(1)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用第一課時(shí)課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

目錄/CONTENTS01發(fā)酵工程02細(xì)胞工程03基因工程04生物技術(shù)的安全性與倫理問題第一章發(fā)酵工程1.1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.簡述傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的特點(diǎn)，說出常見的傳統(tǒng)發(fā)酵食品2.概述微生物發(fā)酵的基本原理3.掌握制作泡菜、果酒和果醋的過程，說出傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)與不足漢代磚刻上的釀酒圖我國古代釀酒作坊的繪畫作品我們的祖先就會(huì)利用微生物將谷物、水果等發(fā)酵為含酒精的飲料。后來，人們通過自然發(fā)酵或曲種傳代的固體發(fā)酵生產(chǎn)醬油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等發(fā)酵食品。約9000年前20世紀(jì)70年代以后1857年1897年20世紀(jì)80年代1957年20世紀(jì)40年代巴斯德證明：酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)了酶在酵母菌發(fā)酵中的作用，逐步了解發(fā)酵的本質(zhì)。微生物的分離和純化技術(shù)得到了應(yīng)用，作坊式手工生產(chǎn)向工業(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展。在厭氧發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立了深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)青霉素生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化。通過人工誘變特定微生物，獲得具有更高生產(chǎn)能力的突變類型。基因工程和細(xì)胞工程等的發(fā)展，使發(fā)酵工程進(jìn)入定向育種的新階段。人類能自動(dòng)記錄和控制發(fā)酵過程的全部參數(shù)，大批量合理生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物。固體發(fā)酵→半固體發(fā)酵、液體發(fā)酵厭氧發(fā)酵→深層通氣液體發(fā)酵

科技探索之路：從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程課本P2-3【從社會(huì)中來】

葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙場君莫笑，古來征戰(zhàn)幾人回。

——（唐·王翰）

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？葡萄酒和葡萄醋都是有葡萄發(fā)酵而來的，但是一個(gè)經(jīng)酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，另一個(gè)經(jīng)醋酸菌有氧呼吸產(chǎn)生了乙酸，因此兩者口感不同。課本P5問題探討1.發(fā)酵①概念：人們利用

，在

的條件下，將原料通過

轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。②原理：

，因此利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。微生物適宜微生物的代謝③類型：不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝物的能力①好氧發(fā)酵②厭氧發(fā)酵醋酸發(fā)酵酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵對(duì)微生物而言，“發(fā)酵”在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行。必修一中提到的發(fā)酵特指“微生物的無氧呼吸”，是狹義的發(fā)酵概念。氧氣需求一

發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)一發(fā)酵課本P5一微生物的代謝類型同化類型異化類型自養(yǎng)型異養(yǎng)型厭氧型需氧型兼性厭氧型

發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

據(jù)史料記載，早在公元5世紀(jì)魏代古籍中，就有腐乳生產(chǎn)工藝的記載，“干豆腐加鹽成熟后為腐乳”。到了明代我國就大量加工腐乳，而今腐乳已成長為具現(xiàn)代化工藝的發(fā)酵食品。又稱東方乳酪。事實(shí)11.制作腐乳的原料是什么？2.腐乳在制作的過程中蛋白質(zhì)發(fā)生什么變化，進(jìn)而使豆腐變得味道鮮美而利于消化？3.有哪些微生物參與了豆腐的發(fā)酵？是哪種微生物起主要作用？4.參與發(fā)酵的微生物如何獲得？

閱讀教材P5，思考:豆腐多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。毛霉能產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶，將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸，將脂肪分解成甘油和脂肪酸?？諝庵卸垢l(fā)酵中的毛霉腐乳制作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)。（1）概念：（2）特點(diǎn)：以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主；通常是家庭式或作坊式的。（3）舉例：固體發(fā)酵（泡菜、腐乳等）半固體發(fā)酵（豆豉、醬、醬油等）一

發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)課本P51.使用酵母菌制作饅頭屬于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)嗎？不屬于使用前一次發(fā)酵保存下來的面團(tuán)進(jìn)行的才算。2.直接利用空氣中毛霉孢子制作腐乳屬于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)嗎？屬于，若直接接種毛霉，則不屬于。3.豆瓣醬的制作過程，回答以下問題：煮黃豆→冷卻后在黃豆表面抹上一層面粉→發(fā)酵→加鹽、加水→在烈日下暴曬、攪動(dòng)，進(jìn)一步發(fā)酵。(1)參與豆瓣醬發(fā)酵的微生物來自

。(2)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？空氣發(fā)酵的生產(chǎn)條件不易控制，且容易受雜菌污染。思考：課本P5【例2】我國有歷史悠久的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù),它促進(jìn)了豐富多彩的飲食文化的形成。下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的說法,錯(cuò)誤的是()A.發(fā)酵是指利用微生物的無氧呼吸獲得產(chǎn)物的過程B.利用的微生物可直接來自原材料C.以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主D.通常是家庭式或作坊式的A資料書P4跟蹤訓(xùn)練2.下列關(guān)于腐乳制作原理的敘述，不正確的是A.腐乳制作實(shí)質(zhì)就是利用發(fā)酵技術(shù)，將大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)

物的過程B.腐乳制作中，起作用的微生物多為異養(yǎng)型真菌C.傳統(tǒng)發(fā)酵利用的是天然存在的菌種，所生產(chǎn)的食品安全性更高D.家庭自制腐乳時(shí)，一般不需要單獨(dú)接種菌種√傳統(tǒng)發(fā)酵利用的是天然存在的菌種，沒有經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌，所生產(chǎn)的食品安全性較低，C錯(cuò)誤。一

嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品二制作泡菜乳酸含量0.4%~0.8%時(shí)，口味、品質(zhì)最佳①分類地位：②代謝類型：④種類：③分布：⑤應(yīng)用：乳酸菌異養(yǎng)厭氧型空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物腸道常見乳酸鏈球菌、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原核生物隨乳酸增加，pH會(huì)變小，口感變酸。原理乳酸菌在無氧條件下能將葡萄糖分解成乳酸C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）+能量酶應(yīng)用的微生物課本P5-6泡菜的制作一

嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品二制作泡菜亞硝酸鹽的含量低新鮮蔬菜、調(diào)味品、泡菜壇或其他密封性良好的罐子發(fā)酵條件材料用具適宜的溫度；根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時(shí)間，嚴(yán)格控制厭氧條件。制作泡菜任務(wù)3制作流程①鹽的作用：②鹽水濃度要適宜的目的：③鹽水煮沸的目的：調(diào)味；抑制其他微生物生長過高：口味不佳，乳酸菌發(fā)酵受到抑制；過低：雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。殺滅其中雜菌；去除水中的氧氣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；①配制鹽水課本P6泡菜的制作制作泡菜任務(wù)3制作流程④為什么泡菜壇中的菜料只能裝八成滿？a.防止發(fā)酵初期酵母菌等產(chǎn)生CO2造成發(fā)酵液溢出壇外；b.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。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)，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿；①配制鹽水②原料處理、蔬菜裝壇課本P6泡菜的制作制作泡菜任務(wù)3制作流程①配制鹽水②原料處理、蔬菜裝壇將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋⑤冷卻的目的：為了不影響乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)。③加鹽水課本P6泡菜的制作制作泡菜任務(wù)3制作流程①配制鹽水②原料處理、蔬菜裝壇③加鹽水④封壇發(fā)酵向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過程中注意經(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；①用水封閉壇口的目的是使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕，這是最簡易的營造無氧環(huán)境的方法。②說明泡菜制造進(jìn)行乳酸發(fā)酵需要無氧環(huán)境。⑥用水密封泡菜壇的目的是什么？這說明泡菜制作需要什么條件？

注意：泡菜發(fā)酵一段時(shí)候后可能會(huì)出現(xiàn)白色的膜，是產(chǎn)膜酵母菌繁殖形成的；課本P6泡菜的制作一

嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品二制作泡菜如何判斷腌制的泡菜是否成功？1.泡菜質(zhì)量可以根據(jù)泡菜的色澤和風(fēng)味進(jìn)行初步的評(píng)定；2.可以通過在顯微鏡下觀察乳酸菌的形態(tài)；4.根據(jù)亞硝酸鹽的含量來評(píng)定。3.根據(jù)不同時(shí)期泡菜壇中乳酸菌的數(shù)量來評(píng)定。

一般來說，腌制成功的泡菜湯清亮，無霉花浮膜，菜質(zhì)脆嫩度適口，酸甜咸味適宜，具有一定的香氣，咀嚼后無渣等。泡菜制作課本P6泡菜的制作制作泡菜任務(wù)3⑴據(jù)圖分析，從亞硝酸鹽含量來看，你認(rèn)為該泡菜在什么時(shí)間食用比較合適？為什么？⑵他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個(gè)結(jié)果最可能的原因是什么？⑶加入“陳泡菜水”的目的是什么？10天后食用比較合適。因?yàn)榇藭r(shí)亞硝酸鹽含量低。加鹽太多，鹽濃度過高，殺死了乳酸菌等微生物?！瓣惻莶怂焙兌容^高的乳酸菌，相當(dāng)于接種乳酸菌，增加了乳酸菌數(shù)量，可快速發(fā)酵產(chǎn)生乳酸。某同學(xué)在制作泡菜前，查閱資料得知，可以向泡菜壇中加些“陳泡菜水”。在用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的食鹽水制作泡菜時(shí)，他在不同時(shí)間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果如圖。請你幫他分析下列問題：課本P8拓展應(yīng)用【例3】家庭泡菜的制作方法:新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后,放入徹底清潔并用白酒擦拭過的泡菜壇中,然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”,密封后置于溫度適宜的陰涼處。下列與此過程相關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒B.加入“陳泡菜水”的作用是提供乳酸菌C.若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是大量的食鹽抑制了乳酸菌的發(fā)酵過程D.制作泡菜過程中,有機(jī)物的干重和種類將減少D資料書P5舌尖上的中國——四川泡菜泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌數(shù)量、乳酸含量和亞硝酸鹽含量的變化情況發(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（乳酸積累，抑制其他菌活動(dòng)）增多達(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）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）資