资源简介

(共62张PPT)
第章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
从传统发酵技术到发酵工程
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，之后微生物的分离和纯化技术得到了应用。由手工生产向工业生产方向发展。
1897年
用微生物生产谷氨酸获得成功，酶制剂、多糖、维生素发酵工业兴起。
1957年
科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究。
20世纪80年代以后
法国微生物学家巴斯德通过实验证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的，从而将酵母菌与发酵联系起来。
1857年
利用发酵工程大规模生产青霉素，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现及生产，抗生素发酵工业兴起。
20世纪40年代
基因工程、细胞工程等发展，使发酵工程进入定向育种的新阶段。人胰岛素和干扰素大量生产。
20世纪70年代以后
1900
1940
1960
1850
1980
1970
约9000年前
我们祖先就会利用微生物将谷物、水果发酵为含酒精的饮料。这种传统发酵技术促进了中华名族特有饮食文化，但人们并不明白其中原理。
究竟什么是发酵呢？
1
“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”（唐，王翰）提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋，葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品.
从社会中来
葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸，因此口感不同。
为什么一个是醇厚浓香、耐人寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵产的醋呢？它们的制作方法有什么不同？
01
发酵与传统发酵技术
资料一：夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在
世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。
资料二：1857年，法国的微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活
的酵母菌引起的。
资料三：研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、
酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。
1、酒曲是什么
微生物
使原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物。
思考：
图1-1 汉代砖刻上的酿酒图
图1-2 展示我国古代酿酒作坊的绘画作品
2、酿酒加酒曲的目的是什么
一、发酵与传统发酵技术
一、
1、概念：
2、原理：
不同的微生物具有产生_______________的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
人们利用________，在_______的条件下，将原料通过_____________转化为人类所需要的产物的过程。
微生物
适宜
微生物的代谢
不同代谢产物
一、发酵与传统发酵技术
（一）发酵
为什么不同微生物产生的代谢产物不同？
不同微生物的遗传物质不同，导致其细胞内催化反应的酶不同，进而导致代谢途径有差异；
如底物为葡萄糖，无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，而乳酸菌进行乳酸发酵。
一、
1、概念：
2、原理：
不同的微生物具有产生_______________的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
人们利用________，在_______的条件下，将原料通过_____________转化为人类所需要的产物的过程。
微生物
适宜
微生物的代谢
不同代谢产物
一、发酵与传统发酵技术
（一）发酵
同种微生物产生的代谢产物一定相同？
同一种微生物处于不同环境条件下时，代谢途径也会出现差异。
如底物为葡萄糖的情况下，酵母菌在有氧、无氧条件下的代谢产物不同。
发酵的实质就是微生物在有氧或无氧条件下的细胞呼吸，是一个物质氧化分解的过程。
一、
1、概念：
2、原理：
不同的微生物具有产生_______________的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
人们利用________，在_______的条件下，将原料通过_____________转化为人类所需要的产物的过程。
微生物
适宜
微生物的代谢
不同代谢产物
一、发酵与传统发酵技术
（一）发酵
3、类型：
好氧发酵
厌氧发酵
如：醋酸发酵、谷氨酸发酵
如：酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵
氧气需求
对微生物而言，“发酵”在有氧和无氧条件下都能进行。
必修一（P94）中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念。
一、
1、概念：
2、原理：
不同的微生物具有产生_______________的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
人们利用________，在_______的条件下，将原料通过_____________转化为人类所需要的产物的过程。
微生物
适宜
微生物的代谢
不同代谢产物
一、发酵与传统发酵技术
（一）发酵
3、类型：
好氧发酵
厌氧发酵
如：醋酸发酵、谷氨酸发酵
如：酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵
氧气需求
4、实例：
腐乳的制作
一、发酵与传统发酵技术
4、实例：
腐乳的制作
（一）发酵
（1）原料：豆腐。
（2）参与发酵的微生物：________、______和______等，其中起主
要作用的是________。
酵母菌
曲霉
毛霉
毛霉
a.菌种来源：
空气中的毛霉
b.代谢类型：
异养需氧型
c.生殖方式：
孢子生殖
d.分适宜温度：
15-18℃
①毛霉：
真核生物
(好氧发酵)
一、发酵与传统发酵技术
4、实例：
腐乳的制作
（一）发酵
（1）原料：豆腐。
（2）参与发酵的微生物：________、______和______等，其中起主
要作用的是________。
酵母菌
曲霉
毛霉
毛霉
（3）腐乳制作的原理
味道鲜美，易于消化吸收，又便于保存。
蛋白质
________+________
蛋白酶
脂肪酶
脂肪 甘油 + 脂肪酸
氨基酸
小分子肽
一、发酵与传统发酵技术
4、实例：
腐乳的制作
（一）发酵
（1）原料：豆腐。
（2）参与发酵的微生物：________、______和______等，其中起主
要作用的是________。
酵母菌
曲霉
毛霉
毛霉
（3）腐乳制作的原理
蛋白质
小分子肽+________
蛋白酶
脂肪酶
脂肪 甘油 + 脂肪酸
氨基酸
（4）腐乳制作流程
让豆腐长出毛霉
直接利用空气中的毛霉孢子或者直接接种毛霉（15-18℃，一定湿度）
目的：让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶
加盐腌制
目的：析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长
加卤汤瓶
卤汤包括酒和香辛料
酒：抑制微生物生长，并使腐乳具有独特香味；
香辛料：调味，防腐杀菌
密封腌制
卤汤中酒的含量应控制在12%左右，过高会延长腐乳成熟的时间，过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败
方法：随豆腐层数加高增加盐用量，接近瓶口表面，铺厚一点
一、发酵与传统发酵技术
（4）腐乳制作流程
（一）发酵
4、实例：
（二）传统发酵技术
1、概念：
直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
2、类型：
固体发酵：
半固体发酵：
泡菜、粮食白酒、腐乳等
豆豉（chǐ）、酱、酱油等
醋坛
豆瓣酱
生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。
一、
一、发酵与传统发酵技术
（二）传统发酵技术
每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？
【思考辨析】
1.使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？
不属于
2.直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术吗？
属于
3.下列有关传统发酵技术的叙述，正确的是（ ）
A.发酵所用的微生物均为原核生物
B.不同发酵产品所用原料必定不同
C.传统发酵均需在通气条件下进行
D.发酵所用菌种都是天然存在的微生物
D
使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。
02
尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
制作泡菜我们应该选择什么微生物？
——乳酸菌
1.制作泡菜的微生物
原核生物
（2）生产运用：
用于乳制品的发酵、泡菜的腌制。
(3)分布:
（4）常见类型：
广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内
乳酸链球菌
和乳酸杆菌
尝试制作传统发酵食品
生物类型：
(1)乳酸菌
异养厌氧型
代谢类型：
二分裂
生殖方式：
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
乳酸链球菌（球状）
乳酸杆菌（杆状）
(厌氧发酵)
（5）发酵原理：
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
（6）发酵条件：
适宜的 ；根据室内温度控制发酵时间，
严格控制 条件。
温度
厌氧
1.制作泡菜的微生物
——乳酸菌
尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
怎么用乳酸菌制作泡菜呢？
舌尖上的中国——四川泡菜
新鲜蔬菜、调味品、泡菜坛或其他密封性良好的罐子
乳酸含量____________时，口味、品质最佳。
①原理：
②菌种来源：
③材料用具：
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量
酶
植物体表面天然的乳酸菌
2.制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
——泡菜
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
0.4%~0.8%
④方法步骤：
亚硝酸盐的含量低
用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用；
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
加盐水
封坛发酵
过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；
过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。
杀菌除氧
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
④方法步骤：
制作泡菜配置的水中为什么要加盐？
调味，抑制其他微生物生长
为什么煮沸的盐水一定要冷却后才能使用？
为了不影响乳酸菌的生命活动
用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用；
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
加盐水
封坛发酵
将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；
①在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们
可以进行发酵，发酵产物中有较多的二氧化碳，如果泡菜坛装的太满，发
酵液可能会溢出坛外。
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
④方法步骤：
为什么泡菜坛只能装八成满？
②泡菜坛装的太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变
质腐烂。
③泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；
用清水和食盐配制质量百分比为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用；
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
加盐水
封坛发酵
向坛盖边缘的水槽中注满水，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水；
根据室内温度控制发酵时间；
将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装入泡菜坛内；装至半坛时，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；
创造无氧环境
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
④方法步骤：
用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？
目的是给泡菜坛内创造无氧环境，这说明泡菜制作需要在无氧条件下进行。
你腌制的泡菜成功吗？色泽如何？口味如何
⑤结果分析
2.制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
——泡菜
泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；
一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无梅花浮膜，菜质脆嫩度适口，酸甜咸味适宜，具有一定的香气，咀嚼后无渣等。
根据亚硝酸盐的含量来评定；
可以通过乳酸菌的形态和数目；
注意：泡菜好吃，但不宜多吃，泡菜中亚硝酸盐会危及人体健康
泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生。膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。设计实验跟踪检测泡菜在制作过程中亚硝酸盐含量的变化，并探索腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量的影响，寻求提高泡菜质量的措施。
⑥进一步探究
亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。
膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，但在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下会转变成致癌物质亚硝胺（霉变的食品中亚硝胺可增至数十倍至数百倍）。
A 亚硝酸盐
2.制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
——泡菜
动物实验表明：
研究表明：
亚硝胺具有致癌作用，对动物具有致畸和致突变作用。
人类的某些癌症与亚硝胺(化学致癌因子)有关。
B 亚硝胺的毒性
⑥进一步探究
2.制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
——泡菜
在什么情况下，亚硝酸盐会转化为亚硝胺？
在什么情况下，亚硝酸盐会转化为亚硝胺？
适宜的pH、温度和一定的微生物作用
C 亚硝胺生成
⑥进一步探究
2.制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜
——泡菜
蔬菜水果
亚硝酸盐
pH、温度
微生物
亚硝胺
硝酸盐
硝酸盐还原菌
维生素C、E
和酚类物质
注意：发酵温度高；食盐用量过低；发酵时间短容易导致硝酸还原菌大量增殖，产生较多的亚硝酸盐
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵初期
发酵中期
发酵后期
变化曲线
少（O2抑制乳酸菌活动）
少
增加（硝酸盐还原菌的作用）
最多（乳酸积累，抑制其他菌活动）
增多
达到最多后开始下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）
减少（乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活动）
继续增多，最后保持稳定
下降至保持相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）
泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析
某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加些“陈泡菜水”，在用5﹪的食盐水制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见右栏曲线图，请你帮他分析问题。
（1）据图分析，从亚硝酸盐含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适？为什么？
（2）他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成这个结果最可能的原因是什么？
（3）加入“陈泡菜水”的目的是什么？
13天后食用比较好，亚硝酸盐含量低
盐浓度高，杀死了乳酸菌等微生物
“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸
【思考辨析】
1.制作果酒的微生物
单细胞真菌
——酵母菌
真核生物
生物类型：
（1）酵母菌
异养兼性厌氧型
代谢类型：
适宜条件下出芽生殖
生殖方式：
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
（2）生产应用：
可用于酿酒、制作馒头和面包等
（3）分布:
含糖量较高的水果、蔬菜表面。
（4）发酵原理：
1.制作果酒的微生物
——酵母菌
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
（4）发酵原理：
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵
C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量
酶
酶
C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O＋能量
（5）发酵条件：
制作果酒时将温度控制在__________ 进行发酵。
温度：
氧气：
制作果酒时，酵母菌先在 的情况下大量繁殖；
后在 下，进行酒精发酵。
氧气充足
无氧条件
18～30℃
最适生长温度约为_____
1.制作果酒的微生物
——酵母菌
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
28℃
10～12天
pH：
呈酸性。（5.0～6.0）
时间：
——醋酸菌
2.制作果醋的微生物
(1)醋酸菌
原核生物
生物类型：
异养需氧型
代谢类型：
二分裂
生殖方式：
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
二分裂生殖
(2)生产运用：
可用于制作各种风味的醋：食醋、果醋
（3）发酵条件：
温度：
氧气：
将温度控制在 进行发酵。
30～35℃
需要在充足的氧气条件下
(好氧发酵)
——醋酸菌
2.制作果醋的微生物
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
（3）发酵条件：
温度：
氧气：
将温度控制在 进行发酵。
30～35℃
需要在充足的氧气条件下
醋酸菌对 氧气 的含量很敏感，当进行深层发酵时，即使短时间 中断通入氧气 ，也会引起醋酸菌的 死亡 。
7～8天
pH：
呈酸性。
时间：
a. 当氧气、糖源充足时：
b. 当氧气充足，缺少糖源时：
“糖制醋”
将乙醇转变成乙醛，再将乙醛变为乙酸
“酒变醋”
——醋酸菌
2.制作果醋的微生物
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
（5）发酵原理：
C6H12O6＋2O2→2CH3COOH(乙酸）＋2H2O＋2CO2＋能量
酶
C2H5OH＋O2→CH3COOH(乙酸）＋H2O＋能量
酶
2.制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
①制作原理
A 许多新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的___________；
野生酵母菌
B 在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒（通过有氧呼吸大量繁殖，通
过无氧呼吸产酒精）
C 在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。
相
关
反
应
式
C6H12O6+6O2+6H2O
酶
6CO2+12H20+能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（乙酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（乙酸）+H2O+能量
果酒
果醋
b.洗洁精、体积分数70﹪的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等
a.新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等）
②材料用具
2.制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
器具消毒
冲洗葡萄
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。
2.制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
③方法步骤
70%的酒精的作用：
消毒
器具消毒
冲洗葡萄
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。
2.制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
③方法步骤
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。
冲洗的目的：
去除表面灰尘、污物
冲洗1-2次即可，能否反复冲洗，为什么？
不能，
防止野生菌种数量减少，影响发酵
为什么去梗前冲洗？
以防葡萄汁流失和破损导致杂菌污染
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。
2.制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
③方法步骤
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？
a.先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；
b.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
酒精发酵
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。
将温度控制在18～30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10～12d。
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。
2.制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
③方法步骤
每隔12h左右将瓶盖拧松一点的目的：
排出气体
拧松但不打开的目的：
防止O2进入和杂菌污染
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒检测
酒精发酵
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。
将温度控制在18～30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10～12d。
可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。
二、尝试制作传统发酵食品
2.制作果酒和果醋
③方法步骤
如何检测果酒的发酵情况（检测是否产生酒精）？
a.闻
b.品尝
c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测橙色→灰绿色
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒检测
酒精发酵
打开瓶盖
盖上纱布
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。
将温度控制在18～30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10～12d。
可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。
当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30～35℃，时间为7～8d。
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。
二、尝试制作传统发酵食品
2.制作果酒和果醋
③方法步骤
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒检测
酒精发酵
打开瓶盖
盖上纱布
当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30～35℃，时间为7～8d。
二、尝试制作传统发酵食品
2.制作果酒和果醋
③方法步骤
醋酸菌从何而来？
打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件（不能利用乙醇）而不能繁殖
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒检测
酒精发酵
打开瓶盖，盖上纱布
果醋检测
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用。
取新鲜葡萄，用清水冲洗1-2次，再去除枝梗和腐烂的籽粒，沥干。
将温度控制在18～30℃进行发酵，在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一点（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为10～12d。
可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测。
当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为30～35℃，时间为7～8d。
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶（注意：要留有大约1/3的空间），盖好瓶盖。
二、尝试制作传统发酵食品
2.制作果酒和果醋
③方法步骤
a.闻；
b.品尝；
c.使用pH试纸检测检测和比较发酵前后的pH值；
d.观察醋酸菌膜是否形成；
如何检测果醋的发酵情况？
2.制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
④结果分析与评价
1、在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？其中最明显的变化发生在发酵后多少天？引起变化的原因是什么？
在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2；开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。
如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的花青素会越来越多，因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。果醋发酵过程中一般不会出现气泡，发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜。
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
④结果分析与评价
2、在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长？它们会对果酒发酵产生影响吗？如果有，如何避免这种影响？
果酒中除了酵母菌，还有乳酸菌、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，从而使果酒变质。
可以通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳酸菌的含量。
由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少O2含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。
果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。
此外，通过调节发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
④结果分析与评价
3、在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？
随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低。
在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。
在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。
我们制作果醋时，可以先买一瓶醋， 将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜(实际上是醋酸菌)，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。
2.制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
④结果分析与评价
4、你制作的果酒和果醋的口味如何？如果你对结果不满意，应该如何改进？
制作成功的葡萄酒爽口，柔和，有浓郁的果香味；
制作成功的果醋有特有的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。
如果对制作结果不满意，应从制作过程全面考虑改进措施，如严格控制发酵条件，发酵所用装置要进行清洗、晾干、消毒等。
二、尝试制作传统发酵食品
（二）制作果酒和果醋
⑤果酒发酵和果醋发酵的装置
结构 作用 酒精发酵时状态 醋酸发酵时状态
充气口
排气口
出料口
通入空气
关闭
打开，并接入气泵
排出CO2
打开
打开
便于取样监测
关闭
关闭
其目的是防止空气中微生物的污染。
排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，为什么？
发酵瓶
果酒和果醋实验设计流程图
挑选葡萄
冲洗
榨汁
有氧
果酒
无氧
酒精发酵
醋酸发酵
果醋
项目 果酒制作 果醋制作
发酵菌种
菌种来源
菌种代谢类型
菌种细胞类型
发酵原理 在有氧条件下： 在无氧条件下： 氧气、糖源都充足时：
缺少糖源时：
发酵 条件 温度
时间
氧气
酵母菌
小结：果酒制作与果醋制作的比较
醋酸菌
主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
异养兼性厌氧型
异养需氧型
真核细胞
原核细胞
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
酶
空气中的野生型醋酸菌
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量
酶
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
酶
28℃
30-35℃
10-12d
7-8d
初期需氧，后期不需氧
需要氧气
到社会中去
查阅关于果酒和果醋工业化生产的工艺流程，比较自己制作果酒和果醋的方法与这些流程有哪些异同。在此基础上，请思考：当把少量制作转化为大规模生产时，需要解决哪些实际问题？你能从中体会到技术与工程的区别的和联系吗？
在大规模生产发酵产品时，需要进行更为全面周详的考虑，如考虑原料的来源与选样、菌种的选育与培养、发酵设备的选择、发酵条件的自动化控制、发酵产品的质量控制、成本价格等。
工程、技术与科学的不同——科学以“发现”为核心，技术以“发明”为核心，工程以“建造”和“产品”为核心。技术要通过工程设计等环节，将一系列相关技术体系化地组合起来，才能转化应用在工程中，大规模生产人们需要的产品。
果酒 果醋 腐乳 泡菜
微生物
原理
反应条件
检测方法
酵母菌
醋酸菌
毛霉
乳酸菌
酵母菌的无氧呼吸产生酒精
18~30 ℃，无氧
重铬酸钾与其反应呈灰绿色
醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸
30~35℃，通入氧气
品尝、pH试纸检测
毛霉产生蛋白酶和脂肪酶等
15～18℃接种，酒精含量控制在12％左右
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸
常温，无氧条件
pH检测，亚硝酸盐的检测方法
本节小结
总结4：
练习与应用
一、概念检测
1.油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时需要将豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢杆菌等微生物的卤汁中发酵。判断下列相关表述是否正确。
（1）卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。（ ）
（2）乳酸菌发酵产生了乳酸和CO2。（ ）
（3）微生物发酵产生了不同的代谢物使得该臭豆腐具有特殊的味道。（ ）
×
×
√
练习与应用
一、概念检测
2.传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是 （ ）
A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵
B.制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶
C.制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精
D.制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸
D
3.有三位同学分别采用了三种不同的发酵装置来制作果醋。A同学用的是带盖的塑料瓶；B同学用的是没有盖的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口一直由捆绑在瓶口的8层纱布覆盖；C同学则设计了如右图所示的发酵装置。
C同学的装置更适合制作果醋。出料口可以用来取样；充气口可以在发酵时连接充气泵进行充气，从而有利于醋酸菌更好地进行有氧呼吸，提高发酵效率；排气口可以用来排出在发酵过程中产生的气体，它通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接，其目的是防止空气中微生物的污染。
进一步改进：可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置，以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。
结合果醋的制作原理，你认为哪一种发酵装置更适合制作果醋？你还能继续改进这种装置吗？
1、为什么含有抗生素的牛奶不能发酵为酸奶？
牛奶发酵为酸奶主要依靠乳酸菌的发酵作用，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。
2、为什么要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？
有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。
【联系生活】
下面是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。请据图回答下列问题：
（1）图1中方框内的实验流程是_________。
（2）冲洗的主要目的是________，冲洗时应特别注意不能__________，
以防菌种的流失。
（3）图2所示装置中的充气口在_________时关闭，在__________时连
接充气泵，并连续不断地向内___________________。
（4）排气口在果酒制作时排出的气体是由_________(填生物名称)产生
的______。
醋酸发酵
除去污物
反复冲洗
酒精发酵
醋酸发酵
泵入空气（或氧气）
酵母菌
CO2

展开更多......

收起↑