第1章 第1节 传统发酵技术的应用-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，单选）

第1节　传统发酵技术的应用 [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.概述微生物发酵的原理。　3.尝试设计发酵装置，制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术的优点与不足，培养科学探究与科学思维能力。　4.认同传统发酵食品是我国传统饮食文化的重要组成部分。 任务一　发酵与传统发酵技术 1.发酵的概念 2.传统发酵技术 　　(教材P5图1-3)如图是腐乳制作中正在进行发酵的豆腐坯，制作腐乳利用了哪些微生物？制作腐乳利用了空气中存在的酵母、曲霉、毛霉等微生物，其中起主要作用的是毛霉。豆腐上的毛是怎么形成的？空气中的毛霉孢子在豆腐上生长形成的。 【自我诊断】 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的过程。 (×) 2.传统发酵技术是指利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。 (×) 3.腐乳制作过程中所用到的微生物包括酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是曲霉。 (×) 4.腐乳制作过程中，通过微生物代谢将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和芳香烃，因此味道鲜美，且易于消化吸收。 (×) [活动1]　深入理解发酵与传统发酵技术的概念 材料1：1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。 材料2：早在公元5世纪的北魏古籍中，就有关于腐乳生产工艺的记载。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。 学生用书⬇第2页 请根据材料回答下列问题： (1)从微生物的代谢类型分类，发酵有几种类型？ 提示：有些微生物进行有氧呼吸，有些微生物进行无氧呼吸，因此发酵有需氧发酵(如谷氨酸发酵等)和厌氧发酵(如酒精发酵、乳酸发酵等)两种类型。 (2)传统发酵技术利用的菌种有哪些来源？ 提示：原材料中天然存在的微生物，或前一次发酵保留下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物。 (3)每年进行同样的操作，每年制作出的腐乳的口感也不完全相同，尝试解释原因。 提示：发酵的生产条件不易控制，自然界中微生物种类多样。 【归纳总结】 1.发酵的原理和类型 (1)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。 (2)类型 2.传统发酵产品的影响因素 (1)微生物种类：不同的微生物所含的酶不同，催化的代谢过程不同。 (2)原料的差异：附着的微生物种类不同，为微生物提供的营养物质不同。 (3)发酵条件：温度、湿度、氧气含量等因素影响微生物的代谢过程。 3.传统发酵技术的优点和缺点 传统发酵技术的优点有操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等；缺点有生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。 针对练1.(2025·南阳市高三月考)下列关于发酵和传统发酵技术的叙述，错误的是(　　) A.发酵是指人们利用微生物，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 B.由于不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，所以用不同的微生物进行发酵可以得到不同的发酵产物 C.传统发酵技术中通常不需要接种菌种，而是利用天然的菌种 D.利用传统发酵技术可以制成腐乳、酱油、咸菜和豆豉等食品 答案：D 解析：和泡菜不一样，咸菜的腌制不属于发酵，也不属于传统发酵技术，D错误。 针对练2.(2024·四川成都高三期末)腐乳是用豆腐发酵形成的，其味道鲜美，下列关于腐乳的叙述，错误的是(　　) A.腐乳味道鲜美与发酵过程中产生的小分子物质有关 B.腐乳的“皮”是豆腐表面生长的毛霉菌丝 C.腐乳腌制过程中加盐的目的是避免豆腐腐败变质 D.在腐乳发酵后期进行密封腌制处理利于毛霉的繁殖 答案：D 解析：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，因而腐乳味道鲜美，易于消化吸收，A正确；腐乳的“皮”是前期发酵时在豆腐表面生长的菌丝，B正确；加盐可以析出豆腐中的水分，使豆腐块变硬，在后期的制作过程中不会过早酥烂，同时，加盐能抑制微生物的生长，避免豆腐块腐败变质，C正确；毛霉的代谢类型为异养需氧型，腐乳发酵后期密封处理不利于毛霉的繁殖，D错误。 任务二　尝试制作传统发酵食品 1.传统发酵食品制作所利用的微生物 (1)泡菜制作 (2)果酒制作 学生用书⬇第3页 (3)果醋制作 2.制作泡菜 (1)菌种的来源 利用植物体表面天然的乳酸菌。 (2)方法步骤 　　(教材P8“拓展应用”)制作泡菜前，向泡菜坛中加入“陈泡菜水”的目的是什么？“陈泡菜水”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌。 3.制作果酒和果醋 (1)菌种来源 在新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌和空气中的醋酸菌。 (2)方法步骤 　　(教材P7“探究·实践”)家庭制作果醋时，采用什么措施可以加快制作速度？可以先在碗中倒入少量醋，一段时间后在醋的表面会产生一层薄膜，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。 【自我诊断】 1.传统发酵技术中所用到的酵母菌、乳酸菌和醋酸菌中，属于真核生物的有酵母菌，能进行有氧呼吸的有醋酸菌。 (×) 2.乳酸菌是一类细菌的统称，主要包括乳酸链球菌和乳酸杆菌，在有氧条件下，可以将葡萄糖分解成乳酸，常用于乳制品的发酵、制作泡菜等。 (×) 3.醋酸菌属于异养需氧型细菌，在氧气、糖源充足时，能将糖分解成水和CO2，缺氧时能将糖分解成醋酸、水和CO2。 (×) 4.酵母菌生长的最适温度是30～35 ℃，多数醋酸菌的最适生长温度约为28 ℃。(×) 5.当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。(×) 学生用书⬇第4页 [活动2]　深入理解泡菜的制作 情境：泡菜制作过程中，应选择无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛；而且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。 回答下列问题： (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？ 提示：用水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，这是最简易的制造无氧环境的方法。说明泡菜制作过程中乳酸菌进行乳酸发酵需要无氧环境。 (2)为什么泡菜坛只能装八成满？(考查科学探究) 提示：初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中会产生较多的二氧化碳，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外；另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。 (3)制作泡菜过程中，要配制质量分数为5％～20％的盐水，请写出配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：(考查科学思维) ①盐的作用：　　　　　　　　　　　　，所以盐含量过低会造成细菌污染。 ②煮沸的目的：　　　　　　　。 ③冷却：　　　　　　　。 提示：①调味、抑制微生物生长　②杀菌(杀灭盐水中的微生物及除去盐水中的氧气)　③是为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动 【归纳总结】 1.泡菜制作成功的关键点 2.泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化 针对练3.(2025·四川绵阳高三月考)《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述，正确的是(　　) A.泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长 B.制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染 学生用书⬇第5页 C.蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高 D.将配制好的盐水煮沸后冷却待用，冷却的目的是降低水中氧气的含量 答案：C 解析：制作泡菜过程中食盐用量过低易造成杂菌大量繁殖，A错误；制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是为乳酸菌的生长繁殖创造无氧条件，B错误；盐水煮沸后冷却的目的是避免高温杀死乳酸菌，D错误。 乳酸菌发酵过程中制造无氧环境的措施 (1)选择气密性好的泡菜坛。 (2)盐水煮沸后冷却待用。 (3)装坛时压实，盐水没过全部菜料。 (4)盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满水；发酵期间不宜开盖，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水。 针对练4.(2024·山东潍坊高三期末)《食味杂咏·北味酸菜》记载了酸菜制作法：“寒月初取盐菜入缸，去汁，入沸汤熟之。”盐菜即白菜，冬天以淡盐水浸之，一月而酸。下列说法错误的是(　　) A.酸菜“咸而酸”是由食盐和乳酸所致 B.与工业标准化生产相比，家庭制作酸菜对原材料无需严格灭菌 C.酸菜坛中的亚硝酸盐会随着发酵时间的延长，先增加后减少 D.发酵初期的酸菜坛液体表面可能出现由乳酸菌大量繁殖形成的白膜 答案：D 解析：传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的，因此其酸是乳酸菌无氧呼吸产生的乳酸所致；发酵过程加适量盐可抑制杂菌繁殖，也可调节泡菜的风味，所以泡菜的咸是所加食盐所致，A正确。制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的，因此对原材料无需严格灭菌，B正确。在泡菜制作过程中，微生物会将原料中的硝酸盐还原成亚硝酸盐，因此在发酵初期亚硝酸盐含量会逐渐升高，发酵中期、后期亚硝酸盐含量又会逐渐下降，C正确。乳酸菌是厌氧菌，发酵初期液体表面氧气充足，乳酸菌不能大量繁殖形成菌膜，液体表面出现的白膜主要是酵母菌(成膜酵母)形成的，D错误。 乳酸菌发酵过程中杂菌的控制方法 (1)泡菜坛的密闭性及灭菌。 (2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。 (3)食盐的用量合适可以抑制杂菌的繁殖。 (4)香辛料也具有抑菌的作用。 (5)盐水没过全部菜料提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑制好氧菌繁殖。 [活动3]　比较果酒与果醋的制作 情境：黄酒是世界上最古老的酒类之一，源于我国，且唯我国有之，与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒。古遗六法中描述道：“黍米必齐，曲蘖必时，水泉必香，陶器必良，湛炽必洁，火剂必得。”曲蘖主要指酒曲，湛炽是指浸泡和蒸煮。 据此回答下列问题： (1)“陶器必良”和“火剂必得”的目的是什么？ 提示：控制发酵过程的氧气和温度等条件。 (2)黄酒发酵过程中，不需要对黍米和陶器装置进行严格灭菌，却可以防止其他杂菌对发酵产生影响，为什么？(考查科学思维) 提示：在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制(且发酵产生的酒精对其他杂菌也有毒害作用)。 (3)“陈储”是指将榨出的黄酒放入储酒罐内存放待用，“陈储”要特别注意密封，为什么？(考查科学探究) 提示：若是密封不好，醋酸菌容易将酒精转化为醋酸，使黄酒变酸(合理即可)。 (4)黄酒的酒精度数一般为15度左右，酒精度数无法继续提高可能的原因是什么？ 提示：酒精浓度升高导致酵母菌活性下降。 【归纳总结】 1.果酒、果醋和泡菜制作过程中的条件控制 项目 果酒制作 果醋制作 泡菜制作 温度 18～30 ℃ 30～35 ℃ 室温 气体 先通气一段时间后再密封发酵，预留发酵容器大约1/3的空间。每隔12 h左右将瓶盖拧松一次，防止发酵瓶爆裂 需不断通入氧气(无菌空气) 向坛盖边沿的水槽中注满水，密封发酵容器 杂菌 ①实验材料的冲洗和实验用具的消毒；②酸性的发酵液具有抑菌的作用；③发酵菌种迅速形成优势种 2.果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施 (1)榨汁机、发酵瓶等器具要用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70％的酒精消毒，晾干。 (2)清洗葡萄时要先冲洗，后去除枝梗和腐烂的籽粒，防止先去梗时损伤葡萄，再冲洗时增加被杂菌污染的机会。 (3)用带盖的瓶子制作果酒的过程中，每隔12 h左右排气时只需拧松瓶盖，不要完全打开瓶盖。 学生用书⬇第6页 (4)在制作果酒时，为更好地抑制其他微生物的生长，提高果酒品质，可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌进行发酵；制作果醋时，也可利用相同原理加入人工培养的醋酸菌进行发酵。 3.制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点 产品 菌种 生物分类 代谢类型 适宜温度 发酵对氧的需求 泡菜 乳酸菌 原核生物 异养厌氧 － 密闭不需氧 果酒 酵母菌 真核生物 异养兼性厌氧 18～30 ℃ 前期需氧，后期不需氧 果醋 醋酸菌 原核生物 异养需氧 30～35 ℃ 一直需氧 针对练5.(2025·江苏扬州高三月考)关于果酒、果醋的制作，下列叙述正确的是(　　) A.应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗得彻底 B.为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶 C.红葡萄皮中的色素进入发酵液，使葡萄酒呈深红色 D.果酒发酵后可以接着进行果醋发酵，但是要将发酵温度降低一些 答案：C 解析：在清洗葡萄时应先冲洗1～2次，再去除枝梗，以防葡萄破损导致汁液流失和被杂菌污染，A错误；制作果酒时，果汁装入发酵瓶时不能装满，应保留大约1/3的空间，B错误；葡萄酒呈深红色是因为红葡萄皮中的色素进入发酵液，C正确；酵母菌发酵适宜温度为18～30 ℃，醋酸菌发酵适宜温度为30～35 ℃，所以果酒发酵后可以接着进行果醋发酵，但是要将发酵温度升高一些，D错误。 制作红葡萄酒和葡萄醋的过程中，发酵液的变化 项目 酒精发酵 醋酸发酵 气味和味道 酒味 酸味 气泡和泡沫 有 无 发酵液颜色 颜色加深变成深红色 浑浊，液面形成白色菌膜 针对练6.(2025·河南卷)食醋和黄酒是我国传统的日常调味品，均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是(　　) A.醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵是厌氧发酵 B.以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，伴有pH下降和气体产生 C.食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高 D.使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一 答案：C 解析：醋酸的发酵微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，故醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵，参与的微生物是酵母菌，需要无氧呼吸产生酒精，故是厌氧发酵，A正确；以谷物为原料酿造食醋时，会生成醋酸和二氧化碳，酿造黄酒时，会有二氧化碳生成，产物中的醋酸和二氧化碳会使pH下降，B正确；黄酒发酵时，参与的微生物是酵母菌，酵母菌在有氧条件下大量繁殖，产酒精要在无氧条件下，故微生物繁殖越快发酵产物产率不一定越高，C错误；传统发酵所用的是自然菌种，没有进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，往往会造成传统发酵食品的品质不一，D正确。 酿酒加酒曲的目的 　　酒曲与粮食混合后，酒曲内含有的微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成麦芽糖、葡萄糖、氨基酸等，为酒精发酵提供原料。 思维导图 要语必背 1.乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，可用于乳制品发酵、泡菜的腌制等。 2.酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精。 3.醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时，醋酸菌可将糖分解成乙酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。 4.果酒制作中应先通气再密闭，温度控制在18～30 ℃；果醋制作中应始终通气，温度控制在30～35 ℃。 学生用书⬇第7页 1.下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是(　　) A.传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵 B.传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种 C.传统饮食中的酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得 D.传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题 答案：B 解析：传统发酵利用的微生物一般为天然存在的混合菌种，而不是单一菌种，传统发酵技术很难实现单一菌种的利用，B错误。 2.下列关于腐乳制作原理的叙述，错误的是(　　) A.腐乳制作实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机物的过程 B.腐乳制作中，起作用的微生物多为异养型真菌 C.传统发酵利用的是天然存在的菌种，所生产食品安全性更高 D.家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种 答案：C 解析：传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产食品安全性较低，C错误。 3.(2025·河南模拟)孝感米酒、山西陈醋、桂林腐乳、延边泡菜等都是运用我国传统发酵技术做出的美味佳肴。下列叙述错误的是(　　) A.制作孝感米酒时，需将煮熟的糯米冷却后再加酒曲 B.山西陈醋制作的全过程需要在严格密封的条件下完成 C.制作桂林腐乳的过程利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶 D.制作延边泡菜时，加入的陈泡菜水不需要进行煮沸灭菌 答案：B 解析：制作孝感米酒时，需将煮熟的糯米冷却后再加酒曲，可避免将菌种烫死，同时有利于防止杂菌污染，A正确；制作山西陈醋，使用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，在氧气充足的条件下才能进行旺盛的生命活动，因此全过程需要在有氧的条件下完成，B错误；制作桂林腐乳，多种微生物参与了豆腐的发酵，如毛霉、酵母、曲霉等，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，C正确；制作延边泡菜时，利用乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解为乳酸的原理，加入的陈泡菜水中含有乳酸菌，不需要进行煮沸灭菌，D正确。 4.(2025·山东青岛模拟)在古代，新鲜蔬菜不易保存，人们将其制作成泡菜，既改变了口味又延长了储存时间。《中馈录》中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四周内可盛水；坛口上覆一盖，浸于水中……则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水，用花椒和盐煮沸，加烧酒少许……坛沿外水须隔日一换，勿令其干。”下列说法不正确的是(　　) A.“坛口上覆一盖，浸于水中”有利于保持坛内的无氧环境 B.“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的之一是消毒杀菌 C.泡菜制作过程需要用到的乳酸菌属于厌氧菌，发酵会产生乳酸 D.“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”以保证坛内适宜湿度 答案：D 解析：“坛口上覆一盖，浸于水中”的目的是阻止空气进入坛内，有利于保持坛内的无氧环境，A正确；“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的包括提升泡菜味道，减少水中的溶氧量和消毒杀菌，防止杂菌污染，B正确；泡菜的制作离不开乳酸菌，乳酸菌代谢类型是异养厌氧型，发酵过程中乳酸菌无氧呼吸会产生乳酸，C正确；“坛沿外水须隔日一换，勿令其干”以保证坛内的无氧环境，D错误。 5.泡菜是我国的传统食品之一，其制作过程中产生的亚硝酸盐对人体健康有潜在危害。某兴趣小组查阅资料得到如图曲线。下列相关叙述错误的是(　　) A.乳酸菌发酵的产物是乳酸和亚硝酸盐 B.用水密封泡菜坛是为了创造无氧环境 C.与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用 D.pH呈下降趋势的原因是乳酸菌发酵产物的积累 答案：A 解析：乳酸菌发酵的产物是乳酸，亚硝酸盐不是乳酸菌的产物，是硝酸盐还原菌的产物，A错误；乳酸菌是严格厌氧微生物，制作泡菜时用水密封泡菜坛，其目的是隔绝外界的空气，创造一个无氧的环境，B正确；从图中曲线可看出，第8天后亚硝酸盐含量与之前相比含量降低，与第3天相比，第8天后的泡菜更适于食用，C正确；在此过程中乳酸菌进行了乳酸发酵，产生了乳酸，导致泡菜坛内pH下降，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $