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(共72张PPT)
第1节
传统发酵技术的应用
第1章 发酵工程
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学习目标
1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。
2.概述微生物发酵的原理。
3.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。
内容索引
一、发酵与传统发酵技术
二、尝试制作传统发酵食品
课时对点练
发酵与传统发酵技术
一
1.发酵的概念
发酵是指人们利用 ，在适宜的条件下，将原料通过 的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
2.腐乳的制作
(1)参与的微生物：酵母、 和毛霉等，其中起主要作用的是 。
(2)腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的 和氨基酸，味道鲜美，易于 ，便于 。
微生物
梳理　教材新知
微生物
曲霉
毛霉
肽
消化吸收
保存
3.传统发酵技术
(1)概念：直接利用 中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的 、 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 发酵及 发酵为主，通常是家庭式或 式的。
(3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、 、醋、
和豆豉等。
原材料
面团
卤汁
固体
半固体
作坊
酱油
泡菜
提示　微生物的细胞呼吸也称为发酵，人们利用微生物的发酵，在适宜的条件下(不一定是缺氧条件)，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物。
(2)毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵(　　)
(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸(　　)
(1)发酵是指人们利用微生物，在缺氧的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物(　　)
×
√
√
任务一：建构发酵的概念
请根据资料回答下列问题：
资料一　夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。
资料二　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。
探究　核心知识
资料三　酒曲是用来酿酒的一种原料，又称块曲或砖曲，以大麦、小麦、豌豆等为原料，经过粉碎，加水混捏，压成曲醅，形似砖块，大小不等，让自然界各种微生物在上面生长而制成。研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。
1.酿酒加酒曲的目的：酒曲与粮食混合后，酒曲内含有的 会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成_______
等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成 等。
2.酒的主要成分是水和酒精，以及一些加热后易挥发的物质，如各种
、其他 和少量低碳醛酮类化合物。
微生物
糖类、
氨基酸
乙醇(酒精)
酯类
醇类
任务二：建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点
结合教材中腐乳发酵和下述一种豆瓣酱的制作过程，请回答下列问题：
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哪里？
提示　来自空气中。
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？
提示　发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
核心归纳
1.发酵的原理和类型
(1)原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们即可以生产出人们所需要的多种产物。
注：必修1中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念。
核心归纳
2.传统发酵技术的优点和缺点
传统发酵技术的优点有操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等；缺点有生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。
1.下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是
A.传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵
B.传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种
C.酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得
D.传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题
√
现代发酵工程所用大多为单一菌种，有杂菌污染会影响产量，培养基和设备需严格灭菌；而传统发酵技术很难实现单一菌种的利用，B错误。
落实　思维方法
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，所生产食品安全性更高
D.家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种
√
传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产食品安全性较低，C错误。
尝试制作传统发酵食品
二
1.制作泡菜
(1)菌种来源：植物体表面天然的 。
(2)原理：在 条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成 。
反应式：________________________________。
乳酸菌
梳理　教材新知
无氧
乳酸
(3)制作流程
蒜瓣、生姜及其他香辛料
八成
没过全部菜料
条状
5%~20%
注满水
温度
项目 制作果酒 制作果醋
发酵菌种 ______ ______
代谢类型 异养 型 异养 型
2.制作果酒和果醋
(1)制作原理与发酵条件
酵母菌
醋酸菌
兼性厌氧
需氧
项目 制作果酒 制作果醋
发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：________ ________________________ _____________； 无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：________ ________________________ _____ O2、糖源充足时：__________
__________________________
______________；
O2充足、缺少糖源时：
C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O＋能量
对氧的需求 前期 ，后期_______ _________
C6H12O6
12H2O＋能量
C6H12O6＋
＋2H2O＋能量
C6H12O6
能量
需氧
不需氧
一直需氧
(2)制作果酒、
果醋的步骤
10~12
18~30
70%
提示　当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。
(1)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌(　　)
(2)酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃(　　)
(3)当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸(　　)
√
×
√
(4)制作果醋的温度比制作果酒的温度高(　　)
√
任务三：制作泡菜
1.阅读教材中有关泡菜制作的原理和过程，回答下列问题：
(1)配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：
①盐的作用： ，盐含量过低会造成细菌污染。
②盐水煮沸的目的： 。
③冷却的目的： 。
(2)用水密封泡菜坛的目的： 。
探究　核心知识
调味、抑制微生物生长
杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气)
为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动
创造无氧环境
(3)为什么泡菜坛中的菜料只能装八成满？
提示　①防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；
②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。
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：
(1)据图分析，从亚硝酸盐含
量来看，该泡菜在 天后食
用比较合适，因为此时____
。
10
亚硝
酸盐含量低
(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，可能是因为________________
等导致泡菜未能
正常发酵。
(3)加入“陈泡菜水”的目的
是_______________________
。
食盐浓度过高、发
酵温度过低
接种乳酸菌(增加发酵菌种
数量)，加快发酵进程
任务四：制作果酒和果醋
1.阅读教材中有关果酒制作的原理和过程，回答下列问题：
(1)冲洗的目的： ；不能反复冲洗的原因是________
。
(2)应该在冲洗 (填“前”或“后”)去梗，这样做的目的是__________
。
去除表面灰尘、污物
防止过多
地冲洗掉葡萄皮表面的野生酵母菌
后
避免去梗时
因葡萄破损而增加被杂菌污染的机会
(3)葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？
提示　①防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；
②便于酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，酵母菌数量增加，利于随后进行酒精发酵。
(4)每隔12 h左右将瓶盖拧松一次的目的： ；拧松但不打开的目的： 。
排出CO2，防止发酵瓶爆裂
防止杂菌和空气倒流进入发酵瓶
项目 酒精发酵 醋酸发酵
气味和味道 ____ ____
气泡和泡沫 ____ ____
发酵液颜色 (以紫葡萄作原料) 浑浊，液面形成____
____
2.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？请完善下方的表格。
酒味
酸味
有
无
颜色加深变成深红色
白色
菌膜
(2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中，除了酵母菌，果酒中还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质。可以通过改变 、 等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以将糖或乙醇转化为乙酸，由于醋酸菌在
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____
，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变______
、 等同样可以控制醋酸菌的含量。
发酵的温度
果酒的pH
有氧
尽量
减少氧气含量
发酵的
温度
果酒的pH
(3)在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？
提示　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，很难继续发酵。
(4)醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？
提示　打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌种因不适应环境条件而不能繁殖。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，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。
装置图 结构 作用
充气口 ①醋酸发酵时连接充气泵，输入 ；
②制果酒时关闭充气口
排气口 用来排出_____
长而弯曲的胶管 ______________________
出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况
3.请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用。
无菌空气
CO2
防止空气中微生物的污染
核心归纳
1.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 乳酸菌数量 乳酸含量 亚硝酸盐含量
初期 少(O2抑制乳酸菌活性) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)
中期 最多(乳酸抑制其他微生物活动) 增多 开始下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)
发酵时期 乳酸菌数量 乳酸含量 亚硝酸盐含量
后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活性) 继续增多，最后保持稳定 继续下降，最后相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)
曲线
核心归纳
核心归纳
2.制作泡菜的注意事项
(1)泡菜坛的选择：选择无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛，也可以选择其他密封良好的罐子等。
(2)原料的选择：应选质地鲜嫩、无虫咬、无烂痕的新鲜蔬菜。
(3)腌制过程：注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制6 d左右，亚硝酸盐含量开始下降。
核心归纳
3.果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施
(1)榨汁机、发酵瓶等器具要用洗洁精清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干。
(2)清洗葡萄时，要先用清水冲洗后再去除枝梗和腐烂的籽粒，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(3)用带盖的瓶子制作果酒时，每隔12 h左右只需拧松瓶盖排气，不要完全揭开瓶盖。
3.(2023·山东，12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是
A.①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B.②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C.③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D.④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
√
落实　思维方法
沸盐水冷却后再倒入坛中，盐水煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响，A错误；
盐水需要浸没全部菜料，制造无氧环境，有利于乳酸菌的无氧呼吸，B错误；
盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是为了隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确；
腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。
4.如图为果酒与果醋发酵的简易装置及兴趣小组设计的改进装置示意图，下列说法不正确的是
A.用体积分数为70%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
√
题述实验中用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确；
甲装置在酿酒过程中需
要通过拧松瓶塞排气，
而其他的两个装置不需
要，因此甲装置被杂菌
污染的机会比其他两装
置大，B正确；
丙装置转为果醋发酵时，需通过气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误；
因为乙装置中的碳酸钠
溶液能够将酵母菌发酵
产生的二氧化碳吸收掉，
而甲装置中的二氧化碳
需要专门排放，否则会
爆裂，因此与甲装置相
比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。
网络构建
课时对点练
三
传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵，D错误。
题组一　发酵与传统发酵技术
1.(2023·成都高二检测)下列关于发酵的说法，不正确的是
A.人们了解发酵的本质是从巴斯德开始的
B.利用前一次发酵保存下来的面团进行发面，属于传统发酵技术
C.不同的微生物发酵会产生不同的产物
D.传统发酵以液体发酵为主
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发酵过程中豆腐坯上长出的“白毛”为毛霉的直立菌丝，C错误。
2.(2024·咸阳高二联考)腐乳是利用霉菌将豆腐发酵腌制而成的豆制食品，被誉为“东方奶酪”。苏州的腐乳呈黄白色，口味细腻；北京的腐乳呈红色，略带甜味；四川的腐乳则香辣油润。下列有关腐乳的叙述，错误的是
A.多种微生物参与了豆腐的发酵，有酵母菌、曲霉和毛霉等
B.毛霉有成形的细胞核，属于真核生物，代谢类型为异养需氧型
C.发酵过程中豆腐坯上长出的“白毛”为乳酸菌的直立菌丝
D.各地腐乳的色泽风味各不相同是由腌制过程中添加的香辛料不同导致
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题组二　尝试制作传统发酵食品
3.关于果酒、果醋和泡菜这三种传统发酵产物的制作，下列叙述正确的是
A.发酵所利用的微生物都属于原核生物
B.发酵过程都在无氧条件下进行
C.发酵过程都在同一温度下进行
D.发酵后形成的溶液都呈酸性
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参与果酒制作的微生物是酵母菌，属于真核生物，A错误；
参与果醋制作的醋酸菌是好氧细菌，果醋发酵需要有氧条件，B错误；
不同的发酵产物需要的温度不同，C错误。
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4.(2024·合肥高二月考)泡菜酸脆爽口，是人们喜爱的佐餐佳品。下列有关制作泡菜的叙述，正确的是
A.泡菜坛只装八成满有利于乳酸菌有氧呼吸进行繁殖
B.为防止杂菌污染，腌制时要多放盐并将盐水与食材一同煮沸
C.腌制泡菜时，可加入适量陈泡菜水增大乳酸菌的浓度
D.泡菜制作过程中冒出的气泡是乳酸菌发酵产生的CO2
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乳酸菌是厌氧菌，不进行有氧呼吸，A错误；
盐水需要煮沸，防止杂菌污染，食材不能煮沸，B错误；
乳酸菌是厌氧菌，无氧呼吸的产物是乳酸，没有CO2产生，泡菜制作过程中冒出的气泡是一些杂菌呼吸产生的CO2，D错误。
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乳酸质量分数为0.4%～0.8%时泡菜口味、品质最佳，C错误。
5.(2024·沈阳高二联考)下列有关制作泡菜的叙述，错误的是
A.乳酸菌产生的乳酸不利于其他杂菌的生长，在泡菜制作过程中无需严
格灭菌
B.泡菜腌制的方法和温度的高低等条件都会影响亚硝酸盐的含量
C.发酵期间，当泡菜中乳酸的质量分数为4%～8%时，泡菜的口味、品
质最佳
D.盖好坛盖后向坛盖边沿的水槽注满水是为了给乳酸菌提供无氧环境
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6.(2024·湖北，1)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是
A.食用醋的酸味主要来源于乙酸
B.醋酸菌不适宜在无氧条件下生存
C.醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶
D.葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内
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食用醋的酸味主要来自乙酸，A正确；
醋酸菌是好氧型细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确；
制醋时，在缺失糖源的情况下，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确；
醋酸菌属于细菌，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，且葡萄糖的氧化分解不发生在线粒体内，D错误。
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葡萄醋发酵阶段处于有氧环境，酵母菌进行有氧呼吸，也不产生酒精，D错误。
7.(2023·保定高二期末)下列关于葡萄酒和葡萄醋发酵的叙述，错误的是
A.葡萄酒自然发酵过程中，起主要作用的是葡萄皮表面附着的野生酵母菌
B.葡萄酒发酵过程中，酸性、缺氧的环境不利于醋酸菌等杂菌的繁殖
C.葡萄醋制作过程中发酵液表面一般会形成一层菌膜
D.葡萄醋发酵阶段酵母菌仍会产生较多的酒精
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8.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.醋酸发酵是否产生乙酸，可用pH试纸来检验
C.可利用碱性重铬酸钾检测是否有酒精产生
D.过程①～④所需的最适温度相同
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过程①是细胞呼吸的第一阶段，过程②是无氧呼吸的第二阶段，细胞呼吸的第一阶段以及无氧呼吸均发生在细胞质基质中，过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，发生在线粒体中，而过程④为果醋制作过程，醋酸菌为好氧细菌，属于原核生物，没有线粒体，A错误；
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可利用酸性重铬酸钾检测是否有酒精的产生，C错误；
过程①②③是酵母菌的细胞呼吸，所需的最适温度基本相同(18～
30 ℃)，过程④是醋酸发酵过程，所需的最适温度在30～35 ℃，故过程①～④所需的最适温度不相同，D错误。
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9.(2023·安阳高二检测)下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，不正确的是
A.两者的正常繁殖都离不开氧气
B.在无氧条件下，酵母菌可以产生酒精，但醋酸菌不能产生乙酸
C.两者都是异养生物，生存都离不开葡萄糖
D.醋酸菌可以用酵母菌的某种代谢产物为原料合成乙酸
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醋酸菌是好氧细菌，在氧气充足的环境中才能进行旺盛的生命活动；酵母菌属于兼性厌氧微生物，在有氧和无氧环境中都能生存，但其无氧呼吸产生的能量少，不能满足其繁殖时对能量的需求，所以两者的正常繁殖都离不开氧气，A、B正确；
醋酸菌在缺乏糖源时，能将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，同时释放能量，C错误，D正确。
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10.(2024·桂林高二月考)某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”。在制作泡菜时，他在不同时间测定了泡菜中的亚硝酸盐含量，结果如图所示。下列有关叙述正确的是
A.该同学制作出的泡菜“咸而不酸”，
可能的原因是食盐浓度过高、发酵
温度过低等
B.泡菜制作过程中检测亚硝酸盐含量
的目的是了解乳酸菌的生长状况
C.泡菜制作过程中加入的“陈泡菜水”需要进行灭菌处理
D.泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量越积越多，因此泡菜的取食时间越早越好
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亚硝酸盐含量过高不利于身体健康，泡菜制作过程中亚硝酸盐的含量会先升高后降低，可通过检测
亚硝酸盐含量确定泡菜的取食时
间，B、D错误；
泡菜制作过程中加入的“陈泡菜
水”可提供乳酸菌，不能进行灭
菌处理，C错误。
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11.《齐民要术》早有记载可用酒酿醋，具体做法为“粟米饭掸冷如人体投之(米酒醅)，杷搅，绵幕瓮口，每日再度搅之。”意思是将煮好的粟米饭摊开降至人体温度，与米酒醅混合，搅拌均匀，用棉纱布盖住罐口，每天重复搅拌几次。下列说法不正确的是
A.“粟米饭”与“米酒”的混合物可以作为酿醋的原材料
B.“粟米饭掸冷如人体”避免了高温影响发酵微生物的活性
C.“绵幕瓮口”是为了更好地让发酵微生物进行无氧发酵
D.“每日再度搅之”让底层发酵更充分以增加发酵产物量
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粟米饭和米酒中的酒精在醋酸菌的作用下氧化，转化成乙酸和水，进行酿醋，A正确；
温度会影响酶的活性，影响微生物的发酵，“粟米饭掸冷如人体”避免了高温影响发酵微生物的活性，B正确；
醋酸菌是好氧细菌，“绵幕瓮口”是为了更好地让发酵微生物进行有氧呼吸，C错误；
“每日再度搅之”可以提供氧气，又可使营养物质与发酵微生物充分混合，让底层发酵更充分以增加发酵产物量，D正确。
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12.如图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是
A.气体入口与气体出口可以交换使用
B.果酒发酵时通入氮气，酵母菌将从
有氧呼吸转变为无氧呼吸
C.果醋的发酵周期与实验设定的温度
密切相关，一般设定为18～30 ℃
D.当缺少糖源和氧气时，醋酸菌可将乙醇变为乙酸
√
综合强化
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气体入口应深入发酵液内部使果醋发酵时醋酸菌充分与气体接触，出口则不用，故两者不能互换，A错误；
果酒发酵时通入氮气，有利于发酵瓶中
氧气的排出，酵母菌将从有氧呼吸转变
为无氧呼吸，B正确；
果醋的发酵温度为30～35 ℃，C错误；
在缺少糖源、氧气充足时，醋酸菌可
将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸，D错误。
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13.(2024·阳江高二期中)泡菜制作在我国已有数千年历史，白萝卜、红萝卜、小黄瓜等均可作为泡菜的原料，经发酵后在口感上比新鲜蔬菜更爽脆，既好吃，又助消化。为提高泡菜品质，某兴趣小组选取了多个不同的乳酸菌菌种和萝卜切条分别进行发酵实验，实验结果绘制曲线如图。回答下列问题：
综合强化
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(1)小强同学第一次尝试做泡菜时将煮沸后还未放凉的盐水倒进已装好干净蔬菜的坛中，此举存在不当之处，原因是__________________________，请你根据泡菜的发酵原理给小强提出简单有效的补救措施_____________
___________________________________________。
综合强化
高温会杀死蔬菜表面的乳酸菌
等泡菜水放凉
后添加陈泡菜水(或等泡菜水放凉后接种乳酸菌)
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(2)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的数量变化分别是_____________________
_________，原因是____________________。若在适宜温度下，制作的泡菜“咸而不酸”，最可能的原因是_________________________________。
综合强化
乳酸菌数量增加，杂菌
数量减少
乳酸菌比杂菌更耐酸
食盐浓度过高，抑制了乳酸菌的发酵
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(3)从实验结果分析，图中适合泡菜发酵的菌种为______，依据是______
____________________________________________________________________________________。
综合强化
菌种2
菌种及对照组相比，该菌种发酵过程中pH最低，说明产生的乳酸最多，另外亚硝酸盐含量最低
与其他
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14.实验装置设计是实验设计的重要环节。如图是一些简易发酵瓶(甲装置试管中的X溶液有助于维持甲瓶中的气压相对稳定)。请回答下列问题：
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(1)与乙瓶相比，用甲瓶制作果酒的优点是__________________________
___________________。将果汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，目的是_________________________________________________________
_______________________。
不需要开盖放气，避免因开盖
可能造成的杂菌污染
防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；便于发酵初期酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖
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(2)若果汁中含有醋酸菌，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌能否将果汁中的糖发酵为醋酸？______(填“能”或“不能”)。请说明理由：___________
_______________________________________________。
不能
好氧细菌，而果酒发酵为无氧环境，醋酸菌无法生存
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醋酸菌是
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(3)某小组欲利用乙瓶制出的果酒继续制作果醋，接下来的操作应该是______________________________________________。
(4)丙瓶是另一种发酵装置，丙瓶的排气口与一个长而弯的胶管相连，目的是______________________。
防止空气中的杂菌污染
打开瓶盖，盖上一层纱布，将温度控制在30～35 ℃
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第1章 发酵工程
<<<第1节　传统发酵技术的应用
[学习目标]　1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。2.概述微生物发酵的原理。3.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。
一、发酵与传统发酵技术
1．发酵的概念
发酵是指人们利用________，在适宜的条件下，将原料通过________的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
2．腐乳的制作
(1)参与的微生物：酵母、______和毛霉等，其中起主要作用的是______。
(2)腐乳的特点：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的______和氨基酸，味道鲜美，易于__________，便于______。
3．传统发酵技术
(1)概念：直接利用________中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的______、______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________发酵及________发酵为主，通常是家庭式或______式的。
(3)发酵产品：利用传统发酵技术制作的食品有腐乳、酱、______、醋、______和豆豉等。
判断正误
(1)发酵是指人们利用微生物，在缺氧的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物(　　)
(2)毛霉主要通过产生蛋白酶分解蛋白质参与腐乳发酵(　　)
(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸(　　)
任务一：建构发酵的概念
请根据资料回答下列问题：
资料一　夏禹时期，已有了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜，白酒一般是以谷物为原料，加酒曲发酵而成的。
资料二　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。
资料三　酒曲是用来酿酒的一种原料，又称块曲或砖曲，以大麦、小麦、豌豆等为原料，经过粉碎，加水混捏，压成曲醅，形似砖块，大小不等，让自然界各种微生物在上面生长而制成。研究人员用显微镜观察酒曲，发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。
1．酿酒加酒曲的目的：酒曲与粮食混合后，酒曲内含有的________会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成____________等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成__________等。
2．酒的主要成分是水和酒精，以及一些加热后易挥发的物质，如各种______、其他______和少量低碳醛酮类化合物。
任务二：建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点
结合教材中腐乳发酵和下述一种豆瓣酱的制作过程，请回答下列问题：
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哪里？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．发酵的原理和类型
(1)原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们即可以生产出人们所需要的多种产物。
(2)类型
注：必修1中提到的发酵特指“微生物的无氧呼吸”，是狭义的发酵概念。
2．传统发酵技术的优点和缺点
传统发酵技术的优点有操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等；缺点有生产条件不易控制，容易受杂菌污染，生产效率较低，产物不单一等。
1．下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是(　　)
A．传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵
B．传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种
C．酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得
D．传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题
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，所生产食品安全性更高
D．家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种
二、尝试制作传统发酵食品
1．制作泡菜
(1)菌种来源：植物体表面天然的________。
(2)原理：在______条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成______。
反应式：________________________________________________________________________。
(3)制作流程
2．制作果酒和果醋
(1)制作原理与发酵条件
项目 制作果酒 制作果醋
发酵菌种
代谢类型 异养________型 异养____型
发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：___________________________； 无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：____________________________ O2、糖源充足时：____________； O2充足、缺少糖源时： C2H5OH＋O2CH3COOH＋H2O＋能量
对氧的需求 前期____，后期________
(2)制作果酒、果醋的步骤
判断正误
(1)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌(　　)
(2)酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃(　　)
(3)当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸(　　)
(4)制作果醋的温度比制作果酒的温度高(　　)
任务三：制作泡菜
1．阅读教材中有关泡菜制作的原理和过程，回答下列问题：
(1)配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：
①盐的作用：___________________________________________，盐含量过低会造成细菌污染。
②盐水煮沸的目的：____________________________________________________。
③冷却的目的：___________________________________________________。
(2)用水密封泡菜坛的目的：______________________________________________________。
(3)为什么泡菜坛中的菜料只能装八成满？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
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：
(1)据图分析，从亚硝酸盐含量来看，该泡菜在____天后食用比较合适，因为此时________________。
(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，可能是因为____________________________等导致泡菜未能正常发酵。
(3)加入“陈泡菜水”的目的是___________________________________________________。
任务四：制作果酒和果醋
1．阅读教材中有关果酒制作的原理和过程，回答下列问题：
(1)冲洗的目的：_________________________________________________；不能反复冲洗的原因是_______________________________________________________________________。
(2)应该在冲洗____(填“前”或“后”)去梗，这样做的目的是_______________________。
(3)葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)每隔12 h左右将瓶盖拧松一次的目的：____________________________；拧松但不打开的目的：________________________________________________________________________。
2．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？请完善下方的表格。
项目 酒精发酵 醋酸发酵
气味和味道
气泡和泡沫
发酵液颜色 __________________(以紫葡萄作原料) 浑浊，液面形成_______
(2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中，除了酵母菌，果酒中还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质。可以通过改变____________、__________等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以将糖或乙醇转化为乙酸，由于醋酸菌在______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________________，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变______________、__________等同样可以控制醋酸菌的含量。
(3)在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．请分析果酒、果醋制作中发酵装置图中各结构的作用。
装置图 结构 作用
充气口 ①醋酸发酵时连接充气泵，输入_________； ②制果酒时关闭充气口
排气口 用来排出______
长而弯曲的胶管
出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况
1．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 乳酸菌数量 乳酸含量 亚硝酸盐含量
初期 少(O2抑制乳酸菌活性) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)
中期 最多(乳酸抑制其他微生物活动) 增多 开始下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)
后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制乳酸菌活性) 继续增多，最后保持稳定 继续下降，最后相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)
曲线
2.制作泡菜的注意事项
(1)泡菜坛的选择：选择无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛，也可以选择其他密封良好的罐子等。
(2)原料的选择：应选质地鲜嫩、无虫咬、无烂痕的新鲜蔬菜。
(3)腌制过程：注意控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制6 d左右，亚硝酸盐含量开始下降。
3．果酒、果醋制作过程中防止杂菌污染的措施
(1)榨汁机、发酵瓶等器具要用洗洁精清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干。
(2)清洗葡萄时，要先用清水冲洗后再去除枝梗和腐烂的籽粒，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(3)用带盖的瓶子制作果酒时，每隔12 h左右只需拧松瓶盖排气，不要完全揭开瓶盖。
3．(2023·山东，12)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的4个处理：①沸盐水冷却后再倒入坛中；②盐水需要浸没全部菜料；③盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水；④检测泡菜中亚硝酸盐的含量。下列说法正确的是(　　)
A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死
B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌
C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入
D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低
4．如图为果酒与果醋发酵的简易装置及兴趣小组设计的改进装置示意图，下列说法不正确的是(　　)
A．用体积分数为70%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
答案精析
一、
梳理教材新知
1．微生物　微生物　
2．(1)曲霉　毛霉　(2)肽　消化吸收　保存
3．(1)原材料　面团　卤汁　(2)固体　半固体　作坊　(3)酱油　泡菜
判断正误
(1)×　(2)√　(3)√
提示　(1)微生物的细胞呼吸也称为发酵，人们利用微生物的发酵，在适宜的条件下(不一定是缺氧条件)，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物。
探究核心知识
任务一
1．微生物　糖类、氨基酸　乙醇(酒精)
2．酯类　醇类
任务二
1．来自空气中。
2．发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
落实思维方法
1．B　[现代发酵工程所用大多为单一菌种，有杂菌污染会影响产量，培养基和设备需严格灭菌；而传统发酵技术很难实现单一菌种的利用，B错误。]
2．C　[传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产食品安全性较低，C错误。]
二、
梳理教材新知
1．(1)乳酸菌　(2)无氧　乳酸　C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量　(3)5%～20%　条状　蒜瓣、生姜及其他香辛料　八成　没过全部菜料　注满水　温度
2．(1)酵母菌　醋酸菌　兼性厌氧　需氧　C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量　C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量　C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量　需氧　不需氧　一直需氧　(2)70%　18～30　10～12
判断正误
(1)√　(2)√　(3)×　(4)√
提示　(3)当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。
探究核心知识
任务三
1．(1)①调味、抑制微生物生长　②杀菌(杀灭水中的微生物及除去水中氧气)　③为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动
(2)创造无氧环境　(3)①防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；②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。
2．(1)10　亚硝酸盐含量低　(2)食盐浓度过高、发酵温度过低
(3)接种乳酸菌(增加发酵菌种数量)，加快发酵进程
任务四
1．(1)去除表面灰尘、污物　防止过多地冲洗掉葡萄皮表面的野生酵母菌　(2)后　避免去梗时因葡萄破损而增加被杂菌污染的机会
(3)①防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出；②便于酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，酵母菌数量增加，利于随后进行酒精发酵。
(4)排出CO2，防止发酵瓶爆裂　防止杂菌和空气倒流进入发酵瓶
2．(1)酒味　酸味　有　无　颜色加深变成深红色　白色菌膜
(2)发酵的温度　果酒的pH　有氧　尽量减少氧气含量　发酵的温度　果酒的pH
(3)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，很难继续发酵。
(4)打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌种因不适应环境条件而不能繁殖。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，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。
3．无菌空气　CO2　防止空气中微生物的污染
落实思维方法
3．C　[沸盐水冷却后再倒入坛中，盐水煮沸是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响，A错误；盐水需要浸没全部菜料，制造无氧环境，有利于乳酸菌的无氧呼吸，B错误；盖好坛盖后，向坛盖边沿的水槽中注满水，是为了隔绝空气、防止杂菌污染等，C正确；腌制泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少，D错误。]
4．C　[题述实验中用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确；甲装置在酿酒过程中需要通过拧松瓶塞排气，而其他的两个装置不需要，因此甲装置被杂菌污染的机会比其他两装置大，B正确；丙装置转为果醋发酵时，需通过气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误；因为乙装置中的碳酸钠溶液能够将酵母菌发酵产生的二氧化碳吸收掉，而甲装置中的二氧化碳需要专门排放，否则会爆裂，因此与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。]

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