1.1傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用課件高二下學期生物人教版選擇性必修3

第1章

發(fā)酵工程涂老師的課堂人教版

選擇性必修三科技探索之路——從傳統(tǒng)發(fā)酵技術到發(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40年代科學家發(fā)現酶在酵母菌發(fā)酵中的作用，了解了發(fā)酵的本質。傳統(tǒng)的固體發(fā)酵開始向半固體發(fā)酵和液體發(fā)酵演變。青霉素產生菌是需氧型，建立了深層通氣液體發(fā)酵技術，抗生素發(fā)酵工業(yè)興起涂老師的課堂20世紀70年代1957年20世紀80年代科學家用微生物生產谷氨酸，開始人工誘變特定微生物。酶、多糖、維生素發(fā)酵工業(yè)興起基因工程、細胞工程使發(fā)酵工程進入定向育種的新階段，如人胰島素、干擾素對發(fā)酵過程進行綜合研究，能夠自動記錄和控制發(fā)酵過程的全部參數科技探索之路——從傳統(tǒng)發(fā)酵技術到發(fā)酵工程第1章第1節(jié)涂老師的課堂人教版

選擇性必修三傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用本節(jié)聚焦：什么是傳統(tǒng)發(fā)酵技術？制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？怎樣制作泡菜？怎樣制作果酒和果醋？嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品2/發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術1/發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術一豆豉醬油醬涂老師的課堂一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術

約9000年前，我們的祖先就會利用微生物將谷物、水果等發(fā)酵成含酒精的飲料。夏禹時期，已有了關于少康（即杜康）造秫酒的傳說。

人類最初可能是發(fā)現儲存的水果會自然發(fā)酵變成酒，因而逐漸摸索出釀酒技術的。

釀酒技術給古代人民的生活增添了豐富的色彩。我國具有悠久的釀酒文化和歷史，許多古老的釀酒工藝一直保留并延續(xù)至今。漢代磚刻上的釀酒圖我國古代釀酒作坊的繪畫作品涂老師的課堂一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術

1857年，法國的微生物學家巴斯德通過實驗證明，酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的。

此后，人們才開始了解發(fā)酵的本質。酵母菌巴斯德補充與回顧：必修一P79頁“關于酶本質的探索”涂老師的課堂一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術1.發(fā)酵指人們利用微生物，在適宜條件下，將原料通過微生物的代謝轉化為人類所需要的產物的過程。（1）概念：（2）原理：不同的微生物具有產生不同代謝產物的能力，因此利用它們就可以生產出人們所需要的多種產物。C6H12O6等C2H5OH等乳酸菌酵母菌醋酸菌（3）類型：醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵需氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵

涂老師的課堂一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術2.傳統(tǒng)發(fā)酵技術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、鹵汁等發(fā)酵物中微生物進行發(fā)酵，制作食品的技術。（1）概念：（2）實例：腐乳、醬、醬油、醋、泡菜和豆豉等，它們是我國傳統(tǒng)飲食文化的重要組成部分。（3）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，通常是家庭式或作坊式的。豆豉醬油醬豆豉醬醬涂老師的課堂一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術3.腐乳（1）特點：經微生物發(fā)酵制作的大豆食品（2）制作原理：蛋白質小分子肽+氨基酸蛋白酶（因此味道鮮美，

易于消化吸收）（3）參與的微生物：酵母、曲霉、毛霉等，起主要作用的是毛霉脂肪甘油+脂肪酸脂肪酶涂老師的課堂一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術3.腐乳（4）制作過程

請觀看視頻涂老師的課堂一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術3.腐乳（4）制作過程：直接利用原材料中天然存在的微生物利用干棕葉（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃條件下，讓豆腐上長出毛霉加鹽可以析出豆腐中的水，使豆腐變硬，鹽也能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質。含水量70%左右為宜，含水量過高不易成形，過低不利于毛霉生長鹵湯是由酒（12%）及各種香辛料配置而成，抑制微生物的生長同時使腐乳有獨特的香味。讓豆腐長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制制腐乳坯(1)腐乳的制作需要多種微生物的參與，起主要作用的是曲霉(

)(2)豆腐中的蛋白質被蛋白酶全部分解成了氨基酸(

)對點鞏固：判斷正誤××嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品二涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品1.乳酸發(fā)酵（1）應用的微生物：（2）原理：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①代謝類型：②作用：④種類：③分布廣泛：⑤應用：乳酸菌異養(yǎng)厭氧細菌（原核生物）在無氧情況下能將葡萄糖分解成乳酸空氣、土壤、植物體表、人或動物腸道常見為乳酸鏈球菌、乳酸桿菌乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制

乳酸鏈球菌（球狀）

乳酸桿菌（桿狀）涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品2.酒精發(fā)酵（1）應用的微生物：①代謝類型：②作用：④生長溫度：③分布：⑤應用：酵母菌兼性厭氧真菌（真核生物）在無氧情況下能將葡萄糖分解成酒精和CO2含糖量較高的蔬菜、水果表面釀酒酵母的最適生長溫度約為28℃釀酒、制作饅頭和面包

果酒面包

涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品2.酒精發(fā)酵（1）應用的微生物：（2）原理：酵母菌果酒面包在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶在無氧條件下，酵母菌能進行酒精發(fā)酵C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品3.醋酸發(fā)酵（1）應用的微生物：（2）原理：①代謝類型：②作用：④應用：③生長溫度：醋酸菌異養(yǎng)好氧細菌（原核生物）在氧氣、糖都充足時，能將糖分解成醋酸；在缺糖時，能將乙醇轉化成乙醛，在將乙醛變成醋酸多數醋酸菌的最適生長溫度為30~35℃釀醋

C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量制作果酒制作果醋酵母菌-真菌醋酸菌-細菌制作泡菜乳酸菌-細菌二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（1）原理植物體表面的天然的乳酸菌來進行發(fā)酵，在無氧的條件下，乳酸菌將糖分解為乳酸。發(fā)酵期間，乳酸不斷積累，當它的質量分數為0.4%—0.8%時，泡菜的口味和品質最佳。（2）材料用具食鹽、清水、新鮮蔬菜、蒜瓣、生姜及其它香辛料、泡菜壇或其它密封性良好的罐子等。涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（3）方法步驟1.用清水和食鹽配置質量分數為5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用。二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（3）方法步驟1.用清水和食鹽配置質量分數為5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用。鹽水煮沸有兩大作用：一是除去水中的氧氣，

二是殺滅鹽水中的其他細菌。(殺菌除氧）鹽水冷卻的目的是防止乳酸菌等微生物的生命活動受影響。鹽的用量不能過高也不能過低。過高乳酸發(fā)酵受抑制，導致泡菜的風味差；過低，雜菌易繁殖，導致泡菜變質。二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（3）方法步驟2.將新鮮蔬菜（如蘿卜、黃瓜和豇豆）洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內；裝至半壇時，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿。二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（3）方法步驟2.將新鮮蔬菜（如蘿卜、黃瓜和豇豆）洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內；裝至半壇時，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿。泡菜發(fā)酵初期，大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，產生較多的CO2，防止發(fā)酵液溢出壇外；防止因太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導致菜料變質腐爛；留有一定空間，方便拿取泡菜。3.將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過全部菜料，蓋好壇蓋。二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（3）方法步驟3.將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過全部菜料，蓋好壇蓋。創(chuàng)造無氧環(huán)境等4.向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過程中注意經常向水槽中補充水，根據室內溫度控制發(fā)酵時間。創(chuàng)造無氧環(huán)境二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（3）方法步驟二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（4）方法步驟

中的幾點補充1：裝壇后可以加一些原來已經腌制好的泡菜汁更好

----相當于接種發(fā)酵微生物，可縮短腌制時間。水封閉壇口起著使壇內與壇外空氣隔絕的作用，這是最簡易的造成無氧環(huán)境的方法。說明乳酸菌進行乳酸發(fā)酵需無氧環(huán)境。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？二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（4）方法步驟

中的幾點補充3：為什么泡菜壇內有時會長一層白膜，這層白膜是怎么形成的？形成白膜是由于產膜酵母的繁殖。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。4.制作泡菜

方法步驟31配制鹽水蔬菜處理裝壇加鹽水封壇發(fā)酵過高：乳酸發(fā)酵受抑制，泡菜風味差；過低：雜菌易繁殖，導致泡菜變質。殺菌、除氧將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內；裝至半壇時，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿；創(chuàng)造無氧環(huán)境將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋；向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，在發(fā)酵過程中注意向水槽中補充水；根據室內溫度控制發(fā)酵時間；不影響乳酸菌的生命活動用清水和食鹽配制質量百分比為5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用；二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（5）亞硝酸鹽的檢測原理：顏色反應—比色法酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后，再與N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽結合生成玫瑰紅溶液。將經過反應顯色后的待測樣品與標準液比色，即可計算出樣品中的亞硝酸鹽含量。稱量榨汁亞硝酸鹽速測盒試劑、比色卡發(fā)酵過程分析發(fā)酵時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）減少（乳酸積累，pH下降，抑制其活動）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）下降至相對穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（6）發(fā)酵過程分析二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（7）進一步探究

某同學在制作泡菜前，査閱資料得知，可以向泡菜壇中加入一些“陳泡菜水”；在用質量百分比為5%的食鹽水制作泡菜時，他在不同時間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結果見右欄曲線圖。(1)

據圖分析，從亞硝酸鹽的含量來看，你認為該泡菜在什么時間食用比較合適？為什么？發(fā)酵10天后，亞硝酸鹽含量降到較低水平。(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結果最可能的原因是什么？可能是食鹽濃度過高、發(fā)酵溫度過低等原因導致泡菜未能正常發(fā)酵。(3)

加入“陳泡菜水”的目的是什么？“陳泡菜水”中含有純度較高的乳酸菌，加入“陳泡菜水”相當于接種乳酸菌。二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品4.制作泡菜（7）進一步探究如何判斷你腌制的泡菜是否成功？色澤如何？口味如何？泡菜質量可以根據泡菜的色澤和風味進行初步的評定；一般來說，腌制成功的泡菜湯清亮，無梅花浮膜，菜質脆嫩度適口，酸甜咸味適宜，具有一定的香氣，咀嚼后無渣等。失敗成功涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋（1）原理葡萄的果皮表面附著有大量的不同種類的野生酵母菌。在這些酵母菌的作用下，水果可以發(fā)酵成果酒。在有氧的條件下，果酒經醋酸菌的作用還可以進一步發(fā)酵成果醋。（2）材料用具新鮮的葡萄、洗潔精、70%的酒精、發(fā)酵瓶、紗布和榨汁機等。涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋（3）方法步驟將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機榨取葡萄汁，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;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;除灰去污避免葡萄破損，減少雜菌污染①有氧條件，利于酵母菌快速繁殖；耗盡O2后，再進行酒精發(fā)酵；②防止發(fā)酵過程中產生的CO2造成發(fā)酵液溢出。無需多次。防止菌種減少，影響發(fā)酵器具消毒沖洗葡萄榨汁裝瓶涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋（3）方法步驟將溫度控制在18-30℃進行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點（注意：不是打開瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時間為10-12d?？赏ㄟ^從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵的情況進行檢測。排出CO2，防止爆裂防止雜菌污染將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機榨取葡萄汁，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;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)酵當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為30-35℃，時間為7-8d。空氣中的醋酸菌會進入果酒發(fā)酵液中大量繁殖涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋（3）方法步驟將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機榨取葡萄汁，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℃進行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點（注意：不是打開瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時間為10-12d?？赏ㄟ^從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵的情況進行檢測。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)酵當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為30-35℃，時間為7-8d。涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋（4）結果分析與評價如何檢測果酒和果醋的制作是否成功？果酒：a.聞

b.品嘗

c.用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液檢測果醋：a.聞

b.品嘗

c.使用pH試紙檢測檢測和比較發(fā)酵前后的pH值

d.觀察醋酸菌膜是否形成。涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋（4）結果分析與評價在制作果酒和果醋的過程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？引起變化的原因是什么？在葡萄酒的制作過程中，發(fā)酵液中會產生氣泡，這是因為酵母菌發(fā)酵產生CO2；如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，隨著發(fā)酵時間的延長，由果皮進入發(fā)酵液的花青素會越來越多，因而發(fā)酵液的顏色會逐漸加深變成深紅色。果醋發(fā)酵過程中一般不會出現氣泡，發(fā)酵完成時，在發(fā)酵液的液面上會出現一層菌膜，這是醋酸菌膜。涂老師的課堂二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋（5）裝置改進結構作用酒精發(fā)酵時狀態(tài)醋酸發(fā)酵時狀態(tài)充氣口排氣口出料口通入空氣關閉打開，并接入氣泵排出CO2打開打開便于取樣監(jiān)測關閉關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（會或不會）

出現氣泡；

紫色葡萄皮的

進入發(fā)酵液,使葡萄酒呈

色。會花青素

深紅②果醋：一般（會或不會）

出現氣泡，發(fā)酵完成時，在發(fā)酵液的液面會出現一層菌膜，是

菌膜。不會醋酸菌二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品5.制作果酒和果醋（6）探究·實踐--制作果酒和果醋

結果分析與評價二項目泡菜果酒果醋菌種生物學分類代謝方式最適溫度范圍生產生活應用發(fā)酵原理乳酸菌酵母菌醋酸菌原核生物原核生物真核生物異養(yǎng)厭氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)兼性厭氧型18~30℃30~35℃30-40℃乳制品的發(fā)酵、泡菜釀酒、發(fā)面制醋C6H12O62C3H6