高中生物備課課件（新教材人教版2019）選擇性必修三 1-1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用

§1-1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用發(fā)酵工程“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?！保ㄌ啤ね鹾玻┰娭刑峒暗钠咸丫剖侨祟惱梦⑸锇l(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，為什么一個是醇厚濃郁、耐人尋味的酒，一個卻是酸味柔和、口感綿長的醋呢？它們的制作方法有什么不同？你想不想自己動手制作葡萄酒和葡萄醋呢？提示：葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄發(fā)酵而來的，但是一個經(jīng)酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生了酒精，另一個經(jīng)醋酸菌有氧呼吸產(chǎn)生了乙酸，因此兩者口感不同。從社會中來葡萄及葡萄酒約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(guān)于少康（即杜康）造秫酒的傳說。人類最初可能是發(fā)現(xiàn)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(shù)的。釀酒技術(shù)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展示我國古代釀酒作坊的繪畫作品1857年，法國微生物學(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。此后，人們才開始了解發(fā)酵的本質(zhì)。巴斯德正在做實(shí)驗(yàn)思考：什么叫發(fā)酵呢？發(fā)酵含義：是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。發(fā)酵原理：不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝物的能力，因此利用它們就可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸腐乳的制作原理：經(jīng)過微生物的發(fā)酵，豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸。特點(diǎn)：味道鮮美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。菌種：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。顯微鏡下的毛霉正在發(fā)酵的豆腐坯傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)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)酵物陳釀中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。定義原材料中天然存在的微生物前一次發(fā)酵保存下來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物陳釀中的微生物菌種傳統(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。特點(diǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品還有醬、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。應(yīng)用嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品菌種舉例——乳酸菌厭氧細(xì)菌，在無氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸：特點(diǎn)可用于乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制等。用途種類很多，常見的有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。種類酶C6H12O62C3H6O3（乳酸）＋能量在自然界中分布廣泛，空氣、土壤、植物體表、人或動物的腸道內(nèi)都有乳酸菌分布。分布乳酸鏈球菌乳酸桿菌菌種舉例——酵母菌單細(xì)胞真菌，兼性厭氧微生物，無氧條件下能進(jìn)行酒精發(fā)酵：特點(diǎn)可用于釀酒、制作饅頭和面包等。用途酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量能以多種糖類作為營養(yǎng)物質(zhì)和能量的來源，因此在一些含糖量較高的水果、蔬菜表面經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)酵母菌的存在。分布酵母菌溫度是影響酵母菌生長的重要因素，釀酒酵母的最適生長溫度約為28℃。影響因素菌種舉例——醋酸菌好氧細(xì)菌當(dāng)O2、糖源都充足時能將糖分解成醋酸：當(dāng)缺少糖源時則將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿幔禾攸c(diǎn)可用于制作各種風(fēng)味的醋。用途多數(shù)醋酸菌的最適生長溫度為30~35℃。影響因素醋酸菌C6H12O6+2O22CH3COOH+2H2O+2CO2+能量酶C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量酶【探究·實(shí)踐】制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作泡菜制作傳統(tǒng)泡菜是利用植物體表面天然的乳酸菌來進(jìn)行發(fā)酵的。發(fā)酵期間，乳酸會不斷積累，當(dāng)它的質(zhì)量百分比為0.4%~0.8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳。原理食鹽、清水、新鮮蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜壇或其他密封性良好的罐子等。材料用具制作泡菜配制鹽水方法步驟材料處理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。將新鮮蔬菜（如蘿卜、黃瓜和豇豆等）洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻。制作泡菜裝壇和加香辛料方法步驟繼續(xù)裝至八成滿。晾干后裝入泡菜壇內(nèi)。裝至半壇時，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料。制作泡菜倒鹽水方法步驟封壇發(fā)酵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。向壇蓋邊沿水槽注滿水，并在發(fā)酵過程中補(bǔ)充水，據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時間。制作泡菜制作泡菜1.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？結(jié)果分析與評價2.為什么泡菜壇只能裝八成滿？用水密封泡菜壇的目的是給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無氧環(huán)境，這說明泡菜制作需要在無氧條件下進(jìn)行?！咎崾尽吭谂莶税l(fā)酵初期，由蔬菜表面帶入的大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，它們可進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的CO2，如果泡菜壇裝得太滿，發(fā)酵液可能會溢出壇外。另外，泡菜壇裝得太滿，會使鹽水不太容易完全淹沒菜料，從而導(dǎo)致壇內(nèi)菜料變質(zhì)腐爛。泡菜壇留有一定的空間，也更方便拿取泡菜。制作泡菜3.你腌制的泡菜成功嗎？色澤如何？口味如何？結(jié)果分析與評價根據(jù)實(shí)際情況回答。制作果酒和果醋許多新鮮水果（如葡萄）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(jīng)醋酸菌的作用還可以進(jìn)一步發(fā)酵成果醋。原理新鮮的水果（如葡萄、蘋果、山楂和龍眼等）、洗潔精、體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精、發(fā)酵瓶、紗布和榨汁機(jī)等。材料用具制作果酒和果醋清洗消毒方法步驟材料處理將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，用70%的酒精消毒，晾干備用。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。制作果酒和果醋榨汁裝瓶方法步驟用榨汁機(jī)榨取葡萄汁將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶中（注意：要留有大約1/3的空間），蓋好瓶蓋。制作果酒和果醋酒精發(fā)酵方法步驟取樣監(jiān)測18~30℃發(fā)酵。每隔12h左右將瓶蓋擰松一次，再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時間10~12d。可通過從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵的情況進(jìn)行監(jiān)測。制作果酒和果醋醋酸發(fā)酵方法步驟葡萄酒制作完成，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進(jìn)行葡萄醋發(fā)酵。30~35℃，7~8d。制作果酒和果醋制作果酒和果醋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？結(jié)果分析與評價【提示】在葡萄酒的制作過程中，發(fā)酵液中會產(chǎn)生氣泡，這是因?yàn)榻湍妇l(fā)酵產(chǎn)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(jìn)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(xiàn)氣泡，發(fā)酵完成時，在發(fā)酵液的液面上會出現(xiàn)一層菌膜，這是醋酸菌膜。制作果酒和果醋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？它們會對果酒發(fā)酵產(chǎn)生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？結(jié)果分析與評價【提示】果酒中除了酵母菌,還有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、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、果酒的pH等來控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情況下，醋酸菌能把糖分解成醋酸；在缺少糖源的情況下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿?。由于醋酸菌在有氧的條件下才能進(jìn)行旺盛的代謝活動，因此在制作果酒的過程中盡量減少O2含量，可以抑制醋酸菌的生長繁殖。此外，通過調(diào)節(jié)發(fā)酵的溫度、果酒的pH等同樣可以控制醋酸菌的含量。制作果酒和果醋在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續(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？結(jié)果分析與評價【提示】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。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。我們制作果醋時，可以先買一瓶醋，將其打開暴露于空氣中,一段時間后在醋的表面會有一層薄膜(實(shí)際上是醋酸菌)，用這層薄膜進(jìn)行接種可以明顯縮短制作果醋的時間。制作果酒和果醋你制作的果酒和果醋的口味如何？如果你對結(jié)果不滿意，應(yīng)該如何改進(jìn)？結(jié)