资源简介

(共25张PPT)
第1节 传统发酵技术的应用（第2课时）
(1)菌种：
酵母菌(一类单细胞真菌)
① 分布：
含糖较高的水果、蔬菜表面
② 代谢类型：
异养兼性厌氧型
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸 ：
(2)酒精发酵原理：无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸 ：
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2 +能量
酶
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O+能量
酶
③最适生长温度：
酿酒酵母：28℃；
野生酵母：18~30℃
1.制作原理
（多种酵母菌）
大量繁殖
产生酒精
（二)制作果酒和果醋
二 制作传统发酵食品
果酒制作原理
②当缺少糖源时则将 。
①当O2、糖源都充足时能将 ；
果醋制作原理
（1)菌种：
醋酸菌
①代谢类型：
异养需氧型
（2）醋酸发酵原理：
②最适生长温度：
30 - 35℃
③菌种来源：
空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
糖分解成醋酸
乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸
（细菌：原核生物）
醋酸杆菌
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)+CO2+能量
酶
2O2
2CH3COOH(醋酸)+2H2O+能量
酶
+
酒精发酵：无氧，28℃（18---30℃）
酒精发酵 → 醋酸发酵
思考：如何在同一装置中既能进行酒精发酵又能进行醋酸发酵？
控制好温度、氧气条件
2 材料用具
发酵瓶 70%酒精
3.方法步骤
器具消毒
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
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
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
酒精发酵
冲洗葡萄
榨汁装瓶
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.
①70%的酒精的作用：
消毒
去除表面灰尘、污物
冲洗次数多，会减少果皮表面的酵母菌数量
避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会
a.为酵母菌提供O2 使其进行有氧呼吸，从而快速繁殖
b.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出
排出发酵过程产生的CO2，防止发酵瓶爆裂
防止杂菌污染
④为什么去梗前冲洗：
⑤葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？
⑦拧松但不打开的目的：
⑥每隔12h左右将瓶盖拧松一点的目的：
③为什么葡萄冲洗次数不宜太多？
(1)制作果酒
②冲洗的目的：
醋酸发酵
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。
果醋检测
果酒检测
可通过从发酵瓶口取样来对发酵的情况进行检测
⑧如何检测果酒的发酵情况？
a.嗅味(闻)
b.显微观察酵母菌
c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测橙色→灰绿色（斐林试剂间接判断）
⑨醋酸菌从何而来？
⑩如何检测果醋的发酵情况？
a.嗅味(闻)；b.观察菌膜的形成；
c.检测比较醋酸发酵前后的pH值；
d.显微观察醋酸菌并统计数量
打开瓶盖后，空气中的醋酸菌进入发酵液，其他的菌因不适应环境条件（不能利用乙醇）而不能繁殖
（检测是否产生酒精）
（2）果醋制作
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污染。
便于取样检查和放出发酵液
填充棉花或者安装其他过滤装置
结构 作用 制作果酒时状态 醋酸发酵时状态
充气口
排气口
出料口
通入空气
短暂打开后关闭
打开，并接入气泵
排出CO2
打开
打开
便于取样监测
关闭
关闭
(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(　　)
√
√
×
√
课堂检测
2下列关于制作泡菜的叙述，正确的是
A.泡菜制作的过程中，乳酸菌在产生乳酸的同时还会产生亚硝酸盐
B.发酵期间乳酸不断积累，当它的质量分数为5%～20%时，泡菜口味最佳
C.发酵时间、发酵温度和使用的食盐量都会影响泡菜中亚硝酸盐的含量
D.泡菜坛子内的白色菌膜和变酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌种相同
√
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，下列说法错误的是
A.用体积分数为70%的
酒精对图述装置进行
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
√
(1)在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别有哪些变化？引起变化的原因是什么？
4.结果分析与评价
果酒制作：
现象1：
发酵液会产生气泡
现象2：
发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。
原因：
酵母菌发酵产生了CO2
原因：
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
果醋制作：
一般不会出现气泡
现象：
发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜
原因：
醋酸菌大量繁殖而成
(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？
还有 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 、 等来控制乳酸菌的含量。
醋酸菌可以利用果汁中的糖进行醋酸发酵，在制作果酒的过程中可以通过 ，抑制醋酸菌的生长繁殖。
乳酸菌、醋酸菌
发酵的温度
果酒的pH
尽量减少O2含量
(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？
随着醋酸发酵的进行，发酵液的 、 等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低。
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 而不能繁殖。
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(人工接种醋酸菌）。
pH
发酵温度
不适应环境条件
归纳：抑制杂菌的方法
1利用发酵条件或产物抑制杂菌:
①无氧发酵时的无氧环境可以抑制好氧菌
②乳酸菌发酵、酒精发酵形成的酸性环境抑制杂菌繁殖
③乳酸发酵、酒精发酵、醋酸发酵形成的乳酸、酒精、醋酸抑制杂菌繁殖
2利用食盐抑制杂菌：
泡菜的制作加盐水
3 利用添加酒精抑制杂菌
果酒与果醋制作的过程的比较
项目 果酒 果醋
菌种 酵母菌 醋酸菌
温度 18～30 ℃ 30～35 ℃
时间 10～12 d 7～8 d
氧气条件 前期需氧，后期不需氧 需氧
排气或充气情况 发酵旺盛期的CO2产量非常大，要及时排气，防止发酵瓶爆裂 适时通过充气口充气，保证充足的氧气条件
气味或味道 酒味 酸味
气泡和泡沫 有气泡 无气泡
发酵液颜色 混浊 混浊，液面形成白色菌膜
检测指标 嗅味、用酸性重铬酸钾检测酒精含量、进行酵母菌的镜检等工作 观察菌膜的形成、嗅味、测定pH、进行醋酸菌的镜检等工作
项目 泡菜制作 果酒制作 果醋制作
发酵菌种
菌种来源
代谢类型
细胞类型
发酵原理
发酵 条件 温度
时间
氧气
酵母菌（出芽生殖）
主要是附着在葡萄皮上的
野生型酵母菌
异养兼性厌氧型
真核细胞
在有氧条件下：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
在无氧条件下：
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
酶
28℃（18-30℃）
10-12d
初期需氧，后期不需氧
醋酸菌（二分裂）
异养需氧型
原核细胞
空气中的野生型醋酸菌
氧气、糖源都充足时：C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量
酶
氧气充足、缺少糖源时：C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
酶
30-35℃
7-8d
需要氧气
乳酸菌（二分裂）
植物体表面
天然的乳酸菌
异养厌氧型
原核细胞
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
在无氧的情况下：
18-20℃
不需要氧气
8-10d
制作泡菜、果酒和果醋的比较
相关微生物 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
生物学分类
代谢类型
繁殖方式
适宜温度
主要用途
【注】酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌的最适温度不同的直接原因是这三种微生物体内 不同，而根本原因是 。
真核生物
原核生物
真核生物
原核生物
异养兼性厌氧
异养需氧
异养需氧
异养厌氧
适宜条件下出芽生殖
二分裂
孢子生殖
二分裂
18 30°C
30 35°C
15 18°C
35 40°C
酿酒、发面
酿醋
制作腐乳
制作酸奶、泡菜
【传统发酵食品制作过程中所用菌种的比较】
酶的最适温度
控制这三种酶合成的DNA不同
尝试制作传统发酵食品
特点
局限性
结果
改进方式
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
发酵食品品质不一
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。
尝试制作传统发酵食品
以果酒和果醋生产为例，思考把少量制作转化为大规模生产时，需要解决哪些实际问题？工艺流程有哪些异同？在此基础上，你能体会到技术与工程的区别的和联系吗？
少量制作转向大规模生产时，会遇到许多新问题。如大规模生产果醋时，由于发酵罐容积很大，就需要搅拌发酵溶液，以保障醋酸菌对O2的需求。在大规模生产发酵产品时，需要进行更为全面周详的考虑，如原料的来源与选样、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。
果酒和果醋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。一些果酒还需要后续发酵，以获得特定的风味和色泽。
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。
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。（ ）
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（ ）
A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵
B.制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶
C.制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精
D.制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸
×
×
√
D
练习与应用
2.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。请你帮他分析相关问题。
(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？
(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？
二、拓展应用
1.请举例说说你身边的传统发酵食品有哪些，它们的制作原理是什么。有机会的话，你也可以尝试做一做。
提示：腐乳、泡菜、酱、豆豉等都是生活中常见的传统发酵食品。
应该在发酵10天后食用比较合适，因为这时亚硝酸盐含量已经降到较低的水平。
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”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。
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？
提示：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。

展开更多......

收起↑