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(共39张PPT)
1.1传统发酵技术的应用
发酵工程是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。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。
我们身边都有哪些发酵产品呢？
发酵工程
传统发酵
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。
酿酒技术给古代人民的生活增添了丰富的色彩。许多古老的酿酒工艺一直保留并延续至今。
汉代砖刻上的酿酒图
展示我国古代酿酒作坊的绘画作品
一、发酵与传统发酵技术
夏禹时期有少康（杜康）造秫酒的传说
据说杜康是黄帝手下的一位大臣。神农氏尝百草、辨五谷，人们开始耕地种粮食。杜康受命管理生产和保存粮食，很负责任。由于土地肥沃，风调雨顺，连年丰收，粮食越打越多，但是由于没有仓库和科学的保管方法，丰收的粮食堆在山洞里，时间一长，全都因潮湿而霉坏了。黄帝知道这件事后，非常生气，令杜康专职负责粮食保管，如有霉坏，从重处罚。
一天，杜康在森林里发现了一片开阔地，周围有几棵大树枯死了，只剩下粗大的树干，里边已空了。杜康灵机一动，他想，如果把粮食装在树洞里，也许就不会霉坏了。于是，他把树林里凡是枯死的大树，都一一进行了掏空处理。不几天，就把打下的粮食全部装进树洞里了。谁知装在树洞里的粮食，经过风吹、日晒、雨淋，慢慢地发酵了。
夏禹时期有少康（杜康）造秫酒的传说
杜康上山查看粮食时，突然发现一棵装有粮食的枯树周围躺着几只山羊、野猪和兔子。开始他以为这些野兽都是死的，走近一看，发现它们还活着，似乎都在睡大觉。杜康一时弄不清是啥原因，还在纳闷，一头野猪醒了过来。它一见来人，马上窜进树林去了。紧接着，山羊、兔子也一只只醒来逃走了。杜康上山时没带弓箭，所以也没有追赶。他正准备往回走，又发现两只山羊在装着粮食的树洞跟前低头用舌头舔着什么。
夏禹时期有少康（杜康）造秫酒的传说
原来装粮食的树洞，已裂开一条缝子，里面的水不断往外渗出，山羊、野猪和兔子就是舔了这种水才倒在地上的。杜康用鼻子闻了一下，渗出来的水特别清香，自己不由得也尝了一口。
夏禹时期有少康（杜康）造秫酒的传说
杜康连忙躲到一棵大树背后观察，只见两只山羊舔了一会儿，就摇摇晃晃起来，走不远就躺倒在地上了。杜康飞快地跑过去把两只山羊捆起来。然后才详细察看山羊刚才用舌头舔过的地方。不看则罢，一看可把杜康吓了一跳。
味道虽然有些辛辣，但却特别醇美。他越尝越想尝，最后一连喝了几口。这一喝不要紧，霎时，只觉得天旋地转，刚向前走了两步，便身不由己地倒在地上昏昏沉沉地睡着了。
夏禹时期有少康（杜康）造秫酒的传说
醒来后，杜康将树洞里渗出来的这种味道浓香的水盛了半罐。去找黄帝。黄帝听完报告，仔细品尝了杜康带来的味道浓香的水，立刻与大臣们商议此事。大臣们一致认为这是粮食中的一种元气，并非毒水。黄帝没有责备杜康，命他继续观察，仔细琢磨其中的道理。又命仓颉给这种香味很浓的水取个名字。仓颉随口道：“此水味香而醇，饮而得神。”说完便造了一个“酒”字。黄帝和大臣们都认为这个名字取得好。
夏禹时期有少康（杜康）造秫酒的传说
白酒
米酒
啤酒
烧酒
人参酒
各式葡萄酒
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。
酵母菌
巴斯德
一、发酵与传统发酵技术
（1）概念：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）原理：不同微生物具有产生不同代谢物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
一、发酵与传统发酵技术
1. 发酵
（3）类型：
①需氧发酵：醋酸发酵（醋）
②厌氧发酵：酒精发酵、乳酸发酵（泡菜、酸奶）
2. 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。
一、发酵与传统发酵技术
（2）形式：家庭式或作坊式。
2. 传统发酵技术
（3）类型：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。
一、发酵与传统发酵技术
泡菜
白酒
腐乳
豆豉
酱
酱油
①固体发酵：泡菜、腐乳等
②半固体发酵：豆豉、酱、酱油等
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
曲霉
毛霉
毛霉
2. 传统发酵技术
一、发酵与传统发酵技术
酵母菌、曲霉、毛霉：真菌，真核生物，异养需氧型
（4）实例：腐乳
③发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成 ，
味道鲜美，易于消化吸收，又便于保存。
小分子的肽
和氨基酸
2. 传统发酵技术
一、发酵与传统发酵技术
（4）实例：腐乳
蛋白质
小分子肽 + 氨基酸
蛋白酶
（3）实例：腐乳
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________。
③发酵原理：经过微生物的发酵，
豆腐中的蛋白质被分解成__________________。
酵母菌
曲霉
毛霉
毛霉
小分子的肽
和氨基酸
一.发酵与传统发酵技术
2.传统发酵技术
（此外，微生物还可以产生脂肪酶，将脂肪分解为脂肪酸和甘油）
尝试制作传统发酵食品021、乳酸发酵乳酸菌异养厌氧型C6H12O62C3H6O3（乳酸）酶+能量在无氧情况下，能将葡萄糖分解成乳酸原理：乳酸链球菌（球状）乳酸杆菌（杆状）空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内（原核生物）乳制品的发酵、泡菜的制作等。①代谢类型：②菌种分布：③应用：尝试制作传统发酵食品02（1）泡菜制作原理植物体表面的天然的乳酸菌来进行发酵，在无氧的条件下，乳酸菌将糖分解为乳酸。发酵期间，乳酸不断积累，当它的质量分数为0.4%—0.8%时，泡菜的口味和品质最佳。----泡菜（2）材料用具食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其它香辛料、泡菜坛或其它密封性良好的罐子等。舌尖上的中国——四川泡菜
配制盐水蔬菜处理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、除氧泡菜发酵初期，大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，产生较多的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；留有一定空间，方便拿取泡菜。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；创造无氧环境将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；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；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；（3）制作泡菜方法步骤：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
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵初期 少（有氧气，乳酸菌的活动受到抑制） 少 增加（硝酸盐还原菌的作用）
发酵中期 最多（乳酸抑制其他菌活动） 积累增多，pH下降 下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）
发酵后期 减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动） 继续增多，pH继续下降 下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）
曲线模型
尝试制作传统发酵食品02（4）进一步探究：某同学在制作泡菜前，査阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”；在用质量百分比为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，结果见右栏曲线图。(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？发酵10天后，亚硝酸盐含量降到较低水平。(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”中含有纯度较高的乳酸菌，加入“陈泡菜水”相当于接种乳酸菌。----泡菜尝试制作传统发酵食品02思考：----泡菜如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？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；根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态； “葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫目笑，古来征战几人回。”（王翰）
诗中提及的葡萄酒是古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？
从社会中来
02尝试制作传统发酵食品2、酒精发酵酵母菌异养兼性厌氧型酿酒、制作馒头和面包原理：在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量酶在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶（单细胞真菌）分布在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面。①代谢类型：③应用：②最适生长温度：18～30℃。02尝试制作传统发酵食品3、醋酸发酵醋酸菌异养需氧型“糖制醋”“酒制醋”②当缺少糖源时，能将乙醇转化成乙醛，再将乙醛变成乙酸酶C2H5OH＋O2CH3COOH（乙酸）＋H2O+能量原理：①当氧气、糖源充足时，能将糖分解成乙酸;C6H12O6＋2O22CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O+能量酶①代谢类型：③应用：②最适生长温度：可用于制作各种风味的醋。30～35℃。（原核生物）02尝试制作传统发酵食品（1）制作原理许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒。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。-----果酒、果醋（2）材料用具新鲜的葡萄、洗洁精、70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。
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，利于酵母菌快速繁殖；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CO2 ，防止爆裂
防止杂菌污染
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒发酵
果酒制作步骤：
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;
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
果醋制作步骤：
02尝试制作传统发酵食品如何检测果酒和果醋的制作是否成功？果酒：a.闻b.品尝c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测果醋：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。-----果酒、果醋02尝试制作传统发酵食品-----果酒、果醋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装置改进在上述传统发酵食品的制作过程中，我们没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，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单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。
课堂小结
(1)酵母菌通过有氧呼吸可以大量繁殖，通过无氧呼吸可以产生酒精 ( )
(2)各种葡萄都可以酿制出红葡萄酒 ( )
(3)由于醋酸菌对氧气的含量相当敏感，所以在醋酸发酵过程中要始终通
入氧气( )
(4)只有在糖源充足的情况下才能进行醋酸发酵 ( )
(5)果酒发酵的温度一般控制在30～35 ℃，果醋发酵的温度一般控制
在18～30 ℃( )
(6)在利用葡萄发酵生产果酒的后期，加入醋酸菌即可产生乙酸 ( )
【基础过关】
√
×
√
×
×
×
练一练
（1）图中A过程指 ,B过程是指 ,去除葡萄的枝梗应在A过程 (填“之前”或“之后”)。
（2）图中酒精发酵和醋酸发酵中涉及的主要微生物在细胞结构上的主要区别是 。
（3）从装置图可以看出，加入发酵瓶中的果浆只占发酵瓶的2/3，目的是 。
（4）制果醋时，要适时通过[ ] 进行充气，原因是
。
冲洗沥干
酒精发酵
之后
是否有以核膜为界的细胞核
让酵母菌在有氧条件下大量繁殖
①
充气口
醋酸菌是需氧型细菌，发酵过程需要氧气的参与
1.果酒和果醋含丰富的有机酸、氨基酸、维生素，有良好的营养和保健作用，受到消费者的喜爱。请根据果酒和果醋的制作流程和装置回答有关问题:
练一练
2．如图为果酒与果醋发酵的简易装置及某兴趣小组设计的改进装置示意图，下列说法错误的是 (　　)
A．用70%左右的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁
B．甲装置在酿酒过程中被杂菌污染的机会比其他两装置大
C．丙装置转为果醋发酵更容易，只需通过气阀2通气即可
D．与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定
C
练一练
3．某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的实验报告，他的做法错误的是 (　　)
A．选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁
B．将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁
C．酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气
D．酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵
4.下列与果酒、果醋和泡菜制作有关的叙述，正确的是 (　　)
A．制作果醋的前提是制作果酒，因为醋酸菌可将酒精氧化为乙酸
B．通常情况下，泡菜制作1～2天即可食用，并需偶尔进行排气操作
C．使用的菌种通常取自于自然环境，若要提高产品品质，可接种优良菌种D．所用制作原料和器具都需要进行严格灭菌，且发酵全过程都需在无菌环境
B
练一练
C

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