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第1章 发酵工程
这些食品的制作都离不开微生物发酵
制作不同的发酵食品，需要的微生物一样吗？
如何分离和培养微生物呢？
早餐：
面包
酸奶
馒头夹腐乳
啤酒
味精
胰岛素
啤酒、味精乃至胰岛素等药物的工业化生产，也利用了微生物的发酵
工业化大规模生产在菌种的选育和培养、发酵条件的控制等方面比传统发酵生产要复杂得多，需要通过发酵工程来实现
发酵工程的流程是怎样的？
它用到的技术与传统发酵技术有什么不同？
它用到的技术与传统发酵技术有什么不同？
发酵工程在社会和经济中有哪些应用？
发酵工程
指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的 和 、产物的 和 等方面
选育
培养
分离
提纯
从传统发酵技术到发酵工程
约9000年前
我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵为含酒精的饮料。后来，人们通过自然发酵或曲种传代的固体发酵方法生产其他食品，如酱油、醋、豆鼓、腐乳和酸奶等。这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成，但在几千年的时间里，人们并不明白其中的原理
科技探索之路
3000多年前古埃及人采摘葡萄酿酒场景的壁画
从传统发酵技术到发酵工程
·1857年
法国微生物学家巴斯德(L.Pasteur,1822-1895)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
从传统发酵技术到发酵工程
·1897年
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，逐渐了解了发酵的本质。之后的30多年间，微生物的分离和纯化技术得到了应用，发酵生产的工艺和设备不断完善，传统的固体发酵开始向半固体发酵和液体发酵演变。同时，作坊式的手工生产向近代工业化生产方向发展。利用微生物生产的新产品，如酒精、柠檬酸和淀粉酶等不断出现。
从传统发酵技术到发酵工程
·20世纪40年代
利用发酵工程大规模生产青霉素成为研究的主攻方向。由于青霉素产生菌是需氧型的，科学家在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气液体发酵技术，使青霉素的生产实现了产业化。不久，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。
从传统发酵技术到发酵工程
· 1957年
用微生物生产谷氨酸获得成功。20世纪60年代，科学家通过研究微生物的代谢途径，继续改进发酵技术，通过人工诱变特定微生物，获得了具有更高生产能力的突变类型。之后，酶制剂、多糖、维生素发酵工业相继兴起。
从传统发酵技术到发酵工程
·20世纪70年代以后
基因工程、细胞工程等的发展，使发酵工程进入了定向育种的新阶段。例如，运用基因工程可以将动植物的基因转移到微生物中，获得具有特殊生产能力的微生物，大量生产人们所需要的产品，如人胰岛素、干扰素等。
从传统发酵技术到发酵工程
·20世纪80年代
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，以更加合理地控制发酵过程。目前，人类已经能够自动记录和控制发酵过程的全部参数
第1节 传统发酵技术的应用
第1章 发酵工程
从社会中来
“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）诗中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，为什么一个是醇厚浓郁、耐人寻味的酒，一个却是酸味柔和、口感绵长的醋呢？它们的制作方法有什么不同？你想不想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋呢？
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（乙酸），因此口感不同
葡萄酒
葡萄醋
约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料
夏禹时期有少康（杜康）造秫酒的传说
1857年，法国微生物学家巴斯德证明了酒精发酵是由活的酵母菌引起的。此后，人们才开始了解发酵的本质
展示我国古代酿酒作坊的绘画作品
汉代砖刻上的酿酒图
人类有意无意地利用微生物发酵制作果酒或其他食品，已经有几千年的历史
发酵与传统发酵技术
发酵
指人们利用_______，在_____的条件下，将原料通过________ ___转化为人类所需要的产物的过程
发酵原理
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物
发酵类型
微生物
适宜
微生物的代谢
需氧发酵
厌氧发酵
醋酸发酵
酒精发酵、乳酸发酵
必修一中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念
腐乳
我国古代劳动人民创造出来的一种经过微生物发酵制作的大豆食品
公元5世纪的北魏古籍记载腐乳生产工艺
参与发酵的微生物：多种微生物，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是 。
发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成 和 。
小分子的肽
氨基酸
毛霉
味道鲜美，易于消化吸收，便于保存
传统发酵技术（ ）
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
类型
固体发酵（ ）
半固体发酵（ ）
泡菜、粮食白酒、腐乳等
豆豉、酱、酱油等
泡菜
白酒
腐乳
豆豉
酱
酱油
混合菌种、家庭式或作坊式
使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？
不属于；使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算
例如直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术，若直接接种毛霉，则不属于
尝试制作传统发酵食品
乳酸菌
①代谢特点
_____细菌，代谢类型为_ _________;在_____的情况下能将_______分解成______；
②反应简式
③生产应用
可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等
厌氧
无氧
葡萄糖
乳酸
异养厌氧型
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+能量
酸奶
泡菜
电镜下的乳酸杆菌（照片经后期人工上色处理，放大约6000倍）
④分布
在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内
⑤常见类型
乳酸链球菌和乳酸杆菌
乳酸菌-细菌
乳酸链球菌
乳酸杆菌
（作酸奶）
酵母菌
①代谢特点
是一类_____ ___，是______ __微生物；在___ __的条件下能进行_____ __ _
②重要影响因素
__ __是影响酵母菌生长的重要因素；酿酒酵母的最适生长温度约为_____；
③反应简式
④生产应用
可用于_____、_____ ____等
⑤分布
在一些______ __的__ __、__ ___ _
单细胞真菌
无氧
酒精
兼性厌氧
发酵
温度
28℃
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
酿酒
制作馒头和面包
含糖量较高
水果
蔬菜表面
酵母菌-真菌
醋酸菌
①代谢特点
_____细菌，代谢类型是_ _________；
当_____________ _时，能将___分解为__ __；
当______ __时则将_____转化为_____，再将_____变为__ __；多数醋酸菌的最适生长温度为________；
②反应简式
③生产应用
醋酸菌可用于制作各种风味的____
好氧
O2、糖源都充足
乙醛
异养需氧型
糖
醋酸（乙酸）
缺少糖源
乙醇
乙醛
醋酸
30-35℃
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
醋
醋酸菌-细菌
探究 实践
制作传统发酵食品
微生物繁殖方式和代谢特点
菌种名称 生物分类 代谢类型 适宜温度 繁殖方式 发酵对氧的需求
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
真核生物
异养
兼性厌氧
出芽生殖
前期需氧，
后期不需氧
原核生物
异养需氧
30—35℃
二分裂
一直需氧
原核生物
异养厌氧
二分裂
密闭不需氧
18—25℃
18—20℃
一、制作泡菜
发酵原理
①利用___________________ _来进行发酵；
②发酵期间，乳酸会_____ _，当它的质量百分比为
________ _时，泡菜的口味、品质最佳
③相关反应式
发酵条件
适宜的____ _；
严格控制___ __条件
植物体表面天然的乳酸菌
不断积累
0.4%-0.8%
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+能量
温度
厌氧
根据室内温度控制发酵时间
材料用具
①各种蔬菜（选新鲜蔬菜因为亚硝酸盐的含量低）均可
②调味品：如花椒、八角、生姜、蒜瓣及其他香辛料
③白酒、白砂糖和盐
④泡菜坛或其他密封性良好的罐子等
方法步骤
配制盐水
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；
原料处理、蔬菜装坛
加盐水
封坛发酵
调味，抑制微生物生长
杀菌（杀灭水中的微生物）及除去水中氧气
是为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动
盐的作用：
煮沸的目的：
冷却：
盐水浓度要适宜的目的：
过高，乳酸发酵将受抑制；过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质
方法步骤
配制盐水
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；
原料处理、蔬菜装坛
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；
加盐水
封坛发酵
装
泡菜坛子使用之前要检查密封性的目的：
给泡菜坛内创造无氧环境，严格控制厌氧条件
方法步骤
配制盐水
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；
原料处理、蔬菜装坛
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；
加盐水
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖
封坛发酵
方法步骤
配制盐水
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；
原料处理、蔬菜装坛
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；
加盐水
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖
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；
封
温度:
时间:
用量：
氧气：
18～20℃
15天
清水：食盐=4：1
无氧条件
结果分析与评价
1.用水封闭泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需什么条件？
用水封闭泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境
说明泡菜制作需要在无氧条件下进行
2.为什么泡菜坛只能装八成满？
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，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外
另外，泡菜坛装得太满，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；
泡菜坛留有一定空间，也更方便拿取泡菜
进一步探究
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。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（霉变的食品亚硝胺可增至数十倍至数百倍）
氧化
维生素C、E和酚类物质
硝酸盐
亚硝酸盐
还原
细菌等微生物
(硝酸还原菌产生硝酸还原酶)
腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵前期
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）
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作用，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌
《全》P4
1．(2021·浙江选考)用白萝卜制作泡菜的过程中，采用适当方法可缩短腌制时间。下列方法中错误的是 (　　)
A．将白萝卜切成小块
B．向容器中通入无菌空气
C．添加已经腌制过的泡菜汁
D．用沸水短时处理白萝卜块
《全》P4
2．在制作泡菜的过程中，不正确的是 (　　)
A．按照清水与盐的质量百分比为5%～20%的比例配制盐水
B．盐水入坛前要煮沸冷却，以防污染
C．在制作泡菜的过程中，亚硝酸盐的含量是逐渐增加的
D．泡菜制作的过程中，发酵时间长短受室内温度影响
二、制作果酒和果醋
1.制作果酒
发酵原理
①许多______ _________附着有大量的不同种类的______ _____；
②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）
③相关反应式
新鲜水果的果皮表面
野生酵母菌
C6H12O6+6O2+6H2O
酶
6CO2+12H20+能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
发酵条件
①温度——将温度控制在________进行发酵；
②氧气含量
a.氧气充足的情况下，________ _；
b.无氧条件下，进行__ _______；
18-30℃
大量繁殖
酒精发酵
方法步骤
器具消毒
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
冲洗葡萄
榨汁装瓶
酒精发酵
果酒检测
体积分数为70%的酒精的作用：
消毒
方法步骤
器具消毒
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
冲洗葡萄
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
榨汁装瓶
酒精发酵
果酒检测
冲洗的目的：
去除表面灰尘、污物
冲洗1-2次即可，能否连续冲洗，为什么：
不能，防止果皮表面的野生菌种数量减少
为什么去梗前冲洗：
避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会
方法步骤
器具消毒
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
冲洗葡萄
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
榨汁装瓶
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
酒精发酵
果酒检测
葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？
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
防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出
方法步骤
器具消毒
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
冲洗葡萄
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
榨汁装瓶
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
酒精发酵
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.
果酒检测
每隔12h左右将瓶盖拧松一点的目的：
拧松但不打开的目的：
排出气体
防止杂菌污染
方法步骤
器具消毒
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
冲洗葡萄
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
榨汁装瓶
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
酒精发酵
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.
果酒检测
可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测
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。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸；在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。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。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
2.制作果醋
发酵原理
①在_____的条件下，果酒经醋酸菌的作用可以进一步发酵成果醋
②当糖源充足时，醋酸菌还可以直接将糖分解为醋酸
③相关反应式
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
有氧
发酵条件
①温度——发酵温度为_ ______；
②氧气含量
氧气供应______
制作流程（以乙醇为底物的类型为例）
30-35℃
充足
果酒制作
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。
果醋检测
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
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，不会继续发酵
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
在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌
或者买一瓶醋，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（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间
果酒发酵与果醋发酵的装置
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
排气口胶管长而弯曲的作用？
防止空气中杂菌感染
果酒发酵与果醋发酵的比较
果酒发酵 果醋发酵
发酵菌种
菌种来源
菌种代谢类型
菌种生物类型
发酵原理
发酵条件 温度
时间
氧气
酵母菌
醋酸菌
附着在新鲜水果果皮表面的野生酵母菌
空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌
异养兼性厌氧型
异养需氧型
真核生物
原核生物
18-30℃
30-35℃
10-12d
7-8d
前期需氧，后期不需氧
始终需氧
传统发酵食品的制作过程中，利用了天然存在的菌种
、 和 等，往往会造成发酵食品的品质不一
为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得 ，再将它们接种到物料中进行发酵
菌种差异
杂菌情况不明
发酵过程的控制缺乏标准等
单一菌种
《全》P4
1．制作果酒过程中，操作有误的是 (　　)
A．将消毒过的葡萄汁装满发酵装置
B．将温度严格控制在18～30 ℃
C．榨汁机要清洗干净，并晾干
D．将冲洗的葡萄放入冲洗晾干的榨汁机进行榨汁
《全》P6
2．在酿制果醋的过程中，下列相关说法正确的是 (　　)
A．果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是兼性厌氧型细菌，需先通一段时间氧气后密封
B．在发酵过程中，温度控制在18～30 ℃，发酵效果最好
C．当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成乙酸而酿制成果醋
D．醋酸菌对氧气特别敏感，在深层发酵时中断通入氧气会导致醋酸菌代谢减慢
《全》P6
例1　下列关于制作果酒、果醋和泡菜时所利用的主要微生物的说法，正确的是 (　　)
A．使用的菌种分别是酵母菌、乳酸菌和醋酸菌
B．使用的微生物的代谢类型依次是异养兼性厌氧型、异养厌氧型、异养需氧型
C．使用的菌种都具有细胞壁、核糖体、DNA和RNA
D．使用的微生物的生殖方式都为分裂生殖
《全》P6例2　泡菜是利用乳酸菌发酵产生乳酸，辅以低盐来保存蔬菜并增进风味的一种发酵蔬菜制品，是我国广为流传的民间食品。
(1)由于传统工业的限制，泡
菜自然发酵过程中亚硝酸盐残留
量依然较高。如图1所示，该过
程中亚硝酸盐含量的变化趋势是
在发酵4 d之前，随着发酵的进行，亚硝酸盐含量不断增加，发酵4 d时含量最高，之后其含量迅速下降，发酵6 d后缓慢下降直至相对稳定
(2)图2是某活动小组记录的人工接种菌种条件下两种食盐浓度的泡菜中亚硝酸盐含量与发酵天数关系图。根据此实验结果，你认为适合制作泡菜的食盐浓度为
________。
5%
到社会中去
少量制作转向大规模生产时，会遇到许多新问题
例如，少量制作果醋时，不需要专门的搅拌装置。而大规模生产果醋时，由于发酵罐容积很大，就需要安装搅拌器，以保障醋酸菌对O2的需求。可见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。自己制作的果酒和果醋并非商品意义上的产品。在实际生产中还需要经过沉淀、过滤、灭菌、装瓶等过程才能获得成品酒或醋。果酒还需要在一定条件下进行后续发酵，以获得特定的风味和色泽。通过深入思考，可以感悟到，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。
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、芽抱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抱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。（ ）



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乙酸
二、拓展应用
1.请举例说说你身边的传统发酵食品有哪些，它们的制作原理是什么。有机会的话，你也可以尝试做一做。
腐乳、泡菜、酱、豆豉等都是生活中常见的传统发酵食品
2.某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加人一些“陈泡菜水”;在用质量分数为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，结果见曲线图。请你帮他分析相
关问题。
（1）据图分析，从亚硝酸盐的含量来看，你认为该泡菜在什么时间食用比较合适 为什么
应该在发酵10天后食用比较合适，因为这时亚硝酸盐
含量已经降到较低的水平
（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
可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵
（3）加入“陈泡菜水”的目的是什么？
“陈泡菜水”含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌
3.有3位同学分别采用了3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同学用了没有盖的塑料瓶，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。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
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

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