1.1传统发酵技术的应用(共23张ppt)高中生物人教版(2019)选择性必修3

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名称 1.1传统发酵技术的应用(共23张ppt)高中生物人教版(2019)选择性必修3
格式 pptx
文件大小 7.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-08-08 19:02:07

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文档简介

(共23张PPT)
传统发酵技术的应用
第1章 第1节
新课导入
汉代砖刻上的酿酒图
我国古代酿酒作坊的绘画作品
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。后来,人们通过自然发酵和曲种传代的固体发酵生产酱油、醋、豆豉、腐乳和酸奶等发酵食品。
约9000年前
20世纪70年代以后
1857年
1897年
20世纪80年代
1957年
20世纪
40年代
巴斯德证明:酒精发酵是由活的酵母菌引起的。
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用,逐步了解发酵的本质。
微生物的分离和纯化技术得到了应用,作坊式手工生产向工业化生产方向发展。
在厌氧发酵技术的基础上,建立了深层通气液体发酵技术。实现青霉素生产产业化。
通过人工诱变特定微生物,获得具有更高生产能力的突变类型。
基因工程和细胞工程等的发展,使发酵工程进入定向育种的新阶段。
人类能自动记录和控制发酵过程的全部参数,大批量合理生产发酵产物。
固体发酵→半固体发酵、液体发酵
厌氧发酵→深层通气液体发酵
发酵
原理:
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力,因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
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
概念:
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。
发酵与传统发酵技术
腐乳制作
原理:
过程:
让豆腐上长出毛霉
香料腌制
密封发酵
豆腐发酵中的毛霉
优点:
味道鲜美,易于消化吸收,便于保存。
你还知道哪些是通过传统发酵制作的食品呢?
豆瓣酱、酱油、醋、泡菜、豆豉、葡萄酒、手工酸奶、馒头等......
发酵与传统发酵技术
蛋白质
脂肪
小分子肽
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)
真核生物
异养需氧型
电子显微镜下的毛霉
传统发酵技术
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。
类型:
传统发酵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。
发酵产品:
利用传统发酵技术制作的食品有酒、腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉(chǐ)等。
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。
缺点?
发酵与传统发酵技术
传统发酵食品制作所利用的微生物
(1)乳酸菌
①代谢特点:厌氧细菌,代谢类型为异养厌氧型;在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸。
②发酵原理(反应简式)
③生产应用:可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
④分布:广泛分布于空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内。
⑤常见类型:乳酸链球菌和乳酸杆菌。
C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)+能量
发酵与传统发酵技术
传统发酵食品制作所利用的微生物
(2)酵母菌
①代谢特点:单细胞真菌,代谢类型为异养兼性厌氧型;在无氧的情况下能进行酒精发酵。
②发酵原理(反应简式)
③生产应用:可用于酿酒、制作馒头和面包等。
④影响因素:温度是影响酵母菌生长的重要因素,酿酒酵母的最适生长温度约为28℃。
⑤分布:在一些含糖量较高的水果、蔬菜表面。
C6H12O6

2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量
发酵与传统发酵技术
传统发酵食品制作所利用的微生物
(3)醋酸菌
①代谢特点:好氧细菌,代谢类型为异养需氧型;当O2、糖源都充足时,能将糖分解成醋酸;当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为醋酸。多数醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
②发酵原理(反应简式)
③生产应用:可用于制作各种风味的醋。
C6H12O6+2O2

2CH3COOH(醋酸)+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2

CH3COOH(醋酸)+H2O+能量
发酵与传统发酵技术
制作泡菜
亚硝酸盐的含量低
乳酸含量0.4%~0.8%时,口味、品质最佳。
1. 原理:
2. 应用的微生物:
3. 材料用具:
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+ 能量

①分类地位:
②代谢类型:
④种类:
③分布:
⑤应用:
乳酸菌
异养厌氧型
空气、土壤、植物体表、人或动物肠道
常见乳酸链球菌、乳酸杆菌(做酸奶)
乳制品的发酵、泡菜的腌制
植物体表面天然的乳酸菌
新鲜蔬菜、调味品、泡菜坛或其他密封性良好的罐子
原核生物
随乳酸增加, pH会变小,口感变酸。
尝试制作传统发酵食品
3.制作泡菜的方法步骤
配制盐水
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;
原料处理、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。
制作泡菜
尝试制作传统发酵食品
1. 为什么要向酸菜中加老酸水?为什么要加老酸奶?
2. 酸菜控制温度多少度?酸奶多少度?
3.为什么要对装酸奶的容器开水煮沸?为什么酸菜开始的时候可以加一点酒?
4. 酸菜如果表面长白膜是什么?怎么处理?
接种更多的乳酸菌
乳酸菌最适温度是37℃左右
灭菌,防止杂菌污染
是产膜酵母形成的;加酒处理。
尝试制作传统发酵食品
思考
4.进一步探究
(1)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。
(2)亚硝酸盐分布广泛,蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。
(3)膳食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康,绝大部分亚硝酸盐只是“过客”,随尿排出。
(4)当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g~0.5g时,会引起中毒,当摄入总量达到3g时,会引起死亡。
亚硝胺
蔬菜水果
亚硝酸盐
pH、温度
微生物
硝酸盐
硝酸盐还原菌
维生素C、E
酚类物质
注意:发酵温度高;食盐用量过低;发酵时间短容易导致硝酸还原菌大量增殖,产生较多的亚硝酸盐
尝试制作传统发酵食品
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 乳酸 亚硝酸盐
发酵初期
发酵中期
发酵后期
变化曲线
少(O2抑制乳酸菌活动)

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)
尝试制作传统发酵食品
果酒的制作
1. 原理:
2. 应用的微生物:
C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2+ 能量

植物体表面天然的酵母菌
真核生物
含糖量较高的蔬菜、水果表面
酿酒、制作馒头和面包
①分类地位:
②代谢类型:
⑤应用:
③分布:
酵母菌
④适宜温度:
酿酒酵母的最适生长温度约为28℃
异养兼性厌氧型
尝试制作传统发酵食品
1. 原理:
2. 应用的微生物:
3. 材料用具:
C6H12O6 + 2O2 2CH3COOH(乙酸)+ 2H2O + 2CO2 + 能量

原核细胞
30~35℃
各种风味的醋
新鲜水果、洗洁精、体积分数70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等
①分类地位:
②代谢类型:
③适宜温度:
醋酸菌
④应用:
C2H5OH + O2 CH3COOH(乙酸)+ H2O + 能量

醋酸杆菌
异养需氧型
氧气和糖源充足时
缺少糖源,乙醇为原料
果酒的制作
尝试制作传统发酵食品
制作果酒与果醋
制作果酒与果醋流程
挑选葡萄
冲洗
榨汁
装瓶
酒精发酵
醋酸发酵
选择新鲜的葡萄。
榨汁前先将葡萄冲洗(目的是洗去灰尘)并除去枝梗。"冲洗"和"去枝梗"不能颠倒顺序的原因是避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。
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。
将葡萄汁装入发酵瓶,要留大约1/3的空间(给发酵产生的CO2留空间)。
制作葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18-25℃,时间控制在10-12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行及时监测。
果酒
果醋
制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30-35℃,时间控制在7-8d左右,并注意适时通过充气口充气。
尝试制作传统发酵食品
实验结果(结果评价):
①果酒制作∶发酵后取样,可通过嗅味和品尝进行初步鉴定。还可通过显微镜观察酵母菌,并用重铬酸钾溶液检验酒精的存在。
②果醋制作∶首先可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定,再通过检测和比较发酵液在发酵前后的pH变化做进一步鉴定。还可通过显微镜观察发酵液是否有醋酸菌,并统计其数量做进一步的鉴定。
尝试制作传统发酵食品
制作果酒与果醋
分析比较果酒、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 充气口
排气口 用来排出 ;
长而弯曲的胶管 防止空气中 的污染
出料口 便于取料,及时监测发酵进行的情况
无菌空气
关闭
CO2
微生物
尝试制作传统发酵食品
项目 果酒制作 果醋制作
发酵菌种
菌种来源
菌种代谢类型
菌种细胞类型
发酵原理
发酵 条件 温度
时间
氧气
酵母菌
醋酸菌
主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
异养兼性厌氧型
异养需氧型
真核细胞
原核细胞
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量

C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量

空气中的野生型醋酸菌
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量

C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量

28℃
30-35℃
10-12d
7-8d
初期需氧,后期不需氧
需要氧气
尝试制作传统发酵食品
氧气、糖源都充足时:
缺少糖源时:
在有氧条件下:
在无氧条件下:
制作果酒与果醋
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。( )

×
×
练习与应用
【概念检测】
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
【概念检测】
【拓展应用】(选题)
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。
(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。
练习与应用
【拓展应用】(选题)
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
长而弯曲:防止空气中杂菌污染
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
定时打开,
并接入气泵
排出CO2
打开
打开
便于取样检测
关闭
关闭
填充棉花或者安装其他过滤装置,防止充入的气体携带外来杂菌污染
练习与应用