，让豆腐变硬” 加卤汤：“酒 + 香辛料，防腐又增香” （2）传统发酵与现代发酵特点对比： 传统：混合菌种 “团队作战”，固体或半固体发酵，家庭作坊式，充满烟火气 现代：单一菌种 “精准出击”，工业化生产，标准统一 【问题1】下列做法是否属于传统发酵技术？ 1.使用酵母制作馒头（ ） 2.使用前一次发酵保存下来的面团发面（ ） 3.利用空气中毛霉孢子制作腐乳（ ） 4.直接接种毛霉制作腐乳（ ） 【问题2】下列关于传统发酵食品的叙述，不正确的是（　 　） A．传统发酵产品需要多种多样的微生物 B．腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物 C．传统发酵食品以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主 D．腐乳的制作需通过微生物的代谢把蛋白质转化为人需要的氨基酸 考点二 三大经典制作：动手实践指南 1.泡菜的制作 （1）制作原理 ①利用植物体表面天然的乳酸菌； ②发酵期间，乳酸会不断地积累，当它的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。 ③反应式： （2）材料用具：食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛等。 （3）方法步骤：并将盐水 【步骤口诀】蔬菜洗净晾干水，盐水比例要到位（质量分数 5%—20%），装坛留缝放香料，盐水没过不缺氧，坛沿加水常补充，耐心等待酸香来。 （4）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 少 发酵中期 最多 下降 发酵后期 继续增多，最后保持稳定 曲线模型 2.果酒和果醋的制作 （1）制作原理 ①许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量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。 ②在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。 ③反应式： （2）材料用具：①新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等）。 ②洗洁精、体积分数70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。 （3）方法步骤： 【流程口诀】 器具消毒：“70% 酒精擦一擦，细菌病毒都害怕” 葡萄处理：“先冲洗后去梗，避免破损招杂菌” 装瓶技巧：“只装三分之二，留给气体和微生物” 温度控制：“果酒 18-25℃，果醋 30-35℃，温度错了味道差” （4）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，发酵液中会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生 ；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 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 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 菌、 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 、果酒的 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 的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸；在缺少 的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将 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 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。 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， 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 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 菌），用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。 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 ，有浓郁的果香味； 制作成功的果醋有特有的果香，酸味 ，稍有 ，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 、 、 等。 ⑤果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？ 发酵后期在 和 发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种 ⑥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 的酒精消毒，晾干备用； b.处理葡萄时应先 再去除 ； c.排气时只需 瓶盖，不要 瓶盖 果酒制作与果醋制作的比较： 【问题3】判断对错 （1）酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精 ( ) （2）各种葡萄都可以酿制出红葡萄酒 ( ) （3）由于醋酸菌对氧气的含量相当敏感，所以在醋酸发酵过程中要始终通入氧气（ ） （4）只有在糖源充足的情况下才能进行醋酸发酵 ( ) （5）果酒发酵的温度一般控制在30～35 ℃，果醋发酵的温度一般控制在18～30 ℃( ) （6）在利用葡萄发酵生产果酒的后期，加入醋酸菌即可产生乙酸 ( ) 【问题4】果酒和果醋含丰富的有机酸、氨基酸、维生素，具有良好的营养和保健作用，受到消费者的喜爱。请根据果酒和果醋的制作流程和装置回答有关问题： （1）图中A过程指 ,B过程是指 ，去除葡萄的枝梗应在A过程 （填“之前”或“之后”）。 （2）图中酒精发酵和醋酸发酵中涉及的主要微生物在细胞结构上的主要区别是 。 （3）从装置图可以看出，加入发酵瓶中的果浆只占发酵瓶的2/3，目的是 。 （4）制果醋时，要适时通过[ ] 进行充气，原因是 。 3.传统发酵食品的缺点：存在 、 和 等问题，往往会造成发酵食品的品质不一。 【问题5】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CO2。（ ） （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。 （ ） 【问题6】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醋酸 【问题7】有3位同学分别采用了3种不同的发酵装置来制作果醋。 A同学用的是带盖的塑料瓶； B同学用了没有盖的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口一直由捆绑在瓶口的8层纱布覆盖； C同学则设计了如右图所示的发酵装置。 结合果醋的制作原理，你认为哪一种发酵装置更适合制作果醋？你还能继续改进这种装置吗？ 同学的装置更适合制作果醋。出料口可以用来 ；充气口可以在发酵时连接充气泵进行 ，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 的污染。进一步改进：可以在充气口填充 或者安装其他 装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。 【课堂小结】发酵技术的 “三重境界” 知其然：认识传统发酵食品和微生物的作用。 知其所以然：理解发酵的原理和关键条件。 知其所以不然：发现传统发酵的不足，尝试创新改进。 教风：严谨、生动、和谐 1 学科网（北京）股份有限公司 $ “ “三主五问”生本课堂教学案 高二生物 1.1传统发酵技术的运用 【学习目标】 1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。 2.概述微生物发酵的基本原理。 3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。 【问己】 四川泡菜的酸爽、绍兴黄酒的醇香、腐乳的细腻、果醋的清爽，这些熟悉的美食背后，藏着怎样的隐形工匠？为什么同样是豆腐，能变成咸香的腐乳？同样是葡萄，能酿成甜美的果酒，还能变成酸爽的果醋？我们就一起解锁传统发酵技术的神秘面纱，不仅要懂原理，还要学制作，更要敢创新！ 【问师问难】 考点一 发酵的本质：微生物的 “变身术” 1.发酵 （1）概念：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）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：醋酸发酵、谷氨酸发酵 厌氧发酵：酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵 2.传统发酵技术 （1）实例——腐乳 ① 原料：豆腐 。 ② 参与发酵的微生物：酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。 ③ 发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。 ④制作过程： 【关键步骤解析】 让豆腐长霉：“毛霉分泌蛋白酶、脂肪酶，为后续变身打基础” 加盐腌制：“析出水分，抑制坏菌，让豆腐变硬” 加卤汤：“酒 + 香辛料，防腐又增香” （2）传统发酵与现代发酵特点对比： 传统：混合菌种 “团队作战”，固体或半固体发酵，家庭作坊式，充满烟火气 现代：单一菌种 “精准出击”，工业化生产，标准统一 【问题1】下列做法是否属于传统发酵技术？ 1.使用酵母制作馒头（ × ） 2.使用前一次发酵保存下来的面团发面（ √ ） 3.利用空气中毛霉孢子制作腐乳（ √ ） 4.直接接种毛霉制作腐乳（ × ） 【问题2】下列关于传统发酵食品的叙述，不正确的是（　C　） A．传统发酵产品需要多种多样的微生物 B．腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物 C．传统发酵食品以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主 D．腐乳的制作需通过微生物的代谢把蛋白质转化为人需要的氨基酸 考点二 三大经典制作：动手实践指南 1.泡菜的制作 （1）制作原理 ①利用植物体表面天然的乳酸菌； ②发酵期间，乳酸会不断地积累，当它的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。 ③反应式： （2）材料用具：食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛等。 （3）方法步骤：并将盐水 【步骤口诀】蔬菜洗净晾干水，盐水比例要到位（质量分数 5%—20%），装坛留缝放香料，盐水没过不缺氧，坛沿加水常补充，耐心等待酸香来。 （4）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 少 增加 发酵中期 最多 增多 下降 发酵后期 减少 继续增多，最后保持稳定 下降至保持相对稳定 曲线模型 2.果酒和果醋的制作 （1）制作原理 ①许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量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。 ②在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。 ③反应式： （2）材料用具：①新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等）。 ②洗洁精、体积分数70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。 （3）方法步骤： 【流程口诀】 器具消毒：“70% 酒精擦一擦，细菌病毒都害怕” 葡萄处理：“先冲洗后去梗，避免破损招杂菌” 装瓶技巧：“只装三分之二，留给气体和微生物” 温度控制：“果酒 18-25℃，果醋 30-35℃，温度错了味道差” （4）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，发酵液中会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2；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。 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。 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果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？ 发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种 ⑥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 果酒制作与果醋制作的比较： 【问题3】判断对错 （1）酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精 ( √ ) （2）各种葡萄都可以酿制出红葡萄酒 ( × ) （3）由于醋酸菌对氧气的含量相当敏感，所以在醋酸发酵过程中要始终通入氧气（ √ ） （4）只有在糖源充足的情况下才能进行醋酸发酵 ( × ) （5）果酒发酵的温度一般控制在30～35 ℃，果醋发酵的温度一般控制在18～30 ℃( × ) （6）在利用葡萄发酵生产果酒的后期，加入醋酸菌即可产生乙酸 ( × ) 【问题4】果酒和果醋含丰富的有机酸、氨基酸、维生素，有良好的营养和保健作用，受到消费者的喜爱。请根据果酒和果醋的制作流程和装置回答有关问题： （1）图中A过程指 榨汁 ,B过程是指 醋酸发酵 ，去除葡萄的枝梗应在A过程 之前 （填“之前”或“之后”）。 （2）图中酒精发酵和醋酸发酵中涉及的主要微生物在细胞结构上的主要区别是 酵母菌（真核生物）有以核膜为界限的细胞核，醋酸菌（原核生物）无以核膜为界限的细胞核。 。 （3）从装置图可以看出，加入发酵瓶中的果浆只占发酵瓶的2/3，目的是 ①为酵母菌有氧呼吸提供氧气，促进其大量增殖；②防止发酵产生的 CO₂导致瓶内压力过大，引发装置爆裂。 （4）制果醋时，要适时通过[ 1 ] 充气口 进行充气，原因是 醋酸菌是需氧菌，充足的氧气是其产生醋酸的必要条件 。 3.传统发酵食品的缺点：存在菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等问题，往往会造成发酵食品的品质不一。 【问题5】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CO2。（ × ） （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。 （ √ ） 【问题6】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（ D ） 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醋酸 【问题7】有3位同学分别采用了3种不同的发酵装置来制作果醋。 A同学用的是带盖的塑料瓶； B同学用了没有盖的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口一直由捆绑在瓶口的8层纱布覆盖； C同学则设计了如右图所示的发酵装置。 结合果醋的制作原理，你认为哪一种发酵装置更适合制作果醋？你还能继续改进这种装置吗？ 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。 【课堂小结】发酵技术的 “三重境界” 知其然：认识传统发酵食品和微生物的作用。 知其所以然：理解发酵的原理和关键条件。 知其所以不然：发现传统发酵的不足，尝试创新改进。 教风：严谨、生动、和谐 1 学科网（北京）股份有限公司 $