资源简介

(共27张PPT)
离不开微生物发酵
你可以不？
第1节 传统发酵技术的应用
本节聚焦:
什么是传统发酵技术？
制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？
怎样制作这些食品？
第一章 发酵工程
汉代砖刻上的酿酒图
我国古代酿酒作坊的绘画作品
科技.探索 P2
从传统发酵技术到发酵工程
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。后来又生产酱油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等发酵食品。
约9000年前
20世纪70年代以后
1857年
1897年
20世纪80年代
1957年
20世纪
40年代
巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的。
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。微生物的分离和纯化技术得到了应用，作坊式手工生产向现代工业化生产方向发展。
在厌氧发酵技术的基础上，建立了深层通气液体发酵技术。产业化生产青霉素。
通过人工诱变特定微生物，获得具有更高生产能力的突变类型。
基因工程和细胞工程等的发展，使发酵工程进入定向育种的新阶段。
人类开始自动记录和控制发酵过程的全部参数，大批量合理生产发酵产物。
新旧教材变化：
1. 本节内容属于旧教材选修1第1章的内容。
2. 删减了一些较复杂的反应与步骤（如亚硝酸盐的检测）。
一
发酵与传统发酵技术
发酵
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。
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。
传统发酵技术
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。
特点：
1）混合菌种（易污染）。
2）固体发酵、半固体发酵。
3）家庭式制作、作坊式制作。
（卫生条件、成功率）
需氧发酵
厌氧发酵
醋酸发酵
谷氨酸发酵
酒精发酵
乳酸发酵
二
传统发酵食品的制作
腐乳
泡菜
果酒
果醋
二
传统发酵食品的制作
阅读P5，快速查找答案。
1）制作腐乳的原理
2）涉及微生物
腐乳至今已有一千多年的历史，为我国特有的发酵制品之一。早在公元五世纪，北魏时期的古书上就有“干豆腐加盐成熟后为腐乳”之说。《本草纲目拾遗》中记述“豆腐又名菽乳，以豆腐腌过酒糟或酱制者，味咸甘心。”
我国腐乳品牌较有名的属“王致和”腐乳，从清朝到今的三百多年间，始终保留着“王致和”这个老字号，也保持着王致和臭豆腐的传统风味。
腐 乳
二
传统发酵食品的制作
腐 乳
1.原理
2.微生物
3.过程
蛋白质
小分子肽 + 氨基酸
蛋白酶
毛霉(主要)、酵母、曲霉等
图4－1 豆腐发酵中的毛霉
图4－2 电子显微镜下的毛霉
毛霉：丝状真菌（具发达的白色菌丝）、
异养需氧型、孢子生殖。
让豆腐上长出毛霉
加盐腌制
加卤汤 装瓶
密封腌制
二
传统发酵食品的制作
泡 菜
阅读P5-6，快速查找答案。
1）制作泡菜的原理
2）涉及微生物
泡菜起源于中国,在3100多年前的商代武丁时期,我国劳动人民就能用盐来渍梅烹饪用。我市早在1000多年前就有制作酸萝卜的记载，现已成为河源的一大特色品牌食品。
2020年11月24日，ISO24220《泡菜（盐渍发酵蔬菜）规范和试验方法》国际标准正式诞生，这是中国泡菜产业实质性参与国际标准化工作的直接体现，也是我国在ISO框架下制定的第6个食品标准。
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）+ 能量
酶
二
传统发酵食品的制作
泡 菜
1.原理
2.微生物
3.过程
乳酸杆菌、乳酸链球菌
乳酸菌：是一类糖发酵主要产物为乳酸的细菌总称。
耐盐耐酸、异养厌氧型、生殖方式二分裂。
分布：
应用：
图3-2 电镜下的乳酸链球菌（球状）
图3-1 电镜下的乳酸杆菌（杆状）
当质量百分比为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。
配制
盐水
蔬菜处理装坛
加盐水
封坛发酵
泡菜腌制、乳制品的发酵（如酸奶）
空气、土壤、植物体表、人或动物肠道
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；
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；
配制盐水
蔬菜处理装坛
加盐水
封坛发酵
向坛盖边缘的水槽中注满水，在发酵过程中注意向水槽中补充水；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；
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
创造无氧环境
泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；
防止因太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；
同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜。
泡菜制作过程
拓展.延伸 P6
亚硝酸盐含量的测定
标准显色液
检测原理——颜色反应
亚硝酸盐为白色粉末，外观与食盐相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加剂。
在泡菜的腌制过程中会有亚硝酸盐的产生。亚硝酸盐含量较低时，不会危害健康。当人体食入0.3-0.5克的亚硝酸盐即可引起中毒，3克导致死亡。
在酸性条件，亚硝酸盐与特定化学物质反应，出现玫瑰红。
待检液进行反应后与标准显色液进行比较，可估算其含量。
亚硝酸盐
亚硝胺(强致癌物)
1. 下列关于传统发酵食品的叙述，不正确的是(　　)
传统发酵产品需要多种多样的微生物
腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物
传统发酵食品以单一菌种的固体发酵和半固体发酵为主
腐乳的制作需通过微生物的代谢把蛋白质转化为人需要的氨基酸
课堂随练
P8【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。（ ）
P8【拓展应用】
2、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。
练习与应用
（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？
10天后食用比较好，因为此时的亚硝酸盐含量低。
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。
“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。
疑难破P115
泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化：
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（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。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）
二
传统发酵食品的制作
果 酒
文献记载，葡萄酒在东汉时期已有，而唐代诗人王翰在《凉州词》中写有“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催”的诗句，更成了人们赞美果酒的千古绝唱。还有枣酒、桑葚酒、柑橘酒、梅子酒、石榴酒、桃酒及梨酒等果酒，是以甜、酸、清、香的风味特色而为历代帝王将相、才子佳人及各兄弟民族所喜爱。
中国葡萄酒十大品牌
阅读P5-6，快速查找答案:
1）制作果酒的原理
2）涉及微生物
二
传统发酵食品的制作
果 酒
1.原理
2.微生物
3.过程
C6H12O6
2C2H5OH（酒精）+ 2CO2 + 能量
酶
酵母菌
酵母菌：一类单细胞真菌(最适生长温度28℃)。
异养兼性厌氧型、出芽生殖和有性生殖。
分布：
应用：
图1－1 电子显微镜下的酵母菌
空气、土壤、水、含糖高的水果和蔬菜
酿酒、制作馒头和面包等
器具
消毒
材料清洗
榨汁装瓶
封坛发酵
二
传统发酵食品的制作
果 醋
果醋最早出 现在西方名 著《圣经》之《旧药金书》。三千年前的古罗马、古埃及已懂得制作果醋，作为美容秘方之一。在1000多年前传入中国。
阅读P6，快速查找答案:
1）制作果醋的原理
2）涉及微生物
中国各种醋饮料中最有名的品牌是“天地壹号”。
1）糖源、O2充足：
2）糖源不足：
二
传统发酵食品的制作
果 醋
1.原理
2.微生物
3.过程
C6H12O6 + 2O2
2CH3COOH+ 2CO2 + 2H2O + 能量
酶
醋酸菌
醋酸菌：好氧细菌。最适生长温度30-35℃。
应用：各种风味的醋。
器具
消毒
材料清洗
榨汁装瓶
封坛发酵
将糖分解成乙酸
直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸
C2H5OH + O2
CH3COOH + H2O + 能量
酶
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;
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;
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。
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;
除灰去污
避免葡萄破损，
减少杂菌污染
1）有氧条件酵母菌快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；
2）防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
无需多次。防止菌种减少，影响发酵
排出气体
防止杂菌污染
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒发酵
果醋发酵
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。
空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖
果酒果醋制作
探究. 实践 P6
果酒果醋结果分析与评价
（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？
①制酒过程中发酵液的变化：发酵液（会或不会） 出现气泡 ；
紫色葡萄皮的 进入发酵液，使葡萄酒呈 色。
②制醋过程中发酵液的变化：一般 （会或不会） 出现气泡 ，
发酵完成时，在发酵液的液面会出现一层菌膜，是 菌膜。
会
花青素
深红色
不会
醋酸菌
10天左右
探究. 实践 P6
果酒果醋结果分析与评价
（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？
①制酒过程中，还会存有 等微生物 ；
乳酸菌、醋酸菌
②控制乳酸菌数量 ：
控制醋酸菌数量 ：
发酵为醋酸
使果酒变质
减少O2含量、调节发酵温度、pH
调节发酵的温度、pH等；
（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？
不会。发酵温度、pH不利于酵母菌生长
人工接种醋酸菌或直接打开瓶盖，让空气中的醋酸菌在发酵液中大量繁殖。
探究. 实践 P6
果酒果醋结果分析与评价
果酒的制作是否成功？
闻一闻，尝一尝有没有酒味
用重铬酸钾检测是否含有酒精
果醋的制作是否成功？
橙色
灰绿色
看一看有无菌膜的形成
闻一闻，尝一尝有没有醋味
检测比较醋酸发酵前后的pH值
P8【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(　　)
腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵
制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶
制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精
制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸
练习与应用
P8【拓展应用】 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。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？
练习与应用
C同学的装置更适合制作果醋。
防止杂菌污染
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
便于取样检测
关闭
关闭
填充棉花或者安装其他过滤装置
选择自己想吃的食品，自制起来！
你可以的！！
果酒 果醋 腐乳 泡菜
微生物类型
原理
反应条件
检测方法
酵母菌，真菌，兼性厌氧
醋酸菌，细菌，好氧菌
毛霉，真菌，好氧
乳酸菌，细菌，厌氧菌
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
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

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