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(共23张PPT)
第一章 发酵工程
1.1 传统发酵技术的应用
汉代砖刻上的酿酒图
我国古代酿酒作坊的绘画作品
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，逐步了解发酵的本质。
微生物的分离和纯化技术得到了应用，作坊式手工生产向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，实现青霉素生产产业化。
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。
人类能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。
固体发酵→半固体发酵、液体发酵
厌氧发酵→深层通气液体发酵
科技探索之路：从传统发酵技术到发酵工程
课本P2-3
【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）
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有葡萄发酵而来的，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了乙酸，因此两者口感不同。
课本P5 问题探讨
1.发酵
①概念：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。
②原理： ，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
微生物
适宜
微生物的代谢
③类型：
不同的微生物具有产生不同代谢物的能力
①好氧发酵
②厌氧发酵
醋酸发酵
酒精发酵、乳酸发酵
对微生物而言，“发酵”在有氧和无氧条件下都能进行。
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。
氧气需求
一
发酵与传统发酵技术
一
发 酵
课本P5
一
微生物的代谢类型
同化类型
异化类型
自养型
异养型
厌氧型
需氧型
兼性厌氧型
发酵与传统发酵技术
据史料记载，早在公元5世纪魏代古籍中，就有腐乳生产工艺的记载，“干豆腐加盐成熟后为腐乳”。到了明代我国就大量加工腐乳，而今腐乳已成长为具现代化工艺的发酵食品。 又称东方乳酪。
事实1
1.制作腐乳的原料是什么？
2.腐乳在制作的过程中蛋白质发生什么变化，进而使豆腐变得味道鲜美而利于消化？
3.有哪些微生物参与了豆腐的发酵？是哪种微生物起主要作用？
4.参与发酵的微生物如何获得？
阅读教材P5，思考:
豆腐
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。
毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶，将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，将脂肪分解成甘油和脂肪酸。
空气中
豆腐发酵中的毛霉
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留下来的面团、卤汁等发酵物中微生物进行发酵，制作食品的技术。
（1）概念：
（2）特点：
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）举例：
固体发酵（泡菜、腐乳等）
半固体发酵（豆豉、酱、酱油等）
一
发酵与传统发酵技术
一
传统发酵技术
传统发酵技术
传统发酵技术
课本P5
1.使用酵母菌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。
2.直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳属于传统发酵技术吗？
属于，若直接接种毛霉，则不属于。
3.豆瓣酱的制作过程，回答以下问题：
煮黄豆 → 冷却后在黄豆表面抹上一层面粉 → 发酵 → 加盐、加水 →在烈日下暴晒、搅动，进一步发酵。
(1)参与豆瓣酱发酵的微生物来自 。
(2)每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？
空气
发酵的生产条件不易控制，且容易受杂菌污染。
思考：
课本P5
【例2】我国有历史悠久的传统发酵技术,它促进了丰富多彩的饮食文化的形成。下列关于传统发酵技术的说法,错误的是 (　　)
A.发酵是指利用微生物的无氧呼吸获得产物的过程
B.利用的微生物可直接来自原材料
C.以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主
D.通常是家庭式或作坊式的
A
资料书P4
跟踪训练
2.下列关于腐乳制作原理的叙述，不正确的是
A.腐乳制作实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机
　物的过程
B.腐乳制作中，起作用的微生物多为异养型真菌
C.传统发酵利用的是天然存在的菌种，所生产的食品安全性更高
D.家庭自制腐乳时，一般不需要单独接种菌种
√
传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产的食品安全性较低，C错误。
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
乳酸含量0.4%~0.8%时，口味、品质最佳
①分类地位：
②代谢类型：
④种类：
③分布：
⑤应用：
乳酸菌
异养厌氧型
空气、土壤、植物体表、人或动物肠道
常见乳酸链球菌、乳酸杆菌
乳制品的发酵、泡菜的腌制
植物体表面天然的乳酸菌
原核生物
随乳酸增加， pH会变小，口感变酸。
原理
乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量
酶
应用的微生物
课本P5-6 泡菜的制作
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
亚硝酸盐的含量低
新鲜蔬菜、调味品、泡菜坛或其他密封性良好的罐子
发酵条件
材料用具
适宜的温度；
根据室内温度控制发酵时间，严格控制厌氧条件。
制作泡菜
任务3
制作流程
①盐的作用：
②盐水浓度要适宜的目的：
③盐水煮沸的目的：
调味；抑制其他微生物生长
过高：口味不佳，乳酸菌发酵受到抑制；
过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。
杀灭其中杂菌；去除水中的氧气
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；
①配制盐水
课本P6 泡菜的制作
制作泡菜
任务3
制作流程
④为什么泡菜坛中的菜料只能装八成满？
a.防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；
b.防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂。
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，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；
①配制盐水
②原料处理、蔬菜装坛
课本P6 泡菜的制作
制作泡菜
任务3
制作流程
①配制盐水
②原料处理、蔬菜装坛
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖
⑤冷却的目的：
为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动。
③加盐水
课本P6 泡菜的制作
制作泡菜
任务3
制作流程
①配制盐水
②原料处理、蔬菜装坛
③加盐水
④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；
①用水封闭坛口的目的是使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的营造无氧环境的方法。
②说明泡菜制造进行乳酸发酵需要无氧环境。
⑥用水密封泡菜坛的目的是什么？这说明泡菜制作需要什么条件？
注意：泡菜发酵一段时候后可能会出现白色的膜，是产膜酵母菌繁殖形成的；
课本P6 泡菜的制作
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
如何判断腌制的泡菜是否成功？
1.泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；
2.可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态；
4.根据亚硝酸盐的含量来评定。
3.根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。
一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无霉花浮膜，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。
泡菜制作
课本P6 泡菜的制作
制作泡菜
任务3
⑴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？
⑵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？
⑶加入“陈泡菜水”的目的是什么？
10天后食用比较合适。因为此时亚硝酸盐含量低。
加盐太多，盐浓度过高，杀死了乳酸菌等微生物。
“陈泡菜水”含纯度较高的乳酸菌，相当于接种乳酸菌，增加了乳酸菌数量， 可快速发酵产生乳酸。
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，结果如图。请你帮他分析下列问题：
课本P8 拓展应用
【例3】家庭泡菜的制作方法:新鲜的蔬菜经过整理、清洁后,放入彻底清洁并用白酒擦拭过的泡菜坛中,然后向坛中加入盐水、香辛料及一些“陈泡菜水”,密封后置于温度适宜的阴凉处。下列与此过程相关的叙述,错误的是(　　)
A.用白酒擦拭泡菜坛的目的是消毒
B.加入“陈泡菜水”的作用是提供乳酸菌
C.若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是大量的食盐抑制了乳酸菌的发酵过程
D.制作泡菜过程中,有机物的干重和种类将减少
D
资料书P5
舌尖上的中国——四川泡菜
泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化情况
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）
资料书P5 点拨提升
一
尝试制作传统发酵食品
二
走进生活
1.为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？
有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。当这些蔬菜放置过久时发生变质（发黄、腐烂）或者煮熟后存放太久时，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。
2.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 的发酵作用，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。
乳酸菌

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