资源简介

(共33张PPT)
发酵食品
离不开微生物发酵
发酵
发酵
发酵工程
发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物代谢转化为人类所需的产物的过程。(教材P5 黑体字)
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。（教材章前语）
发酵
从传统发酵技术到发酵工程
自然发酵或曲种传代的固体发酵法生产其他食品，但不明其原理
战国中山酒
1850年
约9000年前
法国巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的，从而将酵母菌与建发酵联系起来
1897年
20世纪40年代
科学家发现酶在酵母菌发酵中的作用，了解了发酵的本质。发酵向工业化生产方向发展
抗生素发酵工业兴起
发酵
从传统发酵技术到发酵工程
科学家用微生物生产谷氨酸，开始人工诱变特定微生物。酶、多糖、维生素工业兴起
20世纪70年代
1957年
发酵工程进入定向育种的新阶段
20世纪80年代
对发酵过程进行综合研究，能够自动记录和发酵过程的全部参数
重组胰岛素生产
第一节 传统发酵技术的应用
1.什么是传统发酵技术？
2.制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？
3.怎样制作泡菜？怎样制作果酒和果醋？
传统发酵技术
传统发酵技术
制作腐乳的过程:
让豆腐上长出毛霉
加盐
腌制
加卤汤
装瓶
密封
腌制
创造毛霉生长环境
防止杂菌污染，避免豆腐的腐败
由酒及各种香辛料制成，抑制微生物的生长同时增加风味和口感
讨论1：制作腐乳利用了那些微生物？这些微生物来自哪里？发挥了什么作用？
环境中
讨论2：每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳口感都不一样，而且不一定成功，这是为什么？
蛋白质
脂肪
小肽
氨基酸
甘油
脂肪酸
+
+
酵母、曲霉和毛霉等多种微生物(毛霉起主要作用)
传统发酵技术
传统发酵技术
霉豆腐
醋
酱油
豆豉
泡菜
直接利用原材料中天然存在的微生物
前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物
操作简单易上手
有利于传承文化
生产条件不易控制
容易受杂菌污染
生产效率低
传统发酵技术
发酵:
原理：
是指人们利用_______，在_____的条件下，将原料通过___________转化为人类所需要的产物的过程
微生物
适宜
微生物的代谢
_____________________________________________，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物
类型：
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力
好氧发酵
厌氧发酵
醋酸发酵
酒精发酵、乳酸发酵
氧气需求
泡菜的制作
请同学们自主阅读教材P6~7，思考下列问题。
1.在泡菜制作过程中盐水煮沸的目的是什么？冷却的目的是什么？
2.为什么泡菜坛只能装八成满？
3.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？
4.发酵初期会有气泡冒出，但气泡的产生逐渐停止，试分析原因？
5.泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化。
泡菜的制作
（一）乳酸发酵：
1.菌种：
乳酸菌
（原核生物）
a.菌种分布：
b.代谢类型：
c.菌种种类：
异养厌氧型
空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内
乳酸链球菌、乳酸杆菌
乳酸链球菌（球状）
乳酸杆菌（杆状）
2.原理：
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
泡菜的制作
泡菜的制作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、泡菜制作步骤：
泡菜的制作
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
曲线模型
少（O2抑制乳酸菌活动）
少
增加（硝酸盐还原菌的作用）
最多（乳酸抑制其他菌活动）
增多
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，抑制其活动）
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）
4、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
泡菜的制作
下列问题解决了吗？
1.在泡菜制作过程中盐水煮沸的目的是什么？冷却的目的是什么？
2.为什么泡菜坛只能装八成满？
3.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？
4.发酵初期会有气泡冒出，但气泡的产生逐渐停止，试分析原因？
5.泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化。
果酒果醋的制作
(二)制作果酒
2. 原理：
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 能量
酶
兼性厌氧型真菌
在无氧情况下进行酒精发酵
含糖量较高的蔬菜、水果表面
酿酒、制作馒头和面包
植物体表面天然的酵母菌（真核）
①代谢类型：
②作用：
⑤应用：
③分布：
酵母菌
④适宜温度和时间：
约为28℃，10-12d
1.菌种：
果酒果醋的制作
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：
3.温度控制：
一般酒精发酵18～30℃，酿酒酵母菌繁殖最适为28℃左右。
4.气体控制：
前期需氧，后期无氧。
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2
酶
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O
酶
2. 原理：
(二)制作果酒
果酒果醋的制作
C6H12O6 + 2O2 2CH3COOH（乙酸）+ 2H2O + 2CO2 + 能量
酶
异养好氧细菌
30~35℃,7-8d
各种风味的醋
①代谢类型：
②作用：
③适宜温度和时间：
醋酸菌
④应用：
在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸；
当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
C2H5OH + O2 CH3COOH（乙酸）+ H2O + 能量
酶
2. 原理：
1.菌种：
空气中的醋酸菌（原核）
(三)制作果醋
果酒果醋的制作
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。
先让酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；
防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
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;
去除表面灰尘、污物
避免葡萄破损，
减少被杂菌污染的机会
防止野生菌种数量减少，影响发酵
排出气体
防止杂菌污染
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒发酵
果醋发酵
空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖
果酒果醋的制作
怎样判断果酒、果醋的制作是否成功呢？
果酒：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）
果醋： a.闻
b.品尝
c.使用pH试纸检测和比较发酵前后的pH值
d.观察醋酸菌膜是否形成
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜：
结果分析和评价：
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。
问题:如何判断腌制的泡菜是否成功？
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜：
进一步探究：
亚硝酸盐
膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。
制作过程中亚硝酸盐含量的变化
腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量的影响
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜：
进一步探究：
亚硝酸盐
① 亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的低铁血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而导致缺氧性中毒症状。
硝酸盐
硝酸盐还原菌
亚硝酸盐
适宜的pH、温度和一定的微生物作用
亚硝胺
维生素C、E和酚类物质
亚硝胺具有致癌作用，对动物具有致畸和致突变作用。
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜：
进一步探究：
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。
3
5
7
9
11
13
0
4
8
12
16
20
24
发酵时间/d
亚硝酸盐含量/(mg/kg)
在发酵11天后食用比较合适，因为此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，抑制乳酸菌生长，产生乳酸较少，导致泡菜未能正常发酵（也可能是由于温度较低）。
问题: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？
问题: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？
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜：
6.进一步探究：
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。
3
5
7
9
11
13
0
4
8
12
16
20
24
发酵时间/d
亚硝酸盐含量/(mg/kg)
问题: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。
二、尝试制作传统发酵食品
（一）制作泡菜：
进一步探究：
泡菜发酵过程中，不是乳酸菌单独发酵的结果：
注
乳酸积累，pH过低；乳酸菌的生长也受到抑制，乳酸菌数量减少。
发酵初期
多种微生物（如大肠杆菌、酵母菌）进行有氧呼吸，产生较多的CO2，坛沿水槽内有气泡放出。此阶段是形成无氧环境的过程。
发酵中期
发酵后期
主要是乳酸菌的发酵过程，其他微生物的生长受到抑制。
与生活的联系
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，
乳酸菌
而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。
二、泡菜、果酒、果醋制作的比较
项目 泡菜 果酒 果醋
菌种
生物学分类
代谢方式
最适温度范围
生活应用
发酵原理
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
原核生物
原核生物
真核生物
异养厌氧型
异养需氧型
异养兼性厌氧型
18~30℃
30~35℃
30-40℃
乳制品的发酵、泡菜
酿酒、发面
制醋
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）
酶
+能量
C6H12O6→2C2H5OH＋
2CO2＋能量
酶
C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2＋能量
酶
C2H5OH＋O2→CH3COOH＋H2O＋能量
酶
　实战训练　
（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 （　 　）
1.判断常考语句，澄清易混易错
2.判断下列食品是传统发酵食品的是________________________________。
①豆腐　②腐乳　③酱油　④香醋　 ⑤豆油　 ⑥泡菜
⑦豆豉　⑧馒头　⑨米酒　⑩豆浆　 酸奶　 米饭
②③④⑥⑦⑧⑨
　实战训练　
7.判断常考语句，澄清易混易错
(1)制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的 ( )
(2)发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.04%～0.08%时，泡菜的口味、品质最佳 ( )
(3)选材装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装满 ( )
(4)制备泡菜时，盐水煮沸后可以立即使用 ( )
(5)泡菜的制作前期需要通入氧气，后期应严格保持无氧条件 ( )
(6)泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生，腌制方法、时间长短和温度高低等条件都对亚硝酸盐的含量有影响 ( )
√
×
×
×
×
√
　实战训练　
1.判断下列正误：
(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(　　)
×
√
√
(4)常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌(　　)
(5)酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃(　　)
(6)当氧气不充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸(　　)
(7)制作果醋的温度比制作果酒的温度高(　　)
(8)在葡萄酒的制作过程中，采摘的葡萄应反复冲洗，且要先除枝梗再冲洗(　　)
×
×
√
√
√
　实战训练　
2.图甲是果酒和果醋发酵的装置图，图乙是果酒和果醋制作过程中发生的物质变化。下列叙述不正确的是( )
A.用甲装置制作果酒时，加入酵母菌后，一直关紧阀a，适时打开阀b几秒钟
B.用甲装置制作果醋时，阀a要关闭，阀b要持续打开
C.乙图中过程②只能发生在缺氧条件下
D.过程③和④都需要氧气的参与
果酒发酵与果醋发酵的装置
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
①为什么排气口胶管长而弯曲？ ②该装置还能继续改进吗？

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