生物人教版（2019）选择性必修3 1.1传统发酵技术的应用（共46张ppt）
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修3 1.1传统发酵技术的应用（共46张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-28 11:46:13 | ||
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文档简介
(共46张PPT)
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
【从社会中来】
诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋。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由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了乙酸，因此两者口感不同。
约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物，水果等发酵成含酒精的饮料。
1857年，法国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。
从传统发酵技术到发酵工程
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。
1897年
用微生物生产谷氨酸获得成功，酶制剂、多糖、维生素发酵工业兴起。
1957年
科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究。
20世纪80年代
法国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。
1857年
利用发酵工程大规模生产青霉素，抗生素发酵工业兴起。
20世纪40年代
基因工程、细胞工程等发展，人胰岛素和干扰素大量生产。
20世纪70年代以后
1900
1940
1960
1850
1980
1970
约9000年前
我们祖先就会利用微生物将谷物、水果发酵为含酒精的饮料。
01
1.发酵
（1）概念：
（2）原理：
不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
（3）类型：
需氧发酵
厌氧发酵
如：醋酸发酵、谷氨酸发酵
如：酒精发酵、乳酸发酵
人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
一、发酵与传统发酵技术
1.腐乳的制作原理是什么？
蛋白质
小分子肽+氨基酸
蛋白酶
2.制作腐乳利用了哪些微生物？这些微生物来自哪里？
直接利用原材料中天然存在的微生物。
2.实例：腐乳的制作
阅读教材第5页，回答下列问题：
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。
味道鲜美，易于消化吸收，又便于保存。
3.腐乳有什么特点？
毛霉：
代谢类型：
生殖方式：
丝状真菌
异养需氧型
孢子生殖
（真核生物）
让豆腐上长出毛霉
加盐腌制
加卤汤装瓶
密封腌制
制腐乳坯
4.制作流程
含水量70%左右为宜，含水量过高不易成形，过低不利于毛霉生长。
利用干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉
加盐可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬，盐也能抑制微生物的生长 ，避免豆腐块腐败变质。
卤汤是由酒（12%）及各种香辛料配置而成，抑制微生物的生长同时使腐乳有独特的香味。
3.传统发酵技术
（1）概念：
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存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
（2）类型：
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）发酵产品：
腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉（chǐ）等。
【思考】每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？
生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
（4）缺点：
生产效率较低，产物不单一等。
1.乳酸发酵
应用的微生物：
乳酸菌
（1）代谢类型：
异养厌氧型
（2）作用：
在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸
（3）应用：
乳制品的发酵、泡菜的腌制
二、尝试制作传统发酵食品
（原核生物）
（4）常见类型：
乳酸链球菌、乳酸杆菌
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）
酶
+能量
乳酸链球菌（球状）
乳酸杆菌（杆状）
2.酒精发酵
酵母菌
用于酿酒、制作馒头和面包等
（真核生物）
异养兼性厌氧型
（1）代谢类型：
（2）作用：
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵
（3）应用：
（4）最适生长温度：
约为28℃
酶
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
应用的微生物：
3.醋酸发酵
醋酸菌
当氧气、糖源都充足时，将糖分解成乙酸;
C6H12O6＋2O2 2CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量
酶
C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O＋能量
酶
（原核生物）
（1）代谢类型：
异养需氧型
（2）作用：
当缺少糖源时，将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变成乙酸
可用于制作各种风味的醋
（3）应用：
（4）最适生长温度：
30～35℃
应用的微生物：
1.发酵原理
（1）利用 来进行发酵：
植物体表面天然的乳酸菌
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
（2）发酵期间，乳酸会 ，当它的质量分数为
_____________时，泡菜的口味、品质最佳；
不断积累
0.4%-0.8%
（3）发酵条件
适宜的________；根据室内温度控制发酵时间；
严格控制________条件。
温度
厌氧
18～20℃
一、制作泡菜
2.制作泡菜的方法步骤
配制盐水
用清水和食盐配制质量分数为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用；
蔬菜处理、装坛
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；
加盐水
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖；
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。
思考：
1.配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：
①盐的作用：
调味、抑制其他微生物生长
②盐水浓度要适宜的目的：
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
③煮沸的目的：
杀菌除氧
④冷却的目的：
为了不影响乳酸菌的生命活动
（2）为什么泡菜坛只能装八成满？
① 发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；
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；
③留有一定空间，更方便拿取泡菜。
（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？
给泡菜坛内创造无氧环境
无氧条件
你腌制的泡菜成功吗？色泽如何？口味如何？
一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无梅花浮膜，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。
泡菜虽好吃，但不宜多吃，泡菜中的亚硝酸盐会危及人体健康。
NO3- NO2-
亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的血红蛋白（Fe2+）转变为高铁血红蛋白（Fe3+），从而导致缺氧性中毒症状；
膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，但在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下会转变成致癌物质亚硝胺（霉变的食品亚硝胺可增至数十倍至数百倍）
亚硝酸盐
硝酸还原酶
亚硝酸盐为白色粉末，外观与食盐相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加剂。
自然界中，亚硝酸盐分布广泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。
在泡菜的腌制过程中会有亚硝酸盐产生。一般不会危害人体健康。但是，总量达到0.3～0.5g时会引起中毒；达到3g时会死亡。
在什么情况下，亚硝酸盐会转化为亚硝胺？
适宜的pH、温度和一定的微生物作用
亚硝胺
硝酸盐
亚硝酸盐
还原
细菌等微生物
(硝酸还原菌产生硝酸还原酶)
发酵初期，泡菜中微生物生长很快，将蔬菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐，蔬菜中酚类物质和维生素C等将亚硝酸盐氧化。总体来说，生成的亚硝酸盐大于被氧化的，亚硝酸盐的含量逐步上升。
微生物代谢活动将氧气消耗殆尽，泡菜坛中的环境不利于乳酸菌以外的其他微生物生长，生成的亚硝酸盐减少。同时，蔬菜中亚硝酸盐含量由于被氧化而减少。因此，亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值。
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵前期
发酵中期
发酵后期
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）
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？
在发酵10天后食用比较合适，因为此时亚硝酸盐含量已经降到较低水平。
（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？
“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，可快速发酵产生乳酸。
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。
二、制作果酒和果醋
1.原理
许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒。
在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。
果酒：C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量
酶
果醋： C2H5OH +O2 CH3COOH(乙酸) + H2O + 能量
酶
制作果酒
制作果醋
酵母菌
醋酸杆菌
真菌
细菌
菌种名称 生物学分类 代谢类型 适宜温度 繁殖方式 对氧的需求
酵母菌
醋酸菌
菌种繁殖方式和代谢类型
真核生物
原核生物
异养
兼性厌氧型
异养
需氧型
30—35℃
出芽生殖
二分裂
前期需氧，
后期不需氧
一直需氧
约为28 ℃
2.材料用具
新鲜的水果、洗洁精、体积分数为70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。
3.方法步骤
（1）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。
（2）挑选、冲洗葡萄
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。
① （填“能”或“不能”）使用清水多次冲洗。
不能
防止葡萄表面的酵母菌菌种被冲洗掉。
②应先冲洗葡萄，后去除枝梗？
避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（3）榨汁装瓶
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶中，盖好瓶盖。
留1/3的空间的目的？
①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；
②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
（注意：要留有大约1/3的空间）
（4）酒精发酵
将温度控制在18～30℃进行发酵。在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（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。
①瓶盖拧松的目的？
排出CO2，防止发酵瓶爆裂。
②不能打开瓶盖的原因？
防止杂菌和O2进入发酵瓶。
（5）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。
①打开瓶盖盖上纱布的目的？
②该温度条件下，酵母菌代谢_____（填“较快”或“缓慢”）。
创造 环境和空气中的 进入发酵液中大量繁殖。
缓慢
有氧
醋酸菌
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。
会
花青素
深红
最明显的变化：10天左右
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 膜。
不会
醋酸菌
果酒发酵 果醋发酵
发酵菌种
菌种来源
菌种代谢类型
菌种生物类型
发酵原理
发酵条件 温度
时间
氧气
酵母菌
醋酸菌
附着在新鲜水果果皮表面的野生酵母菌
空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌
异养兼性厌氧型
异养需氧型
真核生物
原核生物
18～30℃
30～35℃
10～12d
7～8d
前期需氧，后期不需氧
始终需氧
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。
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
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同学用的是没有盖的塑料瓶，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？
C同学的装置更适合制作果醋。
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
便于取样检测
关闭
关闭
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。
防止杂菌污染
在上述传统发酵食品的制作过程中，我们没有接种菌种，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，往往会造成发酵食品的品质不一。为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会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。
传统发酵食品的制作的局限性？如何解决？
本节小结
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
生产生活应用
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
C2H5OH+O2 →CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
酶
C6H12O6 →2C2H5OH（酒精）+2 CO2+能量
酵母菌先在有氧条件下大量繁殖
再在无氧条件下进行酒精发酵
C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量
酶
酶
3.果醋制作
醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸
C6H12O6 +2O2→2CH3COOH+ 2CO2+2H2O+能量
酶
当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸
2.果酒制作
1.泡菜制作
乳酸菌在无氧条件下将糖分解成乳酸
C6H12O6 →2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
（三）微生物的发酵反应式
一、概念检测
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、芽抱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抱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。（ ）
×
×
√
即时练习
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
即时练习
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。
即时练习
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？
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。
即时练习
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。
(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？
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。
即时练习
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。
(3)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。
即时练习
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？
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。
即时练习
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
【从社会中来】
诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋。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由葡萄发酵而来，但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精，另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了乙酸，因此两者口感不同。
约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物，水果等发酵成含酒精的饮料。
1857年，法国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。
从传统发酵技术到发酵工程
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。
1897年
用微生物生产谷氨酸获得成功，酶制剂、多糖、维生素发酵工业兴起。
1957年
科学家开始运用数学、动力学、化学工程原理以及计算机技术对发酵过程进行综合研究。
20世纪80年代
法国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。
1857年
利用发酵工程大规模生产青霉素，抗生素发酵工业兴起。
20世纪40年代
基因工程、细胞工程等发展，人胰岛素和干扰素大量生产。
20世纪70年代以后
1900
1940
1960
1850
1980
1970
约9000年前
我们祖先就会利用微生物将谷物、水果发酵为含酒精的饮料。
01
1.发酵
（1）概念：
（2）原理：
不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
（3）类型：
需氧发酵
厌氧发酵
如：醋酸发酵、谷氨酸发酵
如：酒精发酵、乳酸发酵
人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
一、发酵与传统发酵技术
1.腐乳的制作原理是什么？
蛋白质
小分子肽+氨基酸
蛋白酶
2.制作腐乳利用了哪些微生物？这些微生物来自哪里？
直接利用原材料中天然存在的微生物。
2.实例：腐乳的制作
阅读教材第5页，回答下列问题：
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。
味道鲜美，易于消化吸收，又便于保存。
3.腐乳有什么特点？
毛霉：
代谢类型：
生殖方式：
丝状真菌
异养需氧型
孢子生殖
（真核生物）
让豆腐上长出毛霉
加盐腌制
加卤汤装瓶
密封腌制
制腐乳坯
4.制作流程
含水量70%左右为宜，含水量过高不易成形，过低不利于毛霉生长。
利用干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉
加盐可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬，盐也能抑制微生物的生长 ，避免豆腐块腐败变质。
卤汤是由酒（12%）及各种香辛料配置而成，抑制微生物的生长同时使腐乳有独特的香味。
3.传统发酵技术
（1）概念：
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存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
（2）类型：
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）发酵产品：
腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉（chǐ）等。
【思考】每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳口感都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？
生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
（4）缺点：
生产效率较低，产物不单一等。
1.乳酸发酵
应用的微生物：
乳酸菌
（1）代谢类型：
异养厌氧型
（2）作用：
在无氧情况下能将葡萄糖分解成乳酸
（3）应用：
乳制品的发酵、泡菜的腌制
二、尝试制作传统发酵食品
（原核生物）
（4）常见类型：
乳酸链球菌、乳酸杆菌
C6H12O6
2C3H6O3（乳酸）
酶
+能量
乳酸链球菌（球状）
乳酸杆菌（杆状）
2.酒精发酵
酵母菌
用于酿酒、制作馒头和面包等
（真核生物）
异养兼性厌氧型
（1）代谢类型：
（2）作用：
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵
（3）应用：
（4）最适生长温度：
约为28℃
酶
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
应用的微生物：
3.醋酸发酵
醋酸菌
当氧气、糖源都充足时，将糖分解成乙酸;
C6H12O6＋2O2 2CH3COOH＋2H2O＋2CO2＋能量
酶
C2H5OH＋O2 CH3COOH＋H2O＋能量
酶
（原核生物）
（1）代谢类型：
异养需氧型
（2）作用：
当缺少糖源时，将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变成乙酸
可用于制作各种风味的醋
（3）应用：
（4）最适生长温度：
30～35℃
应用的微生物：
1.发酵原理
（1）利用 来进行发酵：
植物体表面天然的乳酸菌
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
（2）发酵期间，乳酸会 ，当它的质量分数为
_____________时，泡菜的口味、品质最佳；
不断积累
0.4%-0.8%
（3）发酵条件
适宜的________；根据室内温度控制发酵时间；
严格控制________条件。
温度
厌氧
18～20℃
一、制作泡菜
2.制作泡菜的方法步骤
配制盐水
用清水和食盐配制质量分数为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用；
蔬菜处理、装坛
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；
加盐水
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖；
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。
思考：
1.配制盐水时以下物质或操作的作用或目的：
①盐的作用：
调味、抑制其他微生物生长
②盐水浓度要适宜的目的：
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
③煮沸的目的：
杀菌除氧
④冷却的目的：
为了不影响乳酸菌的生命活动
（2）为什么泡菜坛只能装八成满？
① 发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防止发酵液溢出坛外；
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；
③留有一定空间，更方便拿取泡菜。
（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？
给泡菜坛内创造无氧环境
无氧条件
你腌制的泡菜成功吗？色泽如何？口味如何？
一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无梅花浮膜，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。
泡菜虽好吃，但不宜多吃，泡菜中的亚硝酸盐会危及人体健康。
NO3- NO2-
亚硝酸盐为强氧化剂，能够把血液中的血红蛋白（Fe2+）转变为高铁血红蛋白（Fe3+），从而导致缺氧性中毒症状；
膳食中的绝大部分亚硝酸盐随尿排出，但在适宜的pH、温度和一定的微生物作用下会转变成致癌物质亚硝胺（霉变的食品亚硝胺可增至数十倍至数百倍）
亚硝酸盐
硝酸还原酶
亚硝酸盐为白色粉末，外观与食盐相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加剂。
自然界中，亚硝酸盐分布广泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。
在泡菜的腌制过程中会有亚硝酸盐产生。一般不会危害人体健康。但是，总量达到0.3～0.5g时会引起中毒；达到3g时会死亡。
在什么情况下，亚硝酸盐会转化为亚硝胺？
适宜的pH、温度和一定的微生物作用
亚硝胺
硝酸盐
亚硝酸盐
还原
细菌等微生物
(硝酸还原菌产生硝酸还原酶)
发酵初期，泡菜中微生物生长很快，将蔬菜中硝酸盐还原成亚硝酸盐，蔬菜中酚类物质和维生素C等将亚硝酸盐氧化。总体来说，生成的亚硝酸盐大于被氧化的，亚硝酸盐的含量逐步上升。
微生物代谢活动将氧气消耗殆尽，泡菜坛中的环境不利于乳酸菌以外的其他微生物生长，生成的亚硝酸盐减少。同时，蔬菜中亚硝酸盐含量由于被氧化而减少。因此，亚硝酸盐的含量会逐渐下降并趋于一个相对稳定的数值。
发酵时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵前期
发酵中期
发酵后期
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）
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？
在发酵10天后食用比较合适，因为此时亚硝酸盐含量已经降到较低水平。
（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？
“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，可快速发酵产生乳酸。
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。
二、制作果酒和果醋
1.原理
许多新鲜水果（如葡萄）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒。
在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋。
果酒：C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量
酶
果醋： C2H5OH +O2 CH3COOH(乙酸) + H2O + 能量
酶
制作果酒
制作果醋
酵母菌
醋酸杆菌
真菌
细菌
菌种名称 生物学分类 代谢类型 适宜温度 繁殖方式 对氧的需求
酵母菌
醋酸菌
菌种繁殖方式和代谢类型
真核生物
原核生物
异养
兼性厌氧型
异养
需氧型
30—35℃
出芽生殖
二分裂
前期需氧，
后期不需氧
一直需氧
约为28 ℃
2.材料用具
新鲜的水果、洗洁精、体积分数为70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。
3.方法步骤
（1）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。
（2）挑选、冲洗葡萄
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。
① （填“能”或“不能”）使用清水多次冲洗。
不能
防止葡萄表面的酵母菌菌种被冲洗掉。
②应先冲洗葡萄，后去除枝梗？
避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
（3）榨汁装瓶
用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶中，盖好瓶盖。
留1/3的空间的目的？
①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；
②防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。
（注意：要留有大约1/3的空间）
（4）酒精发酵
将温度控制在18～30℃进行发酵。在发酵过程中，每隔12h左右将瓶盖拧松一次（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。
①瓶盖拧松的目的？
排出CO2，防止发酵瓶爆裂。
②不能打开瓶盖的原因？
防止杂菌和O2进入发酵瓶。
（5）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。
①打开瓶盖盖上纱布的目的？
②该温度条件下，酵母菌代谢_____（填“较快”或“缓慢”）。
创造 环境和空气中的 进入发酵液中大量繁殖。
缓慢
有氧
醋酸菌
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。
会
花青素
深红
最明显的变化：10天左右
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 膜。
不会
醋酸菌
果酒发酵 果醋发酵
发酵菌种
菌种来源
菌种代谢类型
菌种生物类型
发酵原理
发酵条件 温度
时间
氧气
酵母菌
醋酸菌
附着在新鲜水果果皮表面的野生酵母菌
空气中的醋酸菌或人工接种的醋酸菌
异养兼性厌氧型
异养需氧型
真核生物
原核生物
18～30℃
30～35℃
10～12d
7～8d
前期需氧，后期不需氧
始终需氧
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。
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
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同学用的是没有盖的塑料瓶，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？
C同学的装置更适合制作果醋。
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
便于取样检测
关闭
关闭
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。
防止杂菌污染
在上述传统发酵食品的制作过程中，我们没有接种菌种，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，往往会造成发酵食品的品质不一。为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常会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。
传统发酵食品的制作的局限性？如何解决？
本节小结
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
生产生活应用
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
C2H5OH+O2 →CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
酶
C6H12O6 →2C2H5OH（酒精）+2 CO2+能量
酵母菌先在有氧条件下大量繁殖
再在无氧条件下进行酒精发酵
C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量
酶
酶
3.果醋制作
醋酸菌在氧气、糖源充足时,将糖分解成醋酸
C6H12O6 +2O2→2CH3COOH+ 2CO2+2H2O+能量
酶
当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸
2.果酒制作
1.泡菜制作
乳酸菌在无氧条件下将糖分解成乳酸
C6H12O6 →2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
（三）微生物的发酵反应式
一、概念检测
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、芽抱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抱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。（ ）
×
×
√
即时练习
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
即时练习
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。
即时练习
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？
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。
即时练习
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。
(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？
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。
即时练习
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。
(3)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。
即时练习
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？
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。
即时练习