第1章 1 第1节 传统发酵技术的应用（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

该高中生物学课件聚焦传统发酵技术的应用，涵盖发酵概念、传统发酵特点及腐乳、泡菜、果酒果醋制作的原理与流程，通过实例导入，以错题分析、合作探究为支架，构建从理论到实践的知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过泡菜制作中乳酸菌无氧发酵条件分析、果酒果醋菌种代谢对比等实例，培养学生生命观念。采用实验流程详解与对点训练结合的教学方法，助力学生提升实践能力，教师可借助系统资源高效教学。

第1章　发酵工程 第1节　传统发酵技术的应用 1 [课标要求] 1．结合实例简述发酵、传统发酵技术的概念。2.概述制作泡菜、果酒和果醋的原理。3.利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜。4.利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋。 返回导航 考点一 1 考点二 2 内 容 索 引 考点三 3 随堂 效果检测 4 考点一 PART 01 第一部分 4 考点一　发酵与传统发酵技术 不同的微生物具有产生不同代谢物的能力 1．发酵：人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过________________转化为人类________________的过程。 微生物的代谢 所需要的产物 返回导航 2．传统发酵技术 天然存在 前一次发酵 半固体发酵 家庭式 返回导航 3．腐乳的制作 (1)菌种：酵母、曲霉和毛霉等，起主要作用的是__________。 需要蛋白酶和肽酶的催化 毛霉 氨基酸 返回导航 (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。(　　) 答案：发酵应在适宜的条件下，不一定为缺氧条件。 (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。(　　) (4)传统发酵技术常利用前一次发酵保存下来的发酵物中的代谢产物进行发酵。(　　) 答案：传统发酵技术常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。 × √ √ × 返回导航 [探究] 资料1　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。千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。臭豆腐是豆腐乳中的一种，颜色呈青色，闻起来臭，吃起来香。 资料2　下面是一种豆瓣酱的制作过程：煮黄豆→冷却后在黄豆表面抹上一层面粉→发酵→加盐、加水→在烈日下暴晒、搅动，进一步发酵。 返回导航 根据上述资料回答下列问题： (1)制作腐乳利用的微生物有____________________，其中起主要作用的是______________。 (2)参与豆瓣酱发酵的微生物来自________。传统发酵技术利用的菌种是________________________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)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，试分析其原因：_______________________________________________。 酵母、曲霉、毛霉等 毛霉 空气中 原材料中天然存在的微生物，或前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物 传统发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染 返回导航 传统发酵技术的优点和缺点 (1)优点：操作简单，便于家庭式或作坊式生产，是文化的传承等。 (2)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。 返回导航 1．(2025·湖北省级示范高中高二期中)米粑是湖北的传统美味小吃，因为成对合起出售也被称作对粑。刚出锅的米粑外壳金黄酥脆，内肉洁白软润，吃起来有着浓浓的米酒香味。米粑的制作涉及传统发酵技术，下列说法错误的是(　　) A．为加快制作，可利用前一次发酵保存下来的老米浆 B.发酵的主要微生物是毛霉，毛霉分解米粑中的淀粉使其口感更加软润 C．酱油、醋、泡菜、豆豉都是传统发酵食品 D．传统发酵技术利用天然微生物，因缺乏发酵控制标准使食品品质不一 √ 返回导航 解析：前一次发酵保存下来的老米浆中含有发酵所需的微生物，利用老米浆可加快发酵过程，A正确； 米粑发酵的主要微生物是酵母菌，酵母菌发酵产生二氧化碳等使米粑口感松软，且产生米酒香味，B错误； 酱油、醋、泡菜、豆豉都是传统发酵食品，C正确； 传统发酵技术利用天然存在的微生物，由于缺乏严格的发酵控制标准，如发酵温度、时间、微生物接种量等难以精准控制，导致食品品质不一致，D正确。 返回导航 2．腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品。下列叙述错误的是(　　) A．多种微生物参与了腐乳的制作，如酵母菌、毛霉、曲霉等 B．微生物产生的脂肪酶能将豆腐中的脂肪分解为甘油和氨基酸 C．腌制腐乳的过程中不需要进行严格灭菌处理 D．腐乳味道鲜美、易于消化与微生物发酵产生的小分子物质有关 √ 返回导航 解析：多种微生物参与了腐乳的制作，如酵母菌、毛霉、曲霉等，其中起主要作用的是毛霉，A正确； 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，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，B错误； 豆腐块上生长的毛霉等来自空气中，所以腌制腐乳的过程中不需要进行严格灭菌处理，C正确； 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，D正确。 返回导航 考点二 PART 02 第二部分 16 考点二　尝试制作传统发酵食品——泡菜的制作 1．菌种：乳酸菌。 空气 肠道内 厌氧细菌 无氧 返回导航 2．制作流程 5%～20% 八成 盐水 向水槽中补充水 返回导航 (1)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。(　　) (2)制作泡菜所利用的乳酸菌是厌氧真菌。(　　) 答案：制作泡菜所利用的乳酸菌是厌氧细菌。 (3)用水密封泡菜坛可以保证乳酸菌发酵所需的无氧环境。(　　) (4)制作泡菜的过程中只有乳酸菌起作用。(　　) 答案：制作泡菜的过程中并不是只有乳酸菌起作用，酵母菌等也起作用。 √ × √ × 返回导航 [探究1] 阅读教材中有关泡菜制作的原理和过程，回答下列问题： (1)配制盐水时以下物质或操作的作用或目的： ①盐的作用：_________________________________________， 盐含量过低会造成细菌污染。 ②煮沸的目的：________________________________________。 ③冷却的目的：_________________________________________。 (2)用水密封泡菜坛的目的：___________________________。 调味、抑制微生物生长 杀灭盐水中的微生物及除去水中氧气 不影响乳酸菌等微生物的生命活动 创造无氧环境 返回导航 (3)泡菜坛中的菜料只能装八成满的原因是防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成____________________；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致__________________。 (4)泡菜坛内有时会长出一层白膜，这层白膜形成的原因是 ____________________________________________________________________________________________________________。 发酵液溢出坛外 菜料变质腐烂 酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，在发酵初期，发酵液表面氧气含量较高，适合酵母菌繁殖，形成白膜 返回导航 [探究2] 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。泡菜制作过程中乳酸菌数量和亚硝酸盐含量的变化如下图1和图2所示。回答下列问题： 返回导航 (1)据图1分析，在发酵后期，乳酸菌数量的变化趋势是__________，其原因是_______________________________________________________。 (2)据图2分析，从亚硝酸盐的含量来看，该泡菜在发酵__________天后食用比较合适，原因是______________________________________。 (3)如果制作的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是__________________________________________________。 减少 乳酸的积累使坛中pH下降，抑制了乳酸菌的生命活动 13 此时亚硝酸盐的含量已经降到较低的水平 食盐浓度过高、发酵温度过低等导致泡菜未能正常发酵 返回导航 1．泡菜腌制过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化 项目 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵初期 少(有氧气，乳酸菌活动受抑制) 少 增多(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) 返回导航 项目 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐 发酵后期 减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制乳酸菌自身活动) 继续增多，pH继续下降，直至稳定 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制) 变化曲线 返回导航 2.泡菜制作的注意事项 注意事项 具体操作 严格控制无氧条件 ①选择合适的发酵容器，如泡菜坛； 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，发酵期间不开盖，并注意在发酵过程中经常补水 返回导航 注意事项 具体操作 控制适宜的发酵温度 温度过高易滋生杂菌，过低则不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长 控制发酵时间 发酵时间过短，会造成发酵不完全，亚硝酸盐含量较高；发酵时间过长，可能会产生其他有害物质，且乳酸含量过高，泡菜口味不佳 返回导航 1．(2025·山东烟台高二调研)下图为泡菜制作流程图，下列相关叙述错误的是(　　) √ A．用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水 B．盐水入坛前要煮沸、冷却，以防止杂菌污染 C．泡菜制作过程中乳酸含量增加有利于各种微生物的生长和繁殖 D．在坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内的无氧环境 返回导航 解析：泡菜制作过程中，乳酸含量增加会使泡菜汁的pH降低，使不耐酸的微生物无法存活，C错误。 返回导航 2．(教材P8“拓展应用”T2改编)某生物兴趣小组探究了泡菜制作过程中乳酸菌数量、pH以及亚硝酸盐含量的变化，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．乳酸菌数量先增加后减少，不能持续增加 B．若泡菜坛有裂缝，则乳酸菌的数量会减少 C.第3 d的泡菜比第8 d的更适于食用 D．乳酸菌发酵产生的乳酸使pH逐渐降低 √ 返回导航 解析：由题图信息可知，乳酸菌数量先增加后减少，不能持续增加，A正确； 乳酸菌是厌氧细菌，若泡菜坛有裂缝，则坛内有氧气进入，抑制乳酸菌的繁殖，使其数量减少，B正确； 由题图信息可知，第3 d的亚硝酸盐含量最高，第8 d的亚硝酸盐含量低且趋于稳定，故第8 d的泡菜比第3 d的更适于食用，C错误； 乳酸菌发酵产生的乳酸积累使pH逐渐降低，D正确。 返回导航 考点三 PART 03 第三部分 32 考点三　制作果酒和果醋 1．菌种来源 (1)酵母菌：附着在新鲜水果(如葡萄)的果皮表面的__________________。 (2)醋酸菌：空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌。 野生酵母菌 返回导航 含糖量 无氧 2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 28 返回导航 CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量 返回导航 3．制作流程(以葡萄酒和葡萄醋的制作为例) 70%的酒精 1～2 18～30 10～12 30～35 7～8 返回导航 (1)醋酸菌是好氧细菌，酵母菌是厌氧细菌。(　　) 答案：酵母菌是兼性厌氧真菌。 (2)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。(　　) 答案：采摘的葡萄应先用清水冲洗1～2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒。 (3)当氧气缺乏、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。(　　) 答案：当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。 (4)制作果醋的温度比制作果酒的温度高。(　　) √ × × × 返回导航 [探究1] 阅读教材P7“探究·实践”有关果酒和果醋制作的原理和过程，回答下列问题： (1)冲洗的目的：____________________________________________； 不能反复冲洗的原因是___________________________________。 去除表面灰尘、污物 防止冲洗掉果皮表面的野生酵母菌 返回导航 (2)应该在冲洗________(填“前”或“后”)去梗，这样做的目的是________________________________________________。 (3)果汁装入发酵瓶时，要留有1/3空间的原因是________________________________________________________________ _______________________________________________________。 后 避免去梗后因果皮破损而增加被杂菌污染的机会 防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；便于酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，利于随后进行酒精发酵 (4)每隔12 h左右将瓶盖拧松一次的目的：____________________________；拧松但不打开的目的：_____________________________________。 排出CO2，防止发酵瓶爆裂 防止杂菌和空气进入发酵瓶 返回导航 (5)在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？请完善下方的表格。 项目 酒精发酵 乙酸发酵 气味和味道 ________________ ______________ 气泡和泡沫 ________________ ______________ 发酵液颜色 __________________(以紫葡萄作原料) 浑浊，液面形成________________ 酒味 酸味 有 无 颜色加深变成深红色 白色菌膜 返回导航 [探究2] 某同学设计了下图所示果酒、果醋的发酵装置，请分析图中各结构的作用及该装置的使用方法。 (1)各结构的作用 充气口：连接充气泵充入______________________。充气管下端要插到发酵液面以下______________处。 排气口：排出微生物代谢产生的CO2。排气管下端离发酵液有一段距离，外部要弯曲，并尽量保证管口向下，可以避免_______________________。 出料口：便于取样检测，及时监测发酵进行的情况或排出废料。 氧气(或无菌空气) 近瓶底 空气中微生物的污染 返回导航 (2)该装置的使用方法 使用该装置制果酒时，应该____________________________________； 制果醋时，应__________________________________________。 通气后关闭充气口 将充气口连接气泵，持续输入氧气(或无菌空气) 返回导航 果酒与果醋制作的比较 比较项目 果酒制作 果醋制作 发酵菌种 来源 附着在新鲜水果的果皮上的野生酵母菌 空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌 分类地位 单细胞真核生物 单细胞原核生物 繁殖方式 出芽生殖、孢子生殖 二分裂生殖 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 返回导航 比较项目 果酒制作 果醋制作 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 返回导航 比较项目 果酒制作 果醋制作 结果检测 酒精与橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下反应呈现灰绿色 反应液pH下降 联系 乙酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为乙酸发酵提供原料 返回导航 1．(2025·河北沧州高二期中)黑枸杞具有抗氧化、降低胆固醇、增强免疫功能等作用。用新鲜黑枸杞为原料可以家庭制作枸杞酒和枸杞醋。下列叙述正确的是(　　) A．家庭制作枸杞酒时，需要将用原料榨出的果汁进行严格灭菌 B．随着发酵时间的延长，酒精的产生速率先上升后趋于稳定 C．可用酸性重铬酸钾溶液检测果汁发酵后是否有乙酸产生 D．额外进行适量菌种接种可以提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖 √ 返回导航 解析：家庭制作枸杞酒时需要利用枸杞果皮上的野生酵母菌，所以不可将果汁进行严格灭菌，A错误； 发酵过程中，酒精的量先增加后趋于稳定，发酵早期，酵母菌和底物充足，发酵速率较快，酒精的产生速率呈上升趋势，后来随着底物的消耗，发酵速率下降，酒精的产生速率下降，最后底物消耗完毕，不再产生酒精，酒精的产生速率为0，B错误； 酸性重铬酸钾溶液可用于检测酒精，不能用于检测乙酸，C错误； 额外进行适量菌种接种，让菌体快速形成优势菌群，可以提高发酵速率、抑制杂菌的生长繁殖，D正确。 返回导航 2．苹果醋是以苹果为原料经甲、乙两个阶段发酵而成的，如下图所示。下列说法正确的是(　　)       A．甲阶段的发酵温度低于乙阶段的发酵温度 B．根据醋酸菌的呼吸作用类型分析，乙阶段需要在无氧条件下完成 C．过程①在酵母菌细胞的细胞质基质中进行，过程②③在线粒体中进行 D．无论什么条件下，醋酸菌都可直接将葡萄糖分解为乙酸 √ 返回导航 解析：甲阶段为果酒发酵，乙阶段为果醋发酵，甲阶段的发酵温度(18～30 ℃)低于乙阶段的发酵温度(30～35 ℃)，A正确。 醋酸菌为好氧细菌，故乙阶段需要在有氧条件下完成，B错误。 过程①②在酵母菌细胞的细胞质基质中进行，过程③在线粒体中进行，C错误。 醋酸菌在氧气、糖源充足时通过复杂的化学反应将葡萄糖分解成乙酸；在缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸；在缺乏氧气时，醋酸菌的代谢活动将被抑制，D错误。 返回导航 【知识框架】 返回导航 随堂 效果检测 PART 04 第四部分 51 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．传统发酵技术利用的微生物都含有线粒体 C．制作果酒、果醋时的环境条件不同 D．传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题 解析：传统发酵技术利用的微生物并非都含有线粒体，如果醋和泡菜制作过程中使用的微生物属于原核生物，不含有线粒体，B错误。 √ 返回导航 2．(2025·河北沧州高二期中)腐乳是通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品，深受许多家庭喜爱。腐乳的制作与发酵技术密切相关，下列叙述错误的是(　　) A．豆腐发酵过程中起主要作用的是毛霉 B．微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质彻底分解为氨基酸 C．腌制腐乳的卤汤中应添加适量的食盐以抑制细菌的增殖 D．腐乳制作中添加的香辛料既能调节风味，又具有防腐杀菌的作用 √ 返回导航 解析：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母菌、毛霉、曲霉等，其中毛霉起主要作用，A正确； 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，B错误； 腌制腐乳的卤汤中应添加适量的食盐，一方面可调味，另一方面可抑制细菌的增殖，C正确； 腐乳制作中添加的香辛料既能调节风味，又具有防腐杀菌的作用，D正确。 返回导航 3．(2025·湖北省级示范高中高二期中)泡菜古称菹，起源于中国，是中华民族对世界食品发展的特殊贡献之一。某同学已多次成功制作了泡菜，并总结出如下经验：①蔬菜要洗净晾干；②装坛前用高度白酒擦洗泡菜坛；③煮沸的盐水须冷却后再使用；④加入蒜瓣、生姜及其他香辛料；⑤盐水要全部淹没菜料；⑥一般在发酵后十天左右食用。下列说法错误的是(　　) A．①、②、⑤都是为了防止杂菌污染 B．③的主要目的是防止菜料表面乳酸菌被杀死 C．④能抑菌，并形成风味各异的泡菜口味 D．⑥待亚硝酸盐含量降低至安全水平再食用 √ 返回导航 解析：①蔬菜要洗净晾干和②装坛前用高度白酒擦洗泡菜坛是为了防止杂菌污染，但⑤盐水要全部淹没菜料是为了营造无氧环境，保证乳酸菌的正常发酵，A错误； 泡菜腌制过程一般利用的是蔬菜表面自带的乳酸菌，③煮沸的盐水须冷却后再使用的主要目的是防止菜料表面乳酸菌被杀死，B正确； ④加入蒜瓣、生姜及其他香辛料在一定程度上能抑菌，并形成风味各异的泡菜口味，C正确； 泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量先上升后下降，亚硝酸盐对人体有一定的危害，因此⑥待亚硝酸盐含量降低至安全水平再食用，D正确。 返回导航 4．(2025·广东佛山S6联盟高二期中)我国古代最早酿造葡萄酒采用的是将葡萄破碎成浆的自然发酵酿酒法，后来出现了向葡萄汁中加入“曲糵”的酿造方法。下列叙述正确的是(　　) A．用于自然发酵酿酒法的葡萄可先去皮，有利于破碎成浆 B．葡萄汁中加入的“曲糵”含有酵母菌，可加快酒精发酵 C．酿造葡萄酒需使用密闭性较好的容器，定期打开盖子放气 D．若发酵产物变酸，可能是容器密闭不严，酵母菌进行了有氧呼吸 √ 返回导航 解析：用于自然发酵酿酒法的葡萄不能去皮，因为该过程需利用葡萄皮上的野生型酵母菌，A错误； 葡萄汁中加入的“曲糵”含有酵母菌，可加快酒精发酵，B正确； 酿造葡萄酒需使用密闭性较好的容器，但不能打开盖子放气，以防氧气进入和杂菌污染，C错误； 发酵产物变酸，可能是容器密闭不严，醋酸菌进行了有氧呼吸，D错误。 返回导航 5．在传统发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作的基础上进行。图甲是乙酸发酵装置，图乙表示培养液pH变化曲线，下列叙述错误的是(　　) √ A．发酵初期不通气，溶液中仍然有气泡产生 B．发酵中期闻到酒香，说明醋酸菌先发酵产生乙醇，再将其转化为乙酸 C.当O2、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成乙酸 D．图乙中能正确表示pH变化的曲线是② 返回导航 解析：发酵初期不通入气体，酵母菌仍能进行无氧呼吸产生CO2，所以溶液中有气泡产生，A正确。 乙醇是酵母菌无氧呼吸产生的，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，B错误。 当O2、糖源都充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的葡萄糖分解成乙酸，C正确。 制作果酒过程中，酵母菌进行细胞呼吸产生的CO2溶于水形成碳酸，使pH逐渐下降；进行果醋发酵后，产生的乙酸也使pH下降，所以题图乙中能正确表示pH变化的曲线是②，D正确。 返回导航 $