资源简介

(共19张PPT)
聚焦
学习目标：
尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足
第1 节 传统发酵技术的应用
第2课时
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：
注
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）
2.制作果酒和果醋
1)实验原理
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。在有氧条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。
+
C6H12O6
酶
2C2H5OH (酒精) + 2CO2+ 能量
2O2
2CH3COOH (醋酸) + 2H2O+ 能量
酶
2)实验材料
新鲜的水果（如葡萄、苹果、山楂和龙眼等）
洗洁精
体积分数为70%的酒精
发酵瓶
纱布
榨汁机
3)方法步骤-流程
发酵瓶清洗消毒
1
新鲜葡萄准备
2
葡萄榨汁
3
葡萄汁装瓶
4
果酒发酵
5
果醋发酵
6
3)方法步骤-具体
发酵瓶清洗消毒
1
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。
新鲜葡萄准备
2
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。
去除表面灰尘、污物
不能反复冲洗，防止野生菌种数量减少，发酵时间延长
用榨汁机榨取葡萄汁。
葡萄榨汁
3
防止发酵瓶带有杂菌，引起污染
去梗前冲洗，避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会
3)方法步骤
葡萄汁装瓶
4
将葡萄汁装入发酵瓶中(注意：要留有大约1/3的空间)，盖好瓶盖。
a. 提供O2，酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖后酒精发酵
b. 缓存CO2，防止发酵液溢出
将温度控制18～30℃进行发酵。在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（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情况进行检测。
果酒发酵
5
a. 及时排出CO2，防止爆裂
b. 防止O2进入和杂菌污染
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
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。
果醋发酵
6
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，其他的细菌因不适应环境条件（不能利用乙醇）而不能繁殖。
如何检测果醋的发酵情况？
a. 闻；b. 品尝；
c. 使用pH试纸检测和比较果醋发酵前后的pH值；
d. 观察醋酸菌膜是否形成；
3)方法步骤
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，发酵液分别由哪些变化？
气泡
酵母菌进行果酒发酵时会产生CO2。
发酵过程，分解有机物产生的能量大部分以热能形式散失。
如果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。
产热
颜色
菌体数量
pH
菌落
初期发酵液中酵母菌数目增多，后期不再增多，甚至会下降。
CO2溶于发酵液而使pH下降。
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落，这是醋酸菌落。
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。
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乙酸；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，再将乙醛变为乙酸。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。
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？
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。
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。
4)结果分析与评价
制作果酒和果醋的发酵装置分析
充气口
排气口
出料口
在醋酸发酵时连接充气泵，充入无菌空气；制酒时关闭。
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。
便于取样检查和放出发酵液
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和联系吗？从少量制作转向大规模生产时，会遇到许多新问题。
从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择、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。
到社会中去
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。
项目 泡菜制作 果酒制作 果醋制作
菌种
生物学分类
代谢类型
最适温度范围
生产生活应用
发酵原理
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
原核生物
真核生物
原核生物
异养厌氧型
异养兼性厌氧型
异养需氧型
30～40℃
18～30℃
30～35℃
乳制品的发酵、泡菜
酿酒、制作馒头面包
制醋
C6H12O6
酶
2C3H6O3(乳酸)+能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH(乙醇)+2CO2
+ 能量
课堂小结
酶
酶
① 氧气、糖源都充足时：
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量
② 氧气充足，缺少糖源时
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
【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同学用了没有盖的塑料瓶，在发酵过程中无盖的瓶口直由捆绑在瓶口的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？你还能继续改进这种装置吗？
练习与应用
教材P8
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。
课堂小结
1.下列有关毛霉在腐乳制作中的作用的叙述，正确的是（ ）①将多糖分解成葡萄糖②将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸③将脂肪水解成甘油和脂肪酸④将核酸分解成核苷酸A.①② B.②③ C.③④ D.①④2.制作泡菜时，所用的菜坛子必须密封，其原因是（ ）A.防止水分的蒸发 B.防止菜叶萎蔫C.乳酸菌在有氧条件下发酵被抑制 D.防止产生的乳酸挥发3.在果酒制作过程中，下列哪项操作会引起发酵液受污染（ ）A.榨汁机用沸水进行清洗并晾干B.发酵瓶用温水清洗，再用70%的酒精擦拭并晾干C.葡萄先去除枝梗，再冲洗多次D.每次排气时，只需拧松瓶盖，不能将盖完全揭开BCC随堂练习4．(2021·山东枣庄市高二月考)如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化过程，下列叙述正确的是(　　)
A．过程①和②都发生在细胞质基质，过程③和④都发生在线粒体中B．果醋发酵是否产生乙酸，可用pH试纸来检验
C．过程③和④不都需要氧气的参与
D．过程①～④所需的最适温度基本相同
5．(2021·山东聊城市高二期中)下列关于传统发酵技术应用的叙述，正确的是(　　)
A．家庭制作果酒、果醋和泡菜发酵利用的菌种都是原核生物
B．果醋制作过程中发酵液pH逐渐降低，果酒制作过程中情况相反
C．利用乳酸菌制作泡菜的过程中，要密封发酵
D．制作泡菜过程中，有机物的干重和种类将不断减少
B
C

展开更多......

收起↑