2021-2022学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3 1.1传统发酵技术的应用课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
第一章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
一、发酵与传统发酵技术
1.发酵
（1）概念
指人们利用微生物，在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
（2）实质
微生物的氧化分解（有氧或无氧条件）
（3）注意
不同的微生物代谢途径有差异；
同一种微生物处于不同环境条件下时，代谢途径也会出现差异。
一、发酵与传统发酵技术
（4）实例——腐乳
原理：
蛋白质 小分子肽 + 氨基酸
脂肪 甘油 + 脂肪酸
蛋白酶
脂肪酶
来源于酵母、曲霉、毛霉
毛霉是一种丝状真菌，其生殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧型。
一、发酵与传统发酵技术
一、发酵与传统发酵技术
2.传统发酵技术
（1）概念
（2）类型
固体发酵（混合菌种）和半固体发酵
通常是家庭式或作坊式的。（操作简单）
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。
（3）主要食品
酒、腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉
二、尝试制作传统发酵食品
【自主学习·小组讨论】
阅读P5-P7相关内容，思考泡菜、果酒、果醋的制作过程中涉及的主要微生物、生物种类、形态结构、代谢类型、菌种来源、繁殖方式、最适生长温度、发酵原理、注意事项等。
乳酸杆菌 酵母菌 醋酸菌
（1）菌种及来源：
生物种类：
形态结构：
代谢类型：
繁殖方式：
最适生长温度：
1.泡菜的制作
植物体表面天然的乳酸菌
原核生物中的细菌
球形（乳酸链球菌）和杆状（乳酸杆菌）
异养厌氧型
分裂生殖（二分裂）
18~20℃（室温）
二、尝试制作传统发酵食品
（2）发酵原理
1.泡菜的制作
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）
酶
+能量
二、尝试制作传统发酵食品
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；
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；
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；
配制
盐水
蔬菜处理装坛
加盐水
封坛
发酵
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；
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
创造无氧环境
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。
泡菜制作过程
如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？
1.泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；
一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无浮膜，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。
3.根据亚硝酸盐的含量来评定；
4.根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。
2.可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态；
（4）结果分析和评价：
温度、食盐含量、腌制时间的控制
（5）制作泡菜的注意事项：
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵初期 少（有氧气，乳酸菌的活动受到抑制） 少 增加（硝酸盐还原菌的作用）
发酵中期 最多（乳酸抑制其他菌活动） 积累增多，pH下降 下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）
发酵后期 减少（乳酸积累，pH下降，抑制其活动） 继续增多，pH继续下降 下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）
曲线模型
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？
【联系生活】
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。
膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康，但是，当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5g时，会引起中毒，当摄入总量达到3g时，会引起死亡。(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。)
二、尝试制作传统发酵食品
亚硝酸盐
亚硝胺(强致癌物)
【拓展应用】
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，请你帮他分析问题。
练习与应用 P8
（1）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？
（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？
10天后食用比较好，因为此时的亚硝酸盐含量低。
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”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。
（1）菌种及来源：
生物种类：
形态结构：
代谢类型：
繁殖方式：
最适生长温度：
2.果酒的制作
水果表面的野生酵母菌
真核生物中的单细胞真菌
球形
异养兼性厌氧型
无性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖）
酿酒酵母：28℃；野生酵母：18~30℃
二、尝试制作传统发酵食品
（2）发酵原理
2.果酒的制作
有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖
C6H12O6＋6O2 +6H2O 6CO2＋12H2O+能量
酶
无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2+能量
酶
二、尝试制作传统发酵食品
（1）菌种及来源：
生物种类：
形态结构：
代谢类型：
繁殖方式：
最适生长温度：
3.果醋的制作
醋酸菌
原核生物中的细菌
球形、杆形
异养需氧型
分裂生殖（二分裂）
30～35 ℃
二、尝试制作传统发酵食品
（2）发酵原理
2.果醋的制作
氧气充足条件下
氧气、糖源充足时：
C6H12O6＋2O2 2CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O+能量
酶
氧气充足、糖源不足时：
C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O+能量
酶
二、尝试制作传统发酵食品
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;
除灰去污
先清洗，再去梗：
避免葡萄破损，减少杂菌污染
①有氧条件，利于酵母菌快速繁殖；耗尽O2后，再进行酒精发酵；
②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
无需多次。防止菌种减少，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
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。
空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖
果酒果醋制作
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？
其中最明显的变化发生在发酵后多少天？引起变化的原因是什么？
①果酒：发酵液（会或不会） 出现气泡 ；
紫色葡萄皮的 进入发酵液,使葡萄酒呈 色。
②果醋：一般 （会或不会） 出现气泡 ，
发酵完成时，在发酵液的液面会出现一层菌膜，是 菌膜。
会
花青素
深红色
不会
醋酸菌
10天左右
·
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？
①制酒过程中，还会存有 等微生物 ；
乳酸菌、醋酸菌
②控制乳酸菌数量 ：
控制醋酸菌数量 ：
发酵为醋酸
使果酒变质
减少O2含量、调节发酵温度、pH
调节发酵的温度、pH等；
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？
不会。发酵温度、pH不利于酵母菌生长
人工接种醋酸菌或直接打开瓶盖，让空气中的醋酸菌在发酵液中大量繁殖。
探究·实践
结果分析与评价
果酒果醋制作
在工业上 , 后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。
如何评价果酒的制作是否成功？
闻一闻，尝一尝有没有酒味
用重铬酸钾检测是否含有酒精
如何评价果醋的制作是否成功？
灰绿色
橙色
灰绿色
看一看有无菌膜的形成
闻一闻，尝一尝有没有醋味
检测比较醋酸发酵前后的pH值
探究·实践
结果分析与评价
果酒果醋制作
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
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