1.3传统发酵技术和产品（第1课时）课件-2025-2026学年高二下学期生物苏教版选择性必修3

第三节 传统发酵技术和产品 第一章 发酵工程 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.概述微生物发酵的原理 3.尝试制作泡菜、酸奶、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足 课堂导入 泡菜是一种传统的发酵食品。我国制作泡菜的历史很悠久，对泡菜的制作过程早有记载：“作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中。”使用一定浓度的食盐溶液腌渍各种鲜嫩的蔬菜，再经自然发酵而成的腌制品就是我们熟知的泡菜。泡菜的制作真这么简单吗？ 目录 1.微生物是微小生物的总称 2.我国传统发酵技术源远流长 3.传统发酵技术产生的食品 积极思维：如何制作泡菜？ 1.制作泡菜的食材可以是洗净的萝卜、大白菜、甘蓝、豇豆、莴苣、芹菜、辣椒等。加工时可将食材处理成条状、片状或块状，沥干或晾干待用。另外，将沸水冷却后加入适量的盐和糖配制成泡菜液 2.制作泡菜的步骤如下：将加工好的蔬菜装入瓶中，注入制备好的泡菜液至刚好浸没原料，密封容器，置于阴凉处自然发酵 7～10 d。若要形成独特的风味可适当添加调料。调料包括白酒、料酒、辣椒、八角、花椒、胡椒等。蔬菜上一般会带有乳酸菌、酵母菌等微生物，故制作泡菜时无须人为添加微生物。蔬菜上的乳酸菌等微生物会分解有机物，产生乳酸等物质，使泡菜带有特殊的酸味和香气 积极思维：如何制作泡菜？ 积极思维：如何制作泡菜？ 我们日常食用的腐乳、豆酱、酒也和泡菜一样，是应用微生物发酵而生产出来的产品。腐乳主要经毛霉发酵生产，豆酱经多种霉菌发酵生产，酒主要经酵母菌发酵生产。这些传统发酵技术的产品都利用了微生物的天然发酵能力。 微生物是微小生物的总称 1.微生物 绝大多数情况下，微生物是各种个体微小、肉眼不易看见、结构相对简单的生物的总称。 酵母菌 霉菌 病毒 微生物是微小生物的总称 2.种类 微生物 细胞型微生物 非细胞型微生物： 原核微生物（细菌 、放线菌 、蓝细菌 、衣原体、支原体等） 真核微生物（酵母菌、霉菌、大型真菌等） 病毒（DNA 病毒、RNA 病毒等） 我国传统发酵技术源远流长 　　 我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料和其他食品。但人们并不明白其中的原理。 巴斯德将酵母菌与发酵联系起来 科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，传统的固体发酵开始向半固体发酵和液体发酵演变 利用发酵工程大规模生产青霉素成为研究的主攻方向。抗生素发酵工业兴起 201X 1857年 201X 1897年 201X 20世纪40年代 201X 约9000年前 我国传统发酵技术源远流长 用微生物生产谷氨酸获得成功。酶制剂、多糖、维生素等发酵工业相继兴起 201X 1957年 201X 201X 基因工程、细胞工程等的发展，使发酵工程进入了定向育种的新阶段。运用基因工程获得具有特殊生产能力的微生物 1970年 20世纪80年代 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 传统发酵技术生产的食品 1.传统发酵 利用天然微生物的代谢活动制造或生产某些产品的过程 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 【例】酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等 优点：操作简单、便于家庭式或作坊式生产，传承饮食文化 缺点：生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率低，产物不单一等 传统发酵技术生产的食品 果酒的制作 1.菌种：酵母菌（真核生物） （1）菌种来源：果皮表面的野生酵母菌 （2）代谢类型：异养兼性厌氧型 （3）生殖方式：出芽生殖 （4）适宜温度：18～30℃ 2.原理 （1）有氧条件：酵母菌大量繁殖 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 酵母菌 传统发酵技术生产的食品 （2）无氧条件：酒精发酵 3.发酵条件 （1）前期有氧，后期无氧 （2）酿酒酵母的最适温度28℃ 酵母菌的其他发酵产物：面包、馒头等 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 酶 带盖的瓶子 传统发酵技术生产的食品 4.发酵装置 简易装置 通用装置 充气口 排气口 出料口 传统发酵技术生产的食品 5.制作过程 ① 器具消毒 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 ② 冲洗葡萄 注意：先洗再除枝梗 传统发酵技术生产的食品 ③ 榨汁装瓶 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 ④ 果酒发酵 将温度控制在 18~30℃进行发酵。在发酵过程中，每隔12 h 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 10~12 d。可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行监测 传统发酵技术生产的食品 传统发酵技术生产的食品 果醋的制作 1.菌种：醋酸菌（原核生物） （1）菌种来源：空气中的醋酸菌 （2）代谢类型：异养需氧型 （3）分裂方式：二分裂 （4）适宜温度：30～35℃ 2.原理 （1）氧气、糖源充足时：将糖分解成乙酸 C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量 酶 传统发酵技术生产的食品 2.原理 （2）糖源不充足时：直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸 3.发酵条件：有氧、30～35℃ 【注意】醋酸菌对 氧气 的含量很敏感，当进行深层发酵时，即使短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌的死亡 C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量 酶 传统发酵技术生产的食品 4.发酵装置 简易装置 裹纱布的瓶子 通用装置 充气口 排气口 出料口 传统发酵技术生产的食品 5.制作过程 榨汁 冲洗 挑选苹果 果醋 酒精发酵 醋酸发酵 打开瓶盖，盖上一层纱布即可进行醋酸发酵7~8天 传统发酵技术生产的食品 传统发酵技术生产的食品 【思考】 1.冲洗的目的是？ 洗去浮尘，但不能反复冲洗，因为果皮表面附着大量的野生菌种，反复冲洗会减少菌种的数量，延长发酵时间 2.为什么先冲洗葡萄再去除去枝梗？ 以避免去除枝梗和腐烂的籽粒时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会 3.为什么发酵瓶要留1/3的空间？ 有利于酵母菌进行有氧呼吸，通过出芽生殖大量繁殖后代；又防止发酵旺盛时产生大量的CO2造成发酵液溢出 传统发酵技术生产的食品 制作果酒与果醋的比较 项目 果酒 果醋 发 酵 条 件 温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 时间 10～12 d 7～8 d 氧气 前期需氧，后期无氧 一直需要充足氧气 pH 酸性 酸性 检测 酒精与酸性的重铬酸钾溶液反应呈现灰绿色 反应液pH下降 联系 醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料 课堂小结 随堂小测 1.制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是( ) A.食用醋的酸味主要来源于乙酸 B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 解析：A.醋酸菌可将乙醇氧化为乙酸(醋酸)，因此食用醋的酸味主要来源于乙酸，A正确。B.醋酸菌是好氧型微生物，适宜在有氧条件下生存，无氧条件会抑制其生长，B正确。C.醋酸菌能进行有氧呼吸，含有催化乙醇氧化成乙酸的酶(如乙醇脱氢酶、乙醛脱氢酶)，C正确。D.醋酸菌是原核生物，不含线粒体，葡萄糖的氧化分解发生在细胞质基质中，D错误。故选D。 D 随堂小测 2.某同学利用红叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是( ) A.果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同 B.过程①中添加适量果胶酶，有利于提高出汁率 C.过程③发酵时会产生大量气泡，需拧松瓶盖放气 D.过程②中，为使菌种充分吸收营养物质，需每日多次开盖搅拌 解析：A、果酒发酵所需的菌种是酵母菌，是真核生物，果醋发酵所需的菌种是醋酸菌，是原核生物，两者的细胞结构不同，A错误；B、过程①为榨汁，果胶酶能分解细胞壁中的果胶，添加适量果胶酶，有利于提高出汁率，B正确；C、过程③是利用乙醇的果醋发酵，醋酸菌利用乙醇产醋过程中不产生气体，不会产生大量气泡，也无需放气，C错误；D、过程②为果酒发酵，需要在无氧条件下进行，每日多次开盖会引入氧气抑制无氧呼吸，抑制酒精发酵，并增加杂菌污染风险，D错误。 B 随堂小测 3.生物兴趣小组利用葡萄和糯米尝试酿制葡萄糯米香醋，设计的加工工艺如图所示。下列分析正确的是( ) A.菌种A是酵母菌，有氧条件下有利于其将葡萄 和糯米中的糖转化为酒精 B.菌种B是醋酸菌，在缺少糖源时能将乙醇直接转化为醋酸 C.酒精发酵过程中对发酵液进行取样，加入溴麝香草酚蓝溶液会呈现灰绿色 D.加入菌种B后，提高环境温度并通入充足的氧气以利于发酵过程的进行 解析：菌种A是酵母菌，无氧条件下有利于其将葡萄和糯米中的糖转化为酒精，A错误；菌种B是醋酸菌，在缺少糖源时能将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸(醋酸),B错误；酒精检测需要加入酸性重铬酸钾溶液才会呈现灰绿色，溴麝香草酚蓝溶液是鉴定二氧化碳的试剂，C错误；菌种B是醋酸菌，是一种好氧细菌，最适生长温度为30~35℃,而用于酿酒的酵母菌进行无氧呼吸产生乙醇，它的最适生长温度在18~30℃,因此加入菌种B(即醋酸菌)后，适当提高环境温度并通入充足的氧气有利于发酵过程的进行，D正确。 D THANKS 谢谢观看 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False) Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.29 $