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选择性必修三 第1章 传统发酵技术的应用
你从教材上找到的关键性语句：
Ⅰ、发酵与菌种
1.发酵的历史
约9 000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；1857年，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。
2. 发酵
（1）发酵概念
发酵是指人们利用_微生物_，在_适宜_的条件下，将原料通过_微生物的代谢_转化为人类所需要的产物的过程。
（2）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。
（3）发酵类型
①好氧发酵：醋酸发酵
②厌氧发酵：酒精发酵 、乳酸发酵
3．腐乳的制作
（1）参与的微生物：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。
（2）腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。
4．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：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。
(3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉等。
5.乳酸菌
（1）分布广泛：空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内都有分布。
（2）代谢类型：异养厌氧型。
（3）常见种类：乳酸链球菌和乳酸杆菌。
（4）制作原理
①在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
②反应简式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。
6.酵母菌
（1）代谢特点
是一类_单细胞真菌_，是_兼性厌氧_微生物；在_无氧_的条件下能进行_酒精发酵_
（2）重要影响因素
__温度__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_28℃_；
（3）发酵原理（反应简式）
条件 反应简式 目的
有氧 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量 大量繁殖
无氧 C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量 酒精发酵
（4）生产应用
可用于_酿酒_、_制作馒头和面包_等
（5）分布
在一些_含糖量较高_的_水果_、蔬菜表面_
7.醋酸菌
（1）代谢特点
_好氧_细菌，代谢类型是异养需氧型 ；当_O2、糖源都充足 时，能将_糖_分解为_醋酸_； 当_缺少糖源_时则将_乙醇_转化为_乙醛_，再将_乙醛_变为_醋酸 ；多数醋酸菌的最适生长温度为_30-35℃_；
（2）发酵原理（反应简式）
①氧气、糖源都充足：醋酸菌能将糖分解成醋酸。
反应简式：
C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量。
②氧气充足、缺少糖源：醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
反应简式：
C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量。
（3）生产应用
醋酸菌可用于制作各种风味的_醋_
Ⅱ.制作传统发酵食品
实践一：泡菜的制作
1．发酵原理
(1)菌种：乳酸菌 。
(2)原理：在 无氧 条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成 乳酸 。
反应式：C6H12O6―→2C3H6O3（乳酸）+能量
2．实验流程
3．发酵条件
(1)选择气密性好的泡菜坛，以保证 无氧 条件。
(2)注意控制腌制 时间 、温度和 食盐 的用量。
①选择的泡菜坛要密封性好；
②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；
③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
4．亚硝酸盐含量的测定
(1)原理
亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸 →反应物＋N 1 萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红 色染料
(2)方法：比色法。即用显色反应后的样品与已知浓度的 标准显色液 进行对比，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。
(3)操作步骤
→→→
实践二：制作果酒和果醋
A.制作果酒：
1.参与发酵的主要微生物及来源：_新鲜水果的果皮表面附着的野生酵母菌 ；
2.发酵原理
①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_；
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
C6H12O6＋6H2O＋6O26CO＋12HO＋能量
C6H12O62CHOH(酒精)＋2CO＋能量
3.发酵条件：
①温度：将温度控制在_18-30℃_进行发酵；
②氧气含量：氧气充足的情况下，_大量繁殖_；无氧条件下，进行_酒精发酵_；
制作流程:
B.制作果醋：
参与发酵的主要微生物及来源：_ 空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌_；
发酵原理
①在_有氧_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＋2O22CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量。
C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量。
发酵条件：
①温度：发酵温度为_30-35℃_；
②氧气含量：氧气供应_充足_
制作流程（以乙醇为底物的类型为例）
判断训练：
葡萄酒的传统发酵中，起主要作用的是野生型酵母菌。(　　)
多种微生物参与了腐乳发酵。(　　)
制作腐乳过程中蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。(　　)
成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生。( )
制作葡萄酒的过程中，要定时拧松瓶盖放出CO2。(　　)
泡菜坛要选择密封性好的坛子。(　　)
制作泡菜时盐水要浸没全部菜料。(　　)
果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时。( )
果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器。( )
果酒、果醋、泡菜的制作过程中，发酵液pH均会降低。( )
家庭制作果酒、果醋和泡菜通常都不是纯种发酵，无需对材料和用具消毒。( )
若先酿酒再制醋，用酒制醋时改变的条件包括升高温度、通气等。( )
家庭制作果酒和果醋时，均需要进行接种操作。( )
在果酒发酵后期拧开瓶盖的间隔时间可缩短。( )
在果醋制作时，要定时将瓶盖拧松放气。( )
三、先练再讲
练习1：传统发酵技术的应用
1、下列关于腐乳制作的叙述，不正确的是(　　)（多选）
腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶
腐乳制作，实质就是将大分子有机物分解为小分子有机物的过程
家庭自制腐乳时一般不需要单独接种菌种
毛霉是一类有细胞壁但没有成形细胞核的生物
毛霉的菌丝有直立菌丝和匍匐菌丝
先将豆腐切成块放在消毒的笼屉中,保持温度在15~18 ℃,并具有一定湿度
将长满毛霉的豆腐放在瓶中,并逐层加盐,接近瓶口表面的盐要铺厚一些
卤汤中酒的含量一般控制在12%左右
食盐不能抑制微生物生长,只会影响腐乳口味
酒精含量过低可能导致豆腐腐败
对腐乳的风味和品质有影响的因素①盐的用量②酒的种类和用量③发酵温度④发酵微生物的种类⑤香辛料的用量
2、下列是有关腐乳制作的几个问题，其中正确的是(　　)
①腐乳的制作主要是利用了微生物发酵的原理，起主要作用的微生物是青霉、曲霉和毛霉　②含水量为70%左右的豆腐适于做腐乳。用含水量过高的豆腐制作腐乳，不易成形，且不利于毛霉的生长　③豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝，严格地说是直立菌丝，豆腐中还有匍匐菌丝　④决定腐乳特殊风味的是卤汤　⑤腐乳的营养丰富是因为大分子物质经过发酵作用分解成小分子物质，而且易于消化　⑥卤汤中含酒量应该控制在21%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长；含量过低，不足以抑制微生物的生长
A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．①④⑤⑥
3、关于泡菜制作的相关叙述，不正确的是(　　)（多选）
用清水和食盐配制质量百分比为5%～20%的盐水
发酵时间长短受室内温度影响
泡菜坛应选择火候好、无砂眼、盖子吻合好的
发酵过程无须向水槽中补充水
制作泡菜不宜加入陈泡菜水，否则易造成污染
腌制过程中乳酸菌含量会逐渐增多并达到最高峰，然后下降
4、某研究性学习小组以葡萄为材料进行果酒、果醋发酵实验，下列相关叙述错误的是(　　)(多选)
果酒和果醋的制作可用同一个装置，但需控制不同发酵条件
先供氧进行果醋发酵，然后隔绝空气进行果酒发酵
与人工接种的发酵相比，自然发酵获得的产品品质更好
适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖
无氧条件下酵母菌能存活但不能大量繁殖
自然发酵制作葡萄酒时起主要作用的菌是野生(型)酵母菌
葡萄酒的颜色是葡萄皮中的色素进入发酵液形成的
制作过程中随着发酵的进行发酵液中糖含量增加
为了提高果酒的产出量，果汁应尽量装满发酵瓶
葡萄除梗应在冲洗后完成
5、下列关于评价果酒和果醋制作是否成功的方法中，不合理的一项是(　　)
A．对于果醋可通过品尝的方法进行鉴定
B．通过向果酒发酵液样品中加入酸性重铬酸钾溶液进行鉴定
C．通过检测果醋发酵前后发酵液的pH变化进行鉴定
D．通过检测果酒发酵前后杂菌的数量变化进行鉴定
6、回答下列有关泡菜制作的问题：
(1)制作泡菜时，所用盐水需煮沸，其目的是_________________________ ______________。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是______________。
(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵的过程即为乳酸菌进行________的过程。该过程发生在乳酸菌细胞的________中。
(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有________、________和________等。
7、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。根据图示回答下列问题。
(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________。
讲解1：传统发酵技术的应用
一、腐乳制作
1.流程
（1）将豆腐切成3 cm×3 cm×1 cm若干块。
（2）将豆腐块放在铺有干粽叶的盘内,每块豆腐等距离排放,豆腐上再铺干净粽叶,再用保鲜膜包裹。
（3）将平盘放在温度为　15~18 ℃　的地方,毛霉逐渐生长,大约5 d后,豆腐表面丛生直立菌丝。
（4）当毛霉生长旺盛,呈淡黄色时,去除保鲜膜及粽叶,散热及水分,同时散去霉味约36 h。
（5）将豆腐凉透后,将豆腐间的菌丝拉断,整齐排在容器内,准备腌制。
（6）将长满毛霉的豆腐块(以下称毛坯)分层摆放,分层加盐,并随层高而增加　盐量　,在瓶口表面铺盐　厚些　,以防止　杂菌从瓶口进入　,约腌制8 d。
（7）将黄酒或米酒和糖、香辛料等混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在　12%　为宜。
2、要点提示
（1）含水量：以________%为宜，若过高，则影响毛霉的有氧呼吸，且腐乳不易成形；若过低，则不利于毛霉的____和____。
（2）控制好盐的用量：盐的浓度_________，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；盐的浓度_________，会影响腐乳的口味。
（3）配制卤汤：
①卤汤直接关系到腐乳的____ 、___ 、____。卤汤是由_____ 和各种______配制而成。
②卤汤中酒的含量一般控制在_____左右，加酒的目的是______________________________。 酒精含量过高，会影响______活性，延长腐乳成熟的 ；酒精含量过低，可能导致豆腐 。
③香辛料可以调制腐乳的____,也具有________ 作用。
（4）防止杂菌污染:
①玻璃瓶洗刷干净后用 消毒。
②装瓶时，操作要迅速小心。装瓶后用胶条将瓶口 。封瓶时，将瓶口通过酒精灯的____，防止瓶口被污染。
二、泡菜的制作
1、要点提示
⑴用水密封泡菜坛的目的是给泡菜坛内创造无氧环境。
⑵泡菜坛只能装八成满：①防止发酵液溢出坛外。②使盐水不易完全淹没菜料，导致菜料腐烂。③方便拿取泡菜。
⑶盐水煮沸后冷却：煮沸有两大作用，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的微生物。冷却是为了防止温度过高杀死坛内的微生物。
⑷加入陈泡菜液的目的是：增加乳酸菌数量
2、影响泡菜中杂菌数量及亚硝酸盐含量的因素：腌制方法、食盐的浓度大小、发酵的温度高低、腌制的时间长短等。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，都容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。发酵10天后食用比较合适，此时亚硝酸盐含量已经降到较低的水平。
三、制作果酒和果醋
1、方法步骤
→→→→→
2．制作果酒和果醋成功的关键点
项目 说明
材料的 选择 选择新鲜的水果，榨汁前先将水果进行冲洗。冲洗以洗去灰尘为目的，以防过度冲洗洗去野生酵母菌
防止发酵 液被污染 ①榨汁机和发酵瓶等都需清洗干净，且要进行消毒； ②冲洗水果时要先冲洗后除枝梗； ③发酵瓶排气管用曲颈管而不用直管
促进酵母菌繁殖和防止发酵液溢出 预留1/3空间
效果评价 对于果酒，通过嗅味、品尝进行初步鉴定，可用显微镜观察酵母菌，还可用重铬酸钾检验酒精的存在。对于果醋，可以首先通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，然后通过检测和比较醋酸发酵前后的pH进行进一步鉴定，还可用显微镜观察和计数醋酸菌。
3.发酵装置
(1)各部位的作用：
①充气口：在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管，可有效阻止空气中微生物的进入，避免来自空气的污染。
③出料口：用来取样。
(2)装置的使用：使用该装置制作果酒时，应该关闭充气口；制作果醋时，应将充气口连接充气泵，输入空气。
四、发酵技术中常用菌种的比较
项目 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
生物学分类 真核生物 原核生物 真核生物 原核生物
代谢类型 异养兼性 厌氧型 异养 需氧型 异养 需氧型 异养 厌氧型
最适生长 温度 18 ～30 ℃ 30～35 ℃ 15～18 ℃ 室温
生产应用 酿酒 酿醋 制作腐乳 制作酸奶、 泡菜　 　

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