【生物課件】傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用課件 高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用第1章發(fā)酵工程我們的祖先就會(huì)利用微生物將谷物、水果等發(fā)酵成含酒精的飲料。科技探索之路從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程約9000年前漢代磚刻上的釀酒圖展示我國(guó)古代釀酒作坊的繪畫作品戰(zhàn)國(guó)時(shí)期盛酒的銅器和其中的酒科技探索之路從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程約9000年前1857年巴斯德證明酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的。利用微生物，在適宜條件下，將原料通過(guò)微生物的代謝轉(zhuǎn)化為需要的產(chǎn)物的過(guò)程。類型需氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵醋酸發(fā)酵谷氨酸發(fā)酵酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵

不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的能力原理操作簡(jiǎn)單、便于家庭式或作坊式生產(chǎn)（優(yōu)點(diǎn)）腐乳的制作1.實(shí)例：2.概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保留下來(lái)的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中微生物進(jìn)行發(fā)酵，制作食品的技術(shù)。(二)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)3.類型固體發(fā)酵半固體發(fā)酵蛋白質(zhì)

小分子肽+氨基酸蛋白酶讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制(2)原理：來(lái)自于：毛霉(主要)、酵母、曲霉等(1)制作過(guò)程：【思考】每年進(jìn)行同樣的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣醬的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道這是為什么嗎？生產(chǎn)條件不易控制，容易受雜菌污染（缺點(diǎn)）腐乳的制作1.實(shí)例：蛋白質(zhì)

小分子肽+氨基酸蛋白酶讓豆腐上長(zhǎng)出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制(1)原理：來(lái)自于：毛霉(主要)、酵母、曲霉等(2)制作過(guò)程：操作簡(jiǎn)單、便于家庭式或作坊式生產(chǎn)（優(yōu)點(diǎn)）直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保留下來(lái)的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中微生物進(jìn)行發(fā)酵，制作食品的技術(shù)。類型固體發(fā)酵半固體發(fā)酵【思考】每年進(jìn)行同樣的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣醬的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道這是為什么嗎？生產(chǎn)條件不易控制，容易受雜菌污染（缺點(diǎn)）例1.下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵食品的敘述，不正確的是(

)傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品需要多種多樣的微生物腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物傳統(tǒng)發(fā)酵食品以單一菌種的固體發(fā)酵和半固體發(fā)酵為主腐乳的制作需通過(guò)微生物的代謝把蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為人需要的氨基酸P8【概念檢測(cè)】

1、油炸臭豆腐是我國(guó)一些地方的風(fēng)味小吃。制作時(shí)需要將豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢桿菌等微生物的鹵汁中發(fā)酵。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）鹵汁中的乳酸菌和芽孢桿菌不存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。（）（2）乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸和CO2。（）（3）微生物發(fā)酵產(chǎn)生了不同的代謝物使得該臭豆腐具有特殊的味道。（）C亞硝酸鹽的含量低當(dāng)質(zhì)量百分比為0.4%~0.8%時(shí)，泡菜的口味、品質(zhì)最佳。1.原理：2.應(yīng)用的微生物：3.材料用具：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①代謝類型：②作用：④種類：③分布：⑤應(yīng)用：乳酸菌厭氧型細(xì)菌在無(wú)氧情況下能將葡萄糖分解成乳酸空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物腸道乳酸鏈球菌、乳酸桿菌乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制植物體表面天然的乳酸菌新鮮蔬菜、調(diào)味品、泡菜壇或其他密封性良好的罐子

亞硝酸鹽(1)亞硝酸鹽為白色粉末，外觀與食鹽相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加劑。(2)亞硝酸鹽分布廣泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。

(3)膳食中的亞硝酸鹽一般不會(huì)危害人體健康，絕大部分亞硝酸鹽只是“過(guò)客”，隨尿排出。(4)當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到0.3g～0.5g時(shí)，會(huì)引起中毒，當(dāng)攝入總量達(dá)到3g時(shí)，會(huì)引起死亡。.蔬菜水果亞硝酸鹽PH、溫度微生物亞硝胺硝酸鹽硝酸鹽還原菌維生素C、E酚類物質(zhì)4.制作過(guò)程：用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用；將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒(méi)過(guò)菜料，蓋好壇蓋；配制鹽水原料處理、蔬菜裝壇加鹽水封壇發(fā)酵向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過(guò)程中注意經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水；根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時(shí)間；將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時(shí)，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿；過(guò)高：乳酸發(fā)酵受抑制，泡菜風(fēng)味差；過(guò)低：雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。殺菌除氧創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境在泡菜發(fā)酵初期，酵母菌等較為活躍，發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的CO2，防止發(fā)酵液溢出壇外；防止因裝太滿使鹽水未完全淹沒(méi)菜料而導(dǎo)致菜料變質(zhì)腐爛；同時(shí)留有一定空間，也更方便拿取泡菜。菌種名稱生物分類代謝類型適宜溫度繁殖方式發(fā)酵對(duì)氧的需求乳酸菌酵母菌醋酸菌真核生物異養(yǎng)兼性厭氧出芽生殖

前期需氧，后期不需氧原核生物異養(yǎng)好氧30—35℃二分裂一直需氧原核生物異養(yǎng)厭氧二分裂密閉不需氧一、微生物繁殖方式和代謝特點(diǎn)28℃18—20℃5.泡菜發(fā)酵過(guò)程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的含量變化：時(shí)期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵前期發(fā)酵中期發(fā)酵后期變化曲線少（O2抑制乳酸菌活動(dòng)）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）最多（乳酸菌比其他雜菌更耐酸。乳酸積累，抑制其他菌活動(dòng)）增多達(dá)到最多后開(kāi)始下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）減少（乳酸積累，pH下降，抑制乳酸菌活動(dòng)）繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定下降至保持相對(duì)穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）1.判斷(1)發(fā)酵是利用微生物生產(chǎn)所需代謝產(chǎn)物的一種生產(chǎn)方式,通常說(shuō)的乳酸菌發(fā)酵是厭氧發(fā)酵。()(2)乳酸菌是嚴(yán)格厭氧菌,無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是乳酸與CO2。()(3)乳酸菌與酵母菌在結(jié)構(gòu)上的主要差異是前者沒(méi)有核膜、核仁。()(4)腌制泡菜時(shí)的溫度、食鹽用量和發(fā)酵時(shí)間均會(huì)影響泡菜的品質(zhì)。()√×√√2.關(guān)于泡菜發(fā)酵的敘述，不正確的是（）A.泡菜發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的亞硝酸鹽，攝入過(guò)多對(duì)身體會(huì)造成傷害B.煮沸泡菜鹽水的目的是除去水中的氧氣和殺滅鹽水中的其他雜菌C.制作泡菜利用的菌種是乳酸菌，其代謝類型為異養(yǎng)厭氧型D.泡菜腌制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，食鹽用量過(guò)低，溫度過(guò)高，都容易造成細(xì)菌大量滋生，亞硝酸鹽含量增加D3.泡菜是一種傳統(tǒng)美食,世界各地都有泡菜的影子。涪陵榨菜、歐洲酸黃瓜和德國(guó)甜酸甘藍(lán)并稱為“世界三大名腌菜”。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)泡菜是利用

在

條件下大量繁殖并發(fā)酵產(chǎn)生乳酸制作而成的。

(2)在制作泡菜時(shí),用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為

的鹽水,加入“陳泡菜水”的作用是

。(3)

、

和

等因素能造成泡菜腌制過(guò)程中細(xì)菌大量繁殖、亞硝酸鹽含量增加的現(xiàn)象。

(4)鹽水需要煮沸冷卻后再加入,煮沸的目的是

,冷卻是為了

。

乳酸菌無(wú)氧5%-20%接種乳酸菌溫度（過(guò)高）食鹽用量（過(guò)低）腌制時(shí)間（過(guò)短）除去水中氧氣及殺滅水中的其他雜菌保證乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)不受影響。嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品1.原理：2.應(yīng)用的微生物：(二)果酒的制作C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+

能量酶兼性厭氧型真菌在無(wú)氧情況下進(jìn)行酒精發(fā)酵含糖量較高的蔬菜、水果表面釀酒、制作饅頭和面包植物體表面天然的酵母菌①代謝類型：②作用：⑤應(yīng)用：③分布：酵母菌④適宜溫度：約為28℃嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作過(guò)程將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶（注意：要留有大約1/3的空間），蓋好瓶蓋;將溫度控制在18-30℃進(jìn)行發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點(diǎn)（注意：不是打開(kāi)瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時(shí)間為10-12d。可通過(guò)從發(fā)酵瓶口取樣來(lái)對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行檢測(cè)。取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干;去除表面灰塵、污物避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機(jī)會(huì)先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后，再進(jìn)行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。防止野生菌種數(shù)量減少，影響發(fā)酵排出氣體防止雜菌污染器具消毒沖洗葡萄榨汁裝瓶果酒發(fā)酵嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品1.原理：2.應(yīng)用的微生物：(三)果醋的制作3.材料用具：C6H12O6+2O22CH3COOH（乙酸）+2H2O+2CO2+

能量酶好氧細(xì)菌30~35℃各種風(fēng)味的醋新鮮水果、洗潔精、體積分?jǐn)?shù)70%的酒精、發(fā)酵瓶、紗布和榨汁機(jī)等①代謝類型：②作用：③適宜溫度：醋酸菌④應(yīng)用：在氧氣、糖源充足時(shí),將糖分解成醋酸;當(dāng)缺少糖源時(shí)，將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷2H5OH

+O2CH3COOH（乙酸）+H2O+

能量酶嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作過(guò)程將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶（注意：要留有大約1/3的空間），蓋好瓶蓋;將溫度控制在18-30℃進(jìn)行發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點(diǎn)（注意：不是打開(kāi)瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時(shí)間為10-12d?？赏ㄟ^(guò)從發(fā)酵瓶口取樣來(lái)對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行檢測(cè)。取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干;去除表面灰塵、污物避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機(jī)會(huì)先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后，再進(jìn)行酒精發(fā)酵；防止發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。防止野生菌種數(shù)量減少，影響發(fā)酵排出氣體防止雜菌污染器具消毒沖洗葡萄榨汁裝瓶果酒發(fā)酵果醋發(fā)酵當(dāng)葡萄酒制作完成后，打開(kāi)瓶蓋，蓋上一層紗布，進(jìn)行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為30-35℃，時(shí)間為7-8d?？諝庵械拇姿峋鷷?huì)進(jìn)入果酒發(fā)酵液中大量繁殖果酒發(fā)酵與果醋發(fā)酵的裝置結(jié)構(gòu)作用酒精發(fā)酵時(shí)狀態(tài)醋酸發(fā)酵時(shí)狀態(tài)充氣口排氣口出料口通入空氣關(guān)閉打開(kāi)，并接入氣泵排出CO2打開(kāi)打開(kāi)便于取樣監(jiān)測(cè)關(guān)閉關(guān)閉果酒發(fā)酵與果醋發(fā)酵的比較果酒發(fā)酵果醋發(fā)酵發(fā)酵菌種菌種來(lái)源菌種代謝類型菌種生物類型發(fā)酵原理發(fā)酵條件溫度時(shí)間氧氣酵母菌醋酸菌附著在新鮮水果果皮表面的野生酵母菌空氣中的醋酸菌或人工接種的醋酸菌異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型真核生物原核生物18～30℃30～35℃10～12d7～8d前期需氧，后期不需氧始終需氧2023/3/23嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)（1）在制作果酒和果醋的過(guò)程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？其中最明顯的變化發(fā)生在發(fā)酵后多少天？引起變化的原因是什么？在葡萄酒的制作過(guò)程中，發(fā)酵液會(huì)產(chǎn)生氣泡，這是因?yàn)榻湍妇l(fā)酵產(chǎn)生CO2；開(kāi)始發(fā)酵后，CO2產(chǎn)生越來(lái)越多，會(huì)使發(fā)酵液出現(xiàn)“沸騰”現(xiàn)象，在發(fā)酵的10天后，這種現(xiàn)象最明顯。發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)熱，會(huì)使發(fā)酵液溫度上升，應(yīng)注意控溫；隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，由果皮進(jìn)入發(fā)酵液的花青素會(huì)越來(lái)越多，因而發(fā)酵液的顏色會(huì)逐漸加深變成深紅色。果醋發(fā)酵完成時(shí)，在發(fā)酵液的液面上會(huì)出現(xiàn)一層菌膜，這是醋酸菌膜。嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)（2）在制作果酒的過(guò)程中，除了酵母菌，是否還有其他微生物生長(zhǎng)？它們會(huì)對(duì)果酒發(fā)酵產(chǎn)生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？還有乳酸菌、醋酸菌等微生物?？梢酝ㄟ^(guò)減少O2含量、調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度、pH來(lái)控制醋酸菌含量?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵的溫度、pH等來(lái)控制乳酸菌含量；在有氧的情況下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛進(jìn)而轉(zhuǎn)化為醋酸。乳酸菌能將糖分解為甘油、酒石酸等，從而使果酒變質(zhì)。嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)（3）在制作果醋的過(guò)程中，酵母菌是否還會(huì)繼續(xù)發(fā)酵？醋酸菌從何而來(lái)？采用什么措施可以加快果醋的制作？隨著醋酸發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵液的pH、發(fā)酵溫度等均不利于酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，因此酵母菌活性很低，不會(huì)繼續(xù)發(fā)酵。在工業(yè)上，后期醋的發(fā)酵需要人工接種醋酸菌。或者買一瓶醋，將其打開(kāi)暴露于空氣中，一段時(shí)間后在醋的表面會(huì)有一層薄膜（即醋酸菌膜），用這層薄膜進(jìn)行接種亦可。在我們的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)打開(kāi)瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會(huì)進(jìn)入發(fā)酵液中大量繁殖，其他的菌因不適應(yīng)環(huán)境條件而不能繁殖。嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)（4）如何檢測(cè)果酒、果醋的發(fā)酵情況（檢測(cè)是否產(chǎn)生酒精、醋酸）？a.聞b.品嘗c.用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液檢測(cè)（橙色→灰綠色）a.聞；b.品嘗；c.使用pH試紙檢測(cè)和比較發(fā)酵前后的pH值；d.觀察醋酸菌膜是否形成；判斷(1)在葡萄酒的自然發(fā)酵中,需要人工添加酵母菌種。()(2)在果酒發(fā)酵后期,擰開(kāi)瓶蓋的間隔時(shí)間可延長(zhǎng)。()(3)酵母菌是嗜溫菌,所以果酒發(fā)酵所需的最適溫度高于果醋發(fā)酵所需的最適溫度。()×√×P8【概念檢測(cè)】

傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作需要各種各樣的微生物。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵制作腐乳利用了毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶制作果酒利用了酵母菌在無(wú)氧條件下產(chǎn)生酒精制作果醋利用了醋酸菌在無(wú)氧條件下產(chǎn)生醋酸D1.下列有關(guān)毛霉在腐乳制作中的作用的敘述，正確的是（）①將多糖分解成葡萄糖②將蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸③將脂肪水解成甘油和脂肪酸④將核酸分解成核苷酸A.①②B.②③C.③④D.①④2.制作泡菜時(shí)，所用的菜壇子必須密封，其原因是（）

A.防止水分的蒸發(fā)B.防止菜葉萎蔫C.乳酸菌在有氧條件下發(fā)酵被抑制D.防止產(chǎn)生的乳酸揮發(fā)3.在果酒制作過(guò)程中，下列哪項(xiàng)操作會(huì)引起發(fā)酵液受污染（）

A.榨汁機(jī)用沸水進(jìn)行清洗并晾干B.發(fā)酵瓶用溫水清洗，再用70%的酒精擦拭并晾干C.葡萄先去除枝梗，再?zèng)_洗多次D.每次排氣時(shí)，只需擰松瓶蓋，不能將蓋完全揭開(kāi)B2023/3/23CC4.下面是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程以及某同學(xué)設(shè)計(jì)的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：（1）圖1中方框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)流程是___________。（2）沖洗的主要目的是________，沖洗時(shí)應(yīng)特別注意不能________，以防菌種的流失。（3）圖2所示裝置中的充氣