生物人教版（2019）选择性必修3 1.1传统发酵技术的应用（共58张ppt3份视频）
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58张ppt3份视频） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 64.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-01 00:22:11 | ||
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文档简介
(共58张PPT)
目录 /CONTENTS
01
发酵工程
02
细胞工程
03
基因工程
04
生物技术的安全性与伦理问题
第一节 传统发酵技术的应用
第1章 发酵工程
人教版高中生物 选择性必修3
学习目标
1.通过分析与发酵有关的历史资料，建构发酵的概念。
2.尝试制作泡菜、果酒和果醋，通过分析制作传统发酵食品的实例，建构传统发酵技术的概念，归纳传统发酵技术的优点和缺点，认同传统发酵食品是我国传统饮食文化的重要组成部分。
《事物纪原》称:"不知杜康何世人，而古今多言其始造酒也。"
情境导入
古诗词里的美酒
最初可能是发现储存的粮食水果会自然发酵变成酒，因而逐渐摸索出酿酒技术的。
葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。
醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。
唐-王翰《凉州曲》
花间一壶酒，独酌无相亲。
举杯邀明月，对影成三人。
唐-李白《月下独酌》
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，逐渐了解发酵的本质。微生物的分离和纯化技术使发酵工艺不断完善，传统的固体发酵开始向半固定和液体发酵。
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，更加合理地控制发酵过程。
20世纪80年代以后
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，从而将酵母菌与发酵联系起来。
1857年
利用发酵工程大规模生产青霉素，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现及生产，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，使发酵工程进入定向育种的新阶段。如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。
（自然发酵或曲种传代的固定发酵，不明白其原理）
从传统发酵技术到发酵工程
科技探索之路
发酵工程：是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；
从社会中来
发面团
资料1：夏禹时期,已有了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜,白酒一般是以谷物为原料,加酒曲发酵而成的。
资料2： 1857年,法国的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。
资料3：研究人员用显微镜观察酒曲,发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。
1.酒曲是什么
2.酿酒加酒曲的目的是什么？
3.酒中除了酒精外还有其他物质吗？
微生物
科学史实
使原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物。
还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。
究竟什么是发酵呢？
阅读资料分析:
发酵与传统发酵技术
一
尝试制作传统发酵食品
二
目录
一
发酵与传统发酵技术
一
发 酵
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。
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。
概念
原理
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
思考：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？
不同的微生物产生不同代谢产物，因此利用它们可以生产出人们所需要的多种产物。
据史料记载，早在公元5世纪魏代古籍中，就有腐乳生产工艺的记载，“干豆腐加盐成熟后为腐乳”。到了明代我国就大量加工腐乳，而今腐乳已成长为具现代化工艺的发酵食品。 又称东方乳酪。
事实1
1.制作腐乳的原料是什么？
2.腐乳在制作的过程中蛋白质发生什么变化，进而使豆腐变
得味道鲜美 而利于消化？
3.有哪些微生物参与了豆腐的发酵？是哪种微生物起主要作用？
4.参与发酵的微生物如何获得？
阅读教材P5，思考:
一
发酵与传统发酵技术
一
腐乳制作
原理
过程
优点
让豆腐上长出毛霉
香料腌制
密封发酵
豆腐发酵中的毛霉
味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。
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
蛋白质
小分子肽 + 氨基酸
蛋白酶
脂肪 甘油 + 脂肪酸
脂肪酶
建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点
任务2
霉豆瓣
长毛霉的豆腐
煮黄豆→冷却后在黄豆表面抹上一层面粉→发酵→加盐、加水→在烈日下暴晒、搅动，进一步发酵。
豆瓣酱的制作过程：
建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点
任务2
霉豆瓣
长毛霉的豆腐
发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
2．每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，
有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？
1．参与豆瓣酱发酵的微生物来自哪里？
来自空气中。
3．使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？
不属于；使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。
一
发酵与传统发酵技术
一
传统发酵技术
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。
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。
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。
概念
类型
发酵产品
缺点
(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( )
×
微生物的细胞呼吸也称为发酵，发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下(不一定是缺氧条件)，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)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( )
√
√
跟踪训练
1.下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是
A.传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵
B.传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种
C.传统饮食中的酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得
D.传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题
√
现代发酵工程所用菌种大多为单一菌种，培养基和设备需要严格灭菌，有杂菌污染会影响产量；而传统发酵直接利用原材料中天然存在的微生物，或前一次发酵保存下的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵，很难实现单一菌种的利用，B错误。
跟踪训练
2.下列关于腐乳制作原理的叙述，不正确的是
A.腐乳制作实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机
物的过程
B.腐乳制作中，起作用的微生物多为异养型真菌
C.传统发酵利用的是天然存在的菌种，所生产的食品安全性更高
D.家庭自制腐乳时，一般不需要单独接种菌种
√
传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产的食品安全性较低，C错误。
发酵与传统发酵技术
一
尝试制作传统发酵食品
二
目录
一
尝试制作传统发酵食品
二
微生物的代谢类型
同化类型
异化类型
自养型
异养型
厌氧型
需氧型
兼性厌氧型
一
尝试制作传统发酵食品
二
发酵 产品 所需菌种 生物分类 代谢类型 适宜温度 发酵对氧的需求
泡菜 原核生物 室温 密闭不需要氧
果酒 异养兼性厌氧 前期需氧，后期不需氧
果醋 一直需要氧
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
真核生物
原核生物
异养厌氧
异养需氧
18～30 ℃
30～35 ℃
阅读教材P5-7，完成表格
泡菜制作
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。
事实2
1.在泡菜制作过程中主要涉及到哪些材料、主要微生物？
2.乳酸菌的呼吸方式和呼吸产物分别是什么？
3.常见的乳酸菌有那些？自然界中乳酸菌分布在哪里？
4.它常应用在哪些传统发酵产品的制作？
5.泡菜制作过程中主要方法步骤及有哪些需要注意的事项？
阅读教材P5-6，思考:
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
乳酸含量0.4%~0.8%时，口味、品质最佳
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
原核生物
随乳酸增加， pH会变小，口感变酸。
原理
乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量
酶
应用的微生物
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
亚硝酸盐的含量低
新鲜蔬菜、调味品、泡菜坛或其他密封性良好的罐子
发酵条件
材料用具
适宜的温度；
根据室内温度控制发酵时间，严格控制厌氧条件。
制作泡菜
任务3
制作流程
①盐的作用：
②盐水浓度要适宜的目的：
③盐水煮沸的目的：
调味；抑制其他微生物生长
过高：口味不佳，乳酸菌发酵受到抑制；
过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。
杀灭其中杂菌；去除水中的氧气
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；
配制盐水
制作泡菜
任务3
制作流程
④为什么泡菜坛中的菜料只能装八成满？
a.防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；
b.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。
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，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
制作泡菜
任务3
制作流程
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖
⑤冷却的目的：
为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动。
加盐水
制作泡菜
任务3
制作流程
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
加盐水
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；
用水封闭坛口的目的是使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的营造无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需要无氧环境。
⑥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？
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？
注意：泡菜发酵一段时候后可能会出现白色的膜，是产膜酵母菌繁殖形成的；
制作泡菜
任务3
泡菜发酵阶段：
a.发酵初期：大肠杆菌、酵母菌等较活跃，利用O2，产生CO2，有气泡从坛沿水槽中间歇性放出，逐渐形成厌氧状态，乳酸菌开始发酵；
b.发酵中期：由于乳酸发酵，乳酸不断积累、PH降低，厌氧状态形成，乳酸菌活跃，产生大量乳酸；同时，酵母菌、大肠杆菌等活动受抑制，由于O2耗尽，需氧型微生物受抑制。这一时期为泡菜完全成熟阶段。
c.发酵后期：继续进行乳酸发酵，乳酸含量继续增多，当PH过低时，乳酸菌活动受抑制，发酵速度缓慢甚至停止。
制作泡菜
任务3
⑴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？
⑵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？
⑶加入“陈泡菜水”的目的是什么？
10天后食用比较合适。因为此时亚硝酸盐含量低。
加盐太多，盐浓度过高，杀死了乳酸菌等微生物。
“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。
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。请你帮他分析下列问题：
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）
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）
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
如何判断腌制的泡菜是否成功？
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。
一
尝试制作传统发酵食品
二
走进生活
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，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。
乳酸菌
果酒和果醋的制作
2021年新的《中华人民共和国进出口税则》中，白酒对应的英文变成Chinese Baijiu。此次更改对于准确描述中国白酒这一民族产品，规范白酒出口名称，扩大国际影响力都具有积极的作用。中国酒业协会未来仍将继续与相关部门合作，共同推动中国白酒文化的国际化工作。
事实3
探究实践“制作果酒和果醋”。明确制作的原理、应用的微生物和制作步骤。
阅读教材P6-7
葡
萄
美
酒
夜
光
杯
欲
饮
琵
琶
马
上
催
君
若
问
酒
何
处
来
此
功
当
属
酵
母
菌
阅读教材P6-7，思考:
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果酒的制作
原理
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量
C6H12O6 → 2C2H5OH+2 CO2+能量
在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵
酶
酶
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果酒的制作
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
应用的微生物
果酒制作流程
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
酒精发酵
70%的酒精的作用：
消毒
①冲洗的目的：
②冲洗1-2次即可，能否反复冲洗，为什么？
③应该先冲洗再去梗，还是先去梗再冲洗？为什么？
去除表面灰尘、污物
防止洗去葡萄皮表面的野生型酵母菌。
应该先清水冲洗，再去除枝梗。避免去除枝梗时葡萄破损，减少葡萄被杂菌污染的机会。
不能，
制作果酒和果醋
任务4
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
酒精发酵
制作果酒和果醋
任务4
①葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？
②每隔12h左右将瓶盖拧松一点的目的：
③拧松但不打开的目的：
a.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出
b.酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；
排出CO2，防止发酵瓶爆裂
防止杂菌和空气倒流进入发酵瓶。
果酒制作流程
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果醋的制作
原理
a. 当氧气、糖源充足时：
b. 当氧气充足，缺少糖源时：
C6H12O6＋2O2 → 2CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O
酶
将乙醇转变成乙醛，再将乙醛变为乙酸
酶
C2H5OH ＋ O2
→ CH3COOH （乙酸）＋ H2O
将糖分解成乙酸
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果醋的制作
应用的微生物
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
醋酸杆菌
异养需氧型
材料用具
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果醋的制作
制作步骤
思考：在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？
不会。发酵温度、pH不利于酵母菌生长
冲洗葡萄 榨汁装瓶 酒精发酵 醋酸发酵
清洗用具及消毒
注意：果醋发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜
果酒
果醋
制作果酒和果醋
任务4
项目 酒精发酵 醋酸发酵
气味和味道 _____ _____
气泡和泡沫 ___ ___
发酵液颜色 (以紫葡萄作原料) 浑浊，液面形成_________
酒味
酸味
有
无
颜色加深变成深红色
白色菌膜
结果分析与评价
制作果酒和果醋
任务4
(2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中，除了酵母菌外，果酒中还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质。可以通过改变 、 等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以将糖或乙醇转化为乙酸，由于醋酸菌在_______的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中_____________________，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变________ 、 等同样可以控制醋酸菌的含量。
发酵的温度
果酒的pH
有氧
尽量减少氧气含量
发酵的温度
果酒的pH
制作果酒和果醋
任务4
(3)在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？
随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，很难继续发酵。
(4)醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？
打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌种因不适应环境条件而不能繁殖。我们制作果醋时，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，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。
制作果酒和果醋
任务4
装置图 结构 作用
充气口 ①醋酸发酵时连接充气泵，输入 ；
②制果酒时关闭充气口
排气口 用来排出____
长而弯曲的胶管 ______________________
出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况
无菌空气
CO2
防止空气中微生物的污染
(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( )
√
√
×
当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛，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( )
√
跟踪训练
3.(2023·河南濮阳高二质检)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
√
跟踪训练
泡菜制作的过程中，乳酸菌发酵产生乳酸，亚硝酸盐是由硝酸盐还原菌产生的，A错误；
发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳，B错误；
泡菜坛子内的白色菌膜主要是酵母菌，变酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌种是醋酸菌，D错误。
跟踪训练
4.(2023·广东佛山高二期末)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
√
跟踪训练
题述实验中用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确；
甲装置在酿酒过程中需要通过拧
松瓶塞排气，被杂菌污染的机会
比其他两装置大，B正确；
丙装置转为果醋发酵时，需通过
气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误；
乙装置中的Na2CO3溶液能够吸收酵母菌发酵产生的二氧化碳，而甲装置中的二氧化碳需要专门排放，否则会爆裂，因此，与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。
项目 泡菜制作 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 在有氧条件下： 在无氧条件下： 氧气、糖源都充足时：
氧气充足、缺少糖源时：
发酵 条件 温度
时间
氧气
酵母菌（孢子生殖、出芽生殖）
传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，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
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
酶
一般控制在18-30℃，最适合温度28℃左右。
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或购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量
酶
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
酶
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
30-35℃
PH=3
课堂小结
五分钟查落实
【要语必背】
1.腐乳制作的原理：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收。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。
2.果酒制作的三个方面
(1)菌种的来源：酒精发酵的菌种来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(2)发酵的原理：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸并进行大量繁殖，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。
(3)酒精的检测：在酸性条件下，重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。
3.醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成乙酸；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。
4.影响泡菜中亚硝酸盐含量的因素包括温度、腌制时间、食盐用量等。泡菜制作过程中，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短等容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
【长句表达】
1.制作葡萄酒时，要将温度控制在18～30 ℃的原因：_________________
_______________________________________________。制作葡萄醋时，要将温度控制在30～35 ℃的原因：________________________________
_____________________________________。
2.制作葡萄酒的过程中，每隔12 h左右拧松瓶盖，目的是______________
_________________________。不能打开瓶盖的原因是________________
_____。
3.家庭中利用酵母菌制作果酒不需要严格灭菌的原因：_______________
____________________________________________________________________________________。
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 ℃
醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为
30～35℃，因此要将温度控制在30～35℃
放出CO2，防止
发酵瓶内因气压过大而爆裂
要避免杂菌污染发
酵液
在缺氧、呈酸性
的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制
4.醋酸发酵时，无论是利用糖源还是乙醇，都需要打开通气阀，其原因是_____________________________________________________________
_____________________。
5.如图为制作果酒和果醋的发酵装置图，进行醋酸发酵和酒精发酵时，对图中哪一处操作有差异？请具体指明：___________________________
___________________________________________________________。
醋酸菌是一种好氧细菌，在发酵过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡
使用该装置制果酒时，应该关闭充气口；制果醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气(无菌空气)
目录 /CONTENTS
01
发酵工程
02
细胞工程
03
基因工程
04
生物技术的安全性与伦理问题
第一节 传统发酵技术的应用
第1章 发酵工程
人教版高中生物 选择性必修3
学习目标
1.通过分析与发酵有关的历史资料，建构发酵的概念。
2.尝试制作泡菜、果酒和果醋，通过分析制作传统发酵食品的实例，建构传统发酵技术的概念，归纳传统发酵技术的优点和缺点，认同传统发酵食品是我国传统饮食文化的重要组成部分。
《事物纪原》称:"不知杜康何世人，而古今多言其始造酒也。"
情境导入
古诗词里的美酒
最初可能是发现储存的粮食水果会自然发酵变成酒，因而逐渐摸索出酿酒技术的。
葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。
醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。
唐-王翰《凉州曲》
花间一壶酒，独酌无相亲。
举杯邀明月，对影成三人。
唐-李白《月下独酌》
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用，逐渐了解发酵的本质。微生物的分离和纯化技术使发酵工艺不断完善，传统的固体发酵开始向半固定和液体发酵。
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，更加合理地控制发酵过程。
20世纪80年代以后
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，从而将酵母菌与发酵联系起来。
1857年
利用发酵工程大规模生产青霉素，随着链霉素、金霉素和土霉素等抗生素的发现及生产，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，使发酵工程进入定向育种的新阶段。如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。
（自然发酵或曲种传代的固定发酵，不明白其原理）
从传统发酵技术到发酵工程
科技探索之路
发酵工程：是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；
从社会中来
发面团
资料1：夏禹时期,已有了关于杜康造秫酒的传说。我国酿造白酒的工艺在世界上独树一帜,白酒一般是以谷物为原料,加酒曲发酵而成的。
资料2： 1857年,法国的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。
资料3：研究人员用显微镜观察酒曲,发现酒曲内含有根霉、曲霉、毛霉、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等几十种微生物。
1.酒曲是什么
2.酿酒加酒曲的目的是什么？
3.酒中除了酒精外还有其他物质吗？
微生物
科学史实
使原料通过微生物的代谢转化为人类所需的产物。
还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。
究竟什么是发酵呢？
阅读资料分析:
发酵与传统发酵技术
一
尝试制作传统发酵食品
二
目录
一
发酵与传统发酵技术
一
发 酵
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。
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。
概念
原理
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
思考：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？
不同的微生物产生不同代谢产物，因此利用它们可以生产出人们所需要的多种产物。
据史料记载，早在公元5世纪魏代古籍中，就有腐乳生产工艺的记载，“干豆腐加盐成熟后为腐乳”。到了明代我国就大量加工腐乳，而今腐乳已成长为具现代化工艺的发酵食品。 又称东方乳酪。
事实1
1.制作腐乳的原料是什么？
2.腐乳在制作的过程中蛋白质发生什么变化，进而使豆腐变
得味道鲜美 而利于消化？
3.有哪些微生物参与了豆腐的发酵？是哪种微生物起主要作用？
4.参与发酵的微生物如何获得？
阅读教材P5，思考:
一
发酵与传统发酵技术
一
腐乳制作
原理
过程
优点
让豆腐上长出毛霉
香料腌制
密封发酵
豆腐发酵中的毛霉
味道鲜美，易于消化吸收，便于保存。
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
蛋白质
小分子肽 + 氨基酸
蛋白酶
脂肪 甘油 + 脂肪酸
脂肪酶
建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点
任务2
霉豆瓣
长毛霉的豆腐
煮黄豆→冷却后在黄豆表面抹上一层面粉→发酵→加盐、加水→在烈日下暴晒、搅动，进一步发酵。
豆瓣酱的制作过程：
建构传统发酵技术的概念，并分析其优缺点
任务2
霉豆瓣
长毛霉的豆腐
发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
2．每年进行同样的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，
有些年份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？
1．参与豆瓣酱发酵的微生物来自哪里？
来自空气中。
3．使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗？
不属于；使用前一次发酵保存下来的面团进行的才算。
一
发酵与传统发酵技术
一
传统发酵技术
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。
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。
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。
概念
类型
发酵产品
缺点
(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( )
×
微生物的细胞呼吸也称为发酵，发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下(不一定是缺氧条件)，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)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( )
√
√
跟踪训练
1.下列关于传统发酵技术的叙述，错误的是
A.传统发酵常常是固体发酵或者半固体发酵
B.传统发酵利用的微生物一般为天然存在的单一菌种
C.传统饮食中的酱油、醋、泡菜等可通过传统发酵获得
D.传统发酵存在杂菌情况不明、过程控制缺乏标准等问题
√
现代发酵工程所用菌种大多为单一菌种，培养基和设备需要严格灭菌，有杂菌污染会影响产量；而传统发酵直接利用原材料中天然存在的微生物，或前一次发酵保存下的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵，很难实现单一菌种的利用，B错误。
跟踪训练
2.下列关于腐乳制作原理的叙述，不正确的是
A.腐乳制作实质就是利用发酵技术，将大分子有机物分解为小分子有机
物的过程
B.腐乳制作中，起作用的微生物多为异养型真菌
C.传统发酵利用的是天然存在的菌种，所生产的食品安全性更高
D.家庭自制腐乳时，一般不需要单独接种菌种
√
传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产的食品安全性较低，C错误。
发酵与传统发酵技术
一
尝试制作传统发酵食品
二
目录
一
尝试制作传统发酵食品
二
微生物的代谢类型
同化类型
异化类型
自养型
异养型
厌氧型
需氧型
兼性厌氧型
一
尝试制作传统发酵食品
二
发酵 产品 所需菌种 生物分类 代谢类型 适宜温度 发酵对氧的需求
泡菜 原核生物 室温 密闭不需要氧
果酒 异养兼性厌氧 前期需氧，后期不需氧
果醋 一直需要氧
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
真核生物
原核生物
异养厌氧
异养需氧
18～30 ℃
30～35 ℃
阅读教材P5-7，完成表格
泡菜制作
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。
事实2
1.在泡菜制作过程中主要涉及到哪些材料、主要微生物？
2.乳酸菌的呼吸方式和呼吸产物分别是什么？
3.常见的乳酸菌有那些？自然界中乳酸菌分布在哪里？
4.它常应用在哪些传统发酵产品的制作？
5.泡菜制作过程中主要方法步骤及有哪些需要注意的事项？
阅读教材P5-6，思考:
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
乳酸含量0.4%~0.8%时，口味、品质最佳
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
原核生物
随乳酸增加， pH会变小，口感变酸。
原理
乳酸菌在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+ 能量
酶
应用的微生物
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
亚硝酸盐的含量低
新鲜蔬菜、调味品、泡菜坛或其他密封性良好的罐子
发酵条件
材料用具
适宜的温度；
根据室内温度控制发酵时间，严格控制厌氧条件。
制作泡菜
任务3
制作流程
①盐的作用：
②盐水浓度要适宜的目的：
③盐水煮沸的目的：
调味；抑制其他微生物生长
过高：口味不佳，乳酸菌发酵受到抑制；
过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。
杀灭其中杂菌；去除水中的氧气
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；
配制盐水
制作泡菜
任务3
制作流程
④为什么泡菜坛中的菜料只能装八成满？
a.防止发酵初期酵母菌等产生CO2造成发酵液溢出坛外；
b.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。
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，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满；
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
制作泡菜
任务3
制作流程
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖
⑤冷却的目的：
为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动。
加盐水
制作泡菜
任务3
制作流程
配制盐水
原料处理、蔬菜装坛
加盐水
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；
用水封闭坛口的目的是使坛内与坛外空气隔绝，这是最简易的营造无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需要无氧环境。
⑥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？
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？
注意：泡菜发酵一段时候后可能会出现白色的膜，是产膜酵母菌繁殖形成的；
制作泡菜
任务3
泡菜发酵阶段：
a.发酵初期：大肠杆菌、酵母菌等较活跃，利用O2，产生CO2，有气泡从坛沿水槽中间歇性放出，逐渐形成厌氧状态，乳酸菌开始发酵；
b.发酵中期：由于乳酸发酵，乳酸不断积累、PH降低，厌氧状态形成，乳酸菌活跃，产生大量乳酸；同时，酵母菌、大肠杆菌等活动受抑制，由于O2耗尽，需氧型微生物受抑制。这一时期为泡菜完全成熟阶段。
c.发酵后期：继续进行乳酸发酵，乳酸含量继续增多，当PH过低时，乳酸菌活动受抑制，发酵速度缓慢甚至停止。
制作泡菜
任务3
⑴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？
⑵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？
⑶加入“陈泡菜水”的目的是什么？
10天后食用比较合适。因为此时亚硝酸盐含量低。
加盐太多，盐浓度过高，杀死了乳酸菌等微生物。
“陈泡菜水”含乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。
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。请你帮他分析下列问题：
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）
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）
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作泡菜
如何判断腌制的泡菜是否成功？
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。
一
尝试制作传统发酵食品
二
走进生活
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，而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。
乳酸菌
果酒和果醋的制作
2021年新的《中华人民共和国进出口税则》中，白酒对应的英文变成Chinese Baijiu。此次更改对于准确描述中国白酒这一民族产品，规范白酒出口名称，扩大国际影响力都具有积极的作用。中国酒业协会未来仍将继续与相关部门合作，共同推动中国白酒文化的国际化工作。
事实3
探究实践“制作果酒和果醋”。明确制作的原理、应用的微生物和制作步骤。
阅读教材P6-7
葡
萄
美
酒
夜
光
杯
欲
饮
琵
琶
马
上
催
君
若
问
酒
何
处
来
此
功
当
属
酵
母
菌
阅读教材P6-7，思考:
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果酒的制作
原理
在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
C6H12O6+6O2+6H2O → 6CO2+12H2O+能量
C6H12O6 → 2C2H5OH+2 CO2+能量
在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵
酶
酶
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果酒的制作
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
应用的微生物
果酒制作流程
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
酒精发酵
70%的酒精的作用：
消毒
①冲洗的目的：
②冲洗1-2次即可，能否反复冲洗，为什么？
③应该先冲洗再去梗，还是先去梗再冲洗？为什么？
去除表面灰尘、污物
防止洗去葡萄皮表面的野生型酵母菌。
应该先清水冲洗，再去除枝梗。避免去除枝梗时葡萄破损，减少葡萄被杂菌污染的机会。
不能，
制作果酒和果醋
任务4
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
酒精发酵
制作果酒和果醋
任务4
①葡萄汁装入发酵瓶时，为何要留有1/3的空间？
②每隔12h左右将瓶盖拧松一点的目的：
③拧松但不打开的目的：
a.防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出
b.酵母菌进行有氧呼吸，快速繁殖，耗尽O2后，再进行酒精发酵；
排出CO2，防止发酵瓶爆裂
防止杂菌和空气倒流进入发酵瓶。
果酒制作流程
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果醋的制作
原理
a. 当氧气、糖源充足时：
b. 当氧气充足，缺少糖源时：
C6H12O6＋2O2 → 2CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O
酶
将乙醇转变成乙醛，再将乙醛变为乙酸
酶
C2H5OH ＋ O2
→ CH3COOH （乙酸）＋ H2O
将糖分解成乙酸
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果醋的制作
应用的微生物
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
醋酸杆菌
异养需氧型
材料用具
一
尝试制作传统发酵食品
二
制作果酒和果醋
果醋的制作
制作步骤
思考：在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？
不会。发酵温度、pH不利于酵母菌生长
冲洗葡萄 榨汁装瓶 酒精发酵 醋酸发酵
清洗用具及消毒
注意：果醋发酵完成时，在发酵液的液面上会出现一层菌膜，这是醋酸菌膜
果酒
果醋
制作果酒和果醋
任务4
项目 酒精发酵 醋酸发酵
气味和味道 _____ _____
气泡和泡沫 ___ ___
发酵液颜色 (以紫葡萄作原料) 浑浊，液面形成_________
酒味
酸味
有
无
颜色加深变成深红色
白色菌膜
结果分析与评价
制作果酒和果醋
任务4
(2)如何防止其他微生物对果酒发酵的影响：在制作果酒的过程中，除了酵母菌外，果酒中还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，从而使果酒变质。可以通过改变 、 等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以将糖或乙醇转化为乙酸，由于醋酸菌在_______的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中_____________________，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过改变________ 、 等同样可以控制醋酸菌的含量。
发酵的温度
果酒的pH
有氧
尽量减少氧气含量
发酵的温度
果酒的pH
制作果酒和果醋
任务4
(3)在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵？
随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低，很难继续发酵。
(4)醋酸菌从何而来？采用什么措施可以加快果醋的制作？
打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌种因不适应环境条件而不能繁殖。我们制作果醋时，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，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。
制作果酒和果醋
任务4
装置图 结构 作用
充气口 ①醋酸发酵时连接充气泵，输入 ；
②制果酒时关闭充气口
排气口 用来排出____
长而弯曲的胶管 ______________________
出料口 便于取料，及时监测发酵进行的情况
无菌空气
CO2
防止空气中微生物的污染
(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( )
√
√
×
当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌直接将乙醇转化为乙醛，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( )
√
跟踪训练
3.(2023·河南濮阳高二质检)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
√
跟踪训练
泡菜制作的过程中，乳酸菌发酵产生乳酸，亚硝酸盐是由硝酸盐还原菌产生的，A错误；
发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量分数为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳，B错误；
泡菜坛子内的白色菌膜主要是酵母菌，变酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌种是醋酸菌，D错误。
跟踪训练
4.(2023·广东佛山高二期末)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
√
跟踪训练
题述实验中用体积分数为70%的酒精对上述装置进行消毒后，再装入果汁进行发酵，目的是避免杂菌污染，A正确；
甲装置在酿酒过程中需要通过拧
松瓶塞排气，被杂菌污染的机会
比其他两装置大，B正确；
丙装置转为果醋发酵时，需通过
气阀1通气，且需提高发酵温度，C错误；
乙装置中的Na2CO3溶液能够吸收酵母菌发酵产生的二氧化碳，而甲装置中的二氧化碳需要专门排放，否则会爆裂，因此，与甲装置相比，乙装置中的气压更容易保持相对稳定，D正确。
项目 泡菜制作 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 在有氧条件下： 在无氧条件下： 氧气、糖源都充足时：
氧气充足、缺少糖源时：
发酵 条件 温度
时间
氧气
酵母菌（孢子生殖、出芽生殖）
传统的葡萄酒酿造采用自然发酵，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
C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
酶
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
酶
一般控制在18-30℃，最适合温度28℃左右。
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或购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量
酶
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
酶
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
30-35℃
PH=3
课堂小结
五分钟查落实
【要语必背】
1.腐乳制作的原理：豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收。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。
2.果酒制作的三个方面
(1)菌种的来源：酒精发酵的菌种来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。
(2)发酵的原理：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸并进行大量繁殖，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精。
(3)酒精的检测：在酸性条件下，重铬酸钾可与酒精反应呈现灰绿色。
3.醋酸菌是好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成乙酸；当缺少糖源时则直接将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。
4.影响泡菜中亚硝酸盐含量的因素包括温度、腌制时间、食盐用量等。泡菜制作过程中，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短等容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。
【长句表达】
1.制作葡萄酒时，要将温度控制在18～30 ℃的原因：_________________
_______________________________________________。制作葡萄醋时，要将温度控制在30～35 ℃的原因：________________________________
_____________________________________。
2.制作葡萄酒的过程中，每隔12 h左右拧松瓶盖，目的是______________
_________________________。不能打开瓶盖的原因是________________
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3.家庭中利用酵母菌制作果酒不需要严格灭菌的原因：_______________
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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 ℃
醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为
30～35℃，因此要将温度控制在30～35℃
放出CO2，防止
发酵瓶内因气压过大而爆裂
要避免杂菌污染发
酵液
在缺氧、呈酸性
的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制
4.醋酸发酵时，无论是利用糖源还是乙醇，都需要打开通气阀，其原因是_____________________________________________________________
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5.如图为制作果酒和果醋的发酵装置图，进行醋酸发酵和酒精发酵时，对图中哪一处操作有差异？请具体指明：___________________________
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醋酸菌是一种好氧细菌，在发酵过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡
使用该装置制果酒时，应该关闭充气口；制果醋时，应将充气口连接气泵，输入氧气(无菌空气)