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

1.1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本目錄發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品2科技探索之路——從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程自然發(fā)酵或曲種傳代的固體發(fā)酵法生產(chǎn)其他食品，但不明其原理戰(zhàn)國中山酒1850年約9000年前法國巴斯德證明酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的，從而將酵母菌與建發(fā)酵聯(lián)系起來1897年20世紀(jì)40年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)酶在酵母菌發(fā)酵中的作用，了解了發(fā)酵的本質(zhì)。發(fā)酵向工業(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展抗生素發(fā)酵工業(yè)興起科技探索之路——從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程20世紀(jì)70年代1957年20世紀(jì)80年代重組胰島素生產(chǎn)科學(xué)家用微生物生產(chǎn)谷氨酸，開始人工誘變特定微生物。酶、多糖、維生素工業(yè)興起發(fā)酵工程進(jìn)入定向育種的新階段對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行綜合研究，能夠自動(dòng)記錄和發(fā)酵過程的全部參數(shù)我們身邊有哪些發(fā)酵產(chǎn)品呢？發(fā)酵發(fā)酵工程發(fā)酵是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物代謝轉(zhuǎn)化為人類所需的產(chǎn)物的過程。指利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對(duì)人類有用的產(chǎn)品。它涉及菌種的選育和培養(yǎng)，產(chǎn)物的分離和提純等方面。發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)漢代磚刻上的釀酒圖我國古代釀酒作坊的繪畫作品約9000年前，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。夏禹時(shí)期，已有了關(guān)于杜康造秫酒的傳說。釀酒技術(shù)給古代人民的生活也增添了豐富色彩。酒仙---李白發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)酵母菌巴斯德1857年，法國的微生物學(xué)家巴斯德通過實(shí)驗(yàn)證明，酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的。腐乳的制作讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制環(huán)境中蛋白質(zhì)脂肪小肽氨基酸甘油脂肪酸++酵母、曲霉和毛霉等多種微生物(毛霉起主要作用)創(chuàng)造毛霉生長環(huán)境防止雜菌污染，避免豆腐的腐敗由酒及各種香辛料置成，抑制微生物的生長同時(shí)增加風(fēng)味和口感制作腐乳利用了那些微生物？這些微生物來自哪里？傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)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)酵保存下來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵，制作食品的技術(shù)。形式：家庭式或作坊式。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)類型：傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主。泡菜白酒腐乳豆豉醬醬油①固體發(fā)酵：泡菜、腐乳等②半固體發(fā)酵：豆豉、醬、醬油等嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品制作果酒制作果醋酵母菌-真菌醋酸菌-細(xì)菌制作泡菜乳酸菌-細(xì)菌嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品乳酸發(fā)酵乳酸菌異養(yǎng)厭氧型C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）酶+能量在無氧情況下，能將葡萄糖分解成乳酸原理：

乳酸鏈球菌（球狀）空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物腸道內(nèi)（原核生物）乳制品的發(fā)酵、泡菜的制作等①

代謝類型：②菌種分布：③

應(yīng)用：

乳酸桿菌（桿狀）探究·實(shí)踐--制作泡菜原理乳酸菌在無氧條件下將糖分解成乳酸C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量酶利用植物體表面天然的乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵材料食鹽清水新鮮蔬菜(蘿卜、黃瓜、白菜、豇豆等)蒜瓣生姜其他香辛料(花椒等)白酒泡菜壇辣椒探究·實(shí)踐--制作泡菜步驟稱取食鹽清洗蔬菜配置鹽水清洗、修整、切條、晾干泡菜鹽水香辛料發(fā)酵成品鹽的作用鹽濃度過低鹽濃度過高煮沸目的冷卻的目的調(diào)味，抑制微生物生長雜菌大量繁殖口味不佳防止影響乳酸菌的生命活動(dòng)Tips1向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，發(fā)酵過程中經(jīng)常補(bǔ)充！Tips2裝壇后可以加一些原來已經(jīng)腌制好的泡菜汁更好----相當(dāng)于接種發(fā)酵微生物，可縮短腌制時(shí)間。Tips35%-20%殺滅微生物；去除水中的溶解氧探究·實(shí)踐--制作泡菜步驟稱取食鹽清洗蔬菜配置鹽水清洗、修整、切條、晾干泡菜鹽水香辛料發(fā)酵成品在泡菜發(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。討論1：為什么泡菜壇只能裝八分滿？探究·實(shí)踐--制作泡菜討論3：為什么泡菜壇內(nèi)有時(shí)會(huì)長一層白膜，這層白膜是怎么形成的？形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌的繁殖。水封閉壇口起著使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕的作用，這是最簡(jiǎn)易的造成無氧環(huán)境的方法。說明乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵需無氧環(huán)境。討論2：用水封閉泡菜壇的目的是什么？這說明泡菜制作需什么條件？探究·實(shí)踐--制作泡菜檢測(cè)原理——顏色反應(yīng)原理：比色法酸化條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應(yīng)后，再與N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合生成玫瑰紅溶液。將經(jīng)過反應(yīng)顯色后的待測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)液比色，即可計(jì)算出樣品中的亞硝酸鹽含量。稱量榨汁亞硝酸鹽速測(cè)盒試劑、比色卡探究·實(shí)踐--制作泡菜發(fā)酵過程分析發(fā)酵時(shí)期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期發(fā)酵中期發(fā)酵后期曲線模型少（有氧氣，乳酸菌的活動(dòng)受到抑制）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)）減少（乳酸積累，pH下降，抑制其活動(dòng)）少積累增多，pH下降繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定，pH繼續(xù)下降。增加（硝酸鹽還原菌的作用）達(dá)到最多后開始下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）下降至相對(duì)穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）探究·實(shí)踐--制作果酒和果醋

“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙場(chǎng)君莫目笑，古來征戰(zhàn)幾人回。”（王翰）詩中提及的葡萄酒是古人類利用微生物發(fā)酵制作而來的。通過微生物的發(fā)酵作用還可以制作葡萄醋。葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄為原料發(fā)酵而來的飲品，為什么一個(gè)是醇厚濃郁、耐人尋味的酒，一個(gè)卻是酸味柔和、口感綿長的醋呢？它們的制作方法有什么不同？你想不想自己動(dòng)手制作葡萄酒和葡萄醋呢？探究·實(shí)踐--制作果酒和果醋酵母菌異養(yǎng)兼性厭氧型釀酒、制作饅頭和面包原理：在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶（單細(xì)胞真菌）分布在一些含糖量較高的水果、蔬菜表面。①

代謝類型：③

應(yīng)用：②最適生長溫度：18～30℃。探究·實(shí)踐--制作果酒和果醋材料洗潔精、體積分?jǐn)?shù)70﹪的酒精、發(fā)酵瓶、紗布和榨汁機(jī)等新鮮的水果（如葡萄、蘋果、山楂和龍眼等）探究·實(shí)踐--制作果酒和果醋將發(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)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點(diǎn)（注意：不是打開瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時(shí)間為10-12d?？赏ㄟ^從發(fā)酵瓶口取樣來對(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;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)酵液中大量繁殖探究·實(shí)踐--制作果酒和果醋結(jié)果分析與評(píng)價(jià)1.在制作果酒和果醋的過程中，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？①果酒：發(fā)酵液（會(huì)或不會(huì)）

出現(xiàn)氣泡；

紫色葡萄皮的

進(jìn)入發(fā)酵液,使葡萄酒呈

色。會(huì)花青素

深紅②果醋：一般（會(huì)或不會(huì)）

出現(xiàn)氣泡，發(fā)酵完成時(shí)，在發(fā)酵液的液面會(huì)出現(xiàn)一層菌膜，是

菌膜。不會(huì)醋酸菌最明顯的變化：發(fā)酵后第10天。探究·實(shí)踐--制作果酒和果醋結(jié)果分析與評(píng)價(jià)2.在制作果酒的過程中，除了酵母菌，是否還有其他微生物生長？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。乳酸菌能將糖分解為甘油、酒石酸等，從而使果酒變質(zhì)?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)發(fā)酵的溫度、pH等來控制乳酸菌含量；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?？梢酝ㄟ^減少O2含量、調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度、pH來控制醋酸菌含量。探究·實(shí)踐--制作果酒和果醋結(jié)果分析與評(píng)價(jià)3.在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會(huì)繼續(xù)發(fā)酵？醋酸菌從何而來？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繁殖，因此酵母菌活性很低，不會(huì)繼續(xù)發(fā)酵。在我們的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)打開瓶蓋后，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。在工業(yè)上，后期醋的發(fā)酵需要人工接種醋酸菌?；蛘哔I一瓶醋，將其打開暴露于空氣中，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。探究·實(shí)踐--制作果酒和果醋結(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，并接入氣泵排出CO2打開打開便于取樣監(jiān)測(cè)關(guān)閉關(guān)閉可以在充氣口填充棉花或者安裝其他過濾裝置，以防止充入的氣體攜帶外來雜菌污染發(fā)酵液等裝置改進(jìn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作過程中存在的問題和解決方法1.存在的問題：傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作過程中，利用的是天然存在的菌種。菌種差異、雜菌情況不明和發(fā)酵過程的控制缺乏標(biāo)準(zhǔn)等，往往會(huì)造成發(fā)酵食品的品質(zhì)不一。2.解決方法：為了縮短發(fā)酵時(shí)間，確保品質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，通常會(huì)先通過微生物培養(yǎng)技術(shù)獲得單一菌種，再將它們接種到物料中進(jìn)行發(fā)酵。課堂小結(jié)隨堂檢測(cè)1.下列有關(guān)果醋制作原理的說法，正確的是()A.制作果醋使用的微生物是醋酸菌，其屬于真核生物B.當(dāng)糖源不足時(shí)，果醋制作的原理是醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)變成CO2和乙酸C.當(dāng)氧氣和糖源充足時(shí)，果醋制作的原理是醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成乙酸D.在果醋制作過程中，溫度、氧氣等都會(huì)影響果醋的質(zhì)量，而pH不會(huì)，故不需要嚴(yán)格控制pH答案：C解析：醋酸菌是細(xì)菌，屬于原核生物，A錯(cuò)誤；當(dāng)糖源不足時(shí)，果醋制作的原理是醋酸菌先將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜幔珺錯(cuò)誤；當(dāng)氧氣和糖源充足時(shí)，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成乙酸，C正確；果醋制作過程中，溫度、氧氣、pH等都會(huì)影響果醋的質(zhì)量，都需要嚴(yán)格控制，D錯(cuò)誤。隨堂檢測(cè)2.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()A.腌制泡菜利用了乳酸菌的