生物人教版（2019）选择性必修3 1.1传统发酵技术的应用（共42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42张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 103.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-26 10:29:35 | ||
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文档简介
(共42张PPT)
第1节 传统发酵技术的应用
第一章
科技探索之路
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。
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。微生物的分离和纯化技术得到了应用，作坊式手工生产向现代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。
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。
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，以更加合理地控制发酵过程。
发酵与传统发酵技术
一
尝试制作传统发酵食品
二
练习与应用
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。
（3）类型：
（1）概念：
需氧发酵（ ）
厌氧发酵（ ）
1、发酵
（2）原理：
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。
醋酸发酵、谷氨酸发酵
酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵
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。
（1）概念：
（2）类型：
固体发酵（泡菜、粮食白酒、腐乳等）
半固体发酵（豆豉、酱、酱油等）
2、传统发酵技术
【思考】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？
提示 发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
（3）实例——腐乳
2、传统发酵技术
①菌种：
酵母，曲霉和毛霉等，毛霉（真核）
a.菌种来源：
空气中的毛霉
b.代谢类型：
异养需氧型
c.生殖方式：
孢子生殖
②制作原理：
d.分适宜温度：
15-18℃
味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。
氨基酸
③.方法步骤
含水量70%为宜，
含水量高不易成形，
过低不利于毛霉生长。
抑制微生物生长，避免腐败变质。
过高：影响风味
过低：易腐败
接种
毛霉
防腐杀菌，增加口味。
含酒量：12%，
过高，时间延长；
过低，易腐败。
（4）传统发酵技术的优点：
操作简单，适用于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等。
（5）传统发酵技术的缺点：
生产条件不易控制，产品容易受杂菌污染，生产效率较低等。
2、传统发酵技术
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
解析 现代发酵工程所用大多为单一菌种，有杂菌污染会影响产量，培养基和设备需严格灭菌；而传统发酵技术很难实现单一菌种的利用，B错误。
√
2.下列关于腐乳制作原理的叙述，错误的是
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，所生产食品安全性更高
D.家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种
解析 传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产食品安全性较低，C错误。
√
亚硝酸盐的含量低
1.材料用具：
食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛或其他密封性良好的罐子等。
(一）制作泡菜
2.菌种：
乳酸菌
①菌种来源：
植物体表面天然的乳酸菌
②代谢类型：
异养厌氧型
③种类：
乳酸链球菌、乳酸杆菌
（原核生物）
3.发酵原理：
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
发酵期间，乳酸会___________，当它的质量百分比为____________时，泡菜的口味、品质最佳
不断积累
0.4%-0.8%
乳酸链球菌（球状）
乳酸杆菌（杆状）
(一）制作泡菜
1、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？
思考·讨论：
阅读教材第6~7页，回答下列问题：
舌尖上的中国——四川泡菜
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；
4. 方法步骤：
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
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；
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；
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
在泡菜发酵初期，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；
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；
同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜。
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？
拓展思考：
1、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乳酸菌的作用，
而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌
2、为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？
形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。
口感极佳的泡菜多吃吗？
拓展了解——亚硝酸盐：
泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生；
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；
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；
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）
注意：亚硝酸盐本身并不致癌
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
氧化
维生素C、E和酚类物质
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)
5. 泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化：
时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵前期
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（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。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）
书P8二、拓展应用：
2、某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加人一些“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，结果见曲线图。请你帮他分析相关问题
1.泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素哪些？
腌制方法、腌制时间长短、温度高低
2.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11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；
3.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，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）
4.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。
练一练：利用卷心菜、黄瓜发酵制作泡菜过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。回答下列问题：
(1)自然界中，常见的乳酸菌有____________________。在细胞结构上，乳酸菌不同于酵母菌的显著区别是____________________，在代谢过程中，酵母菌区别于乳酸菌的代谢类型是____________。
乳酸链球菌和乳酸杆菌
无核膜包被的细胞核
兼性厌氧型
(2)发酵初期，pH迅速下降的主要原因是______________________________。发酵中期，酵母菌通过____________(填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”)进行增殖。在发酵过程中，酵母菌与乳酸菌间存在竞争关系，其强度的变化是____________________________ 。
(3)卷心菜发酵制作泡菜过程中，需要注意控制________________________，否则容易造成细菌大量繁殖，使___________的含量增加，影响泡菜的品质。
乳酸菌快速增殖，代谢产生了大量乳酸
无氧呼吸
由小变大，再变小
腌制时间、温度、食盐的用量
亚硝酸盐
阅读书本P6-7，完成以下问题：
1、参与制作果酒、果醋的主要微生物是什么？
2、葡萄可以反复清洗吗？
3、是先冲洗还是先去枝梗？为什么？
4、为什么发酵瓶内要留1/3的空间？
5、为什么每12h将瓶盖拧松一次？且不能打开？
6、制作果醋时为什么要打开瓶盖？盖上一层纱布的原因？
(二)制作果酒
2. 原理：
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：
a.在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
b.在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
酶
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 能量
酒精
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
(二)制作果酒
2. 原理：
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
(三)制作果醋
2. 原理：
1.菌种：
空气中的醋酸菌（原核）
3. 制作过程
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
先冲后去梗：避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会
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。
防止野生菌种数量减少，影响发酵
排出酒精发酵产生的CO2
防止杂菌污染；防止空气进入，保持无氧环境
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
适合多种酵母菌生长的温度范围
减少空气中尘土等污染
4. 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？
在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2；
开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。
发酵过程产热，会使发酵液温度上升，应注意控温；
随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的花青素会越来越多，因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。
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。
泡菜坛内的白膜：产膜酵母
果醋发酵的菌膜：醋酸菌
①产生气泡
10天后
①酵母菌发酵产生CO2
②发酵液的颜色加深
②花青素进入发酵液
③出现一层菌膜
③醋酸菌膜
4. 结果分析与评价
（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？
还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。
可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。
可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量；
在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。
乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。
乳酸菌、醋酸菌
有
控制乳酸菌—调节发酵的温度、pH
控制醋酸菌—减少O2含量、调节发酵温度、pH
4. 结果分析与评价
（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？
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，不会继续发酵。
在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。或者买一瓶醋，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（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种亦可。
在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。
不会
空气中
人工接种醋酸菌
4. 结果分析与评价
（4）如何检测果酒、果醋的发酵情况（检测是否产生酒精、醋酸）？
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）
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；
果酒：
果醋：
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 ________ 18～20 ℃ 密闭不需氧
果酒 ______ ____ ____ 异养 兼性厌氧 _________ 前期需氧，
后期不需氧
果醋 ______ ____ ____ ________ _________ 一直需氧
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
异养厌氧
真核
生物
原核
生物
异养需氧
18～30 ℃
30～35 ℃
制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点
P8【拓展应用】
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？
练习与应用
C同学的装置更适合制作果醋。
防止空气中微生物的污染
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
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
3.《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述，正确的是
A.泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长
B.制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染
C.蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高
D.将配制好的盐水煮沸后冷却待用，冷却的目的是降低水中氧气的含量
√
4.(2021·天津耀华中学高二期中)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
√
左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖
大规模生产果酒的发酵和保存
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发酵。
四、技术与工程
一、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（P8）
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。（ ）
第1节 传统发酵技术的应用
第一章
科技探索之路
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。
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。微生物的分离和纯化技术得到了应用，作坊式手工生产向现代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。
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。
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，以更加合理地控制发酵过程。
发酵与传统发酵技术
一
尝试制作传统发酵食品
二
练习与应用
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。
（3）类型：
（1）概念：
需氧发酵（ ）
厌氧发酵（ ）
1、发酵
（2）原理：
不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物。
醋酸发酵、谷氨酸发酵
酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵
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。
（1）概念：
（2）类型：
固体发酵（泡菜、粮食白酒、腐乳等）
半固体发酵（豆豉、酱、酱油等）
2、传统发酵技术
【思考】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？
提示 发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
（3）实例——腐乳
2、传统发酵技术
①菌种：
酵母，曲霉和毛霉等，毛霉（真核）
a.菌种来源：
空气中的毛霉
b.代谢类型：
异养需氧型
c.生殖方式：
孢子生殖
②制作原理：
d.分适宜温度：
15-18℃
味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。
氨基酸
③.方法步骤
含水量70%为宜，
含水量高不易成形，
过低不利于毛霉生长。
抑制微生物生长，避免腐败变质。
过高：影响风味
过低：易腐败
接种
毛霉
防腐杀菌，增加口味。
含酒量：12%，
过高，时间延长；
过低，易腐败。
（4）传统发酵技术的优点：
操作简单，适用于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等。
（5）传统发酵技术的缺点：
生产条件不易控制，产品容易受杂菌污染，生产效率较低等。
2、传统发酵技术
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
解析 现代发酵工程所用大多为单一菌种，有杂菌污染会影响产量，培养基和设备需严格灭菌；而传统发酵技术很难实现单一菌种的利用，B错误。
√
2.下列关于腐乳制作原理的叙述，错误的是
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，所生产食品安全性更高
D.家庭自制腐乳时，一般不需单独接种菌种
解析 传统发酵利用的是天然存在的菌种，没有经过严格的灭菌，所生产食品安全性较低，C错误。
√
亚硝酸盐的含量低
1.材料用具：
食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛或其他密封性良好的罐子等。
(一）制作泡菜
2.菌种：
乳酸菌
①菌种来源：
植物体表面天然的乳酸菌
②代谢类型：
异养厌氧型
③种类：
乳酸链球菌、乳酸杆菌
（原核生物）
3.发酵原理：
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
发酵期间，乳酸会___________，当它的质量百分比为____________时，泡菜的口味、品质最佳
不断积累
0.4%-0.8%
乳酸链球菌（球状）
乳酸杆菌（杆状）
(一）制作泡菜
1、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？
思考·讨论：
阅读教材第6~7页，回答下列问题：
舌尖上的中国——四川泡菜
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过菜料，盖好坛盖；
4. 方法步骤：
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
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；
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；
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
在泡菜发酵初期，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；
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；
同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜。
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？
拓展思考：
1、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乳酸菌的作用，
而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌
2、为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？
形成白膜是由于产膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厌氧微生物，泡菜发酵液营养丰富，其表面氧气含量也很丰富，适合酵母菌的繁殖。
口感极佳的泡菜多吃吗？
拓展了解——亚硝酸盐：
泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生；
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；
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；
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）
注意：亚硝酸盐本身并不致癌
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
氧化
维生素C、E和酚类物质
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)
5. 泡菜发酵过程中，乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化：
时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵前期
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（乳酸菌比其他杂菌更耐酸。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）
书P8二、拓展应用：
2、某同学在制作泡菜前，查阅资料得知，可以向泡菜坛中加人一些“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，结果见曲线图。请你帮他分析相关问题
1.泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素哪些？
腌制方法、腌制时间长短、温度高低
2.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11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；
3.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，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）
4.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。
练一练：利用卷心菜、黄瓜发酵制作泡菜过程中，乳酸菌、酵母菌细胞数量和pH的变化如图所示。回答下列问题：
(1)自然界中，常见的乳酸菌有____________________。在细胞结构上，乳酸菌不同于酵母菌的显著区别是____________________，在代谢过程中，酵母菌区别于乳酸菌的代谢类型是____________。
乳酸链球菌和乳酸杆菌
无核膜包被的细胞核
兼性厌氧型
(2)发酵初期，pH迅速下降的主要原因是______________________________。发酵中期，酵母菌通过____________(填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”)进行增殖。在发酵过程中，酵母菌与乳酸菌间存在竞争关系，其强度的变化是____________________________ 。
(3)卷心菜发酵制作泡菜过程中，需要注意控制________________________，否则容易造成细菌大量繁殖，使___________的含量增加，影响泡菜的品质。
乳酸菌快速增殖，代谢产生了大量乳酸
无氧呼吸
由小变大，再变小
腌制时间、温度、食盐的用量
亚硝酸盐
阅读书本P6-7，完成以下问题：
1、参与制作果酒、果醋的主要微生物是什么？
2、葡萄可以反复清洗吗？
3、是先冲洗还是先去枝梗？为什么？
4、为什么发酵瓶内要留1/3的空间？
5、为什么每12h将瓶盖拧松一次？且不能打开？
6、制作果醋时为什么要打开瓶盖？盖上一层纱布的原因？
(二)制作果酒
2. 原理：
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：
a.在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖
b.在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + 能量
酶
酶
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 能量
酒精
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
(二)制作果酒
2. 原理：
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
(三)制作果醋
2. 原理：
1.菌种：
空气中的醋酸菌（原核）
3. 制作过程
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
先冲后去梗：避免葡萄破损，减少被杂菌污染的机会
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。
防止野生菌种数量减少，影响发酵
排出酒精发酵产生的CO2
防止杂菌污染；防止空气进入，保持无氧环境
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
适合多种酵母菌生长的温度范围
减少空气中尘土等污染
4. 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？
在葡萄酒的制作过程中，发酵液会产生气泡，这是因为酵母菌发酵产生CO2；
开始发酵后，CO2产生越来越多，会使发酵液出现“沸腾”现象，在发酵的10天后，这种现象最明显。
发酵过程产热，会使发酵液温度上升，应注意控温；
随着发酵时间的延长，由果皮进入发酵液的花青素会越来越多，因而发酵液的颜色会逐渐加深变成深红色。
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。
泡菜坛内的白膜：产膜酵母
果醋发酵的菌膜：醋酸菌
①产生气泡
10天后
①酵母菌发酵产生CO2
②发酵液的颜色加深
②花青素进入发酵液
③出现一层菌膜
③醋酸菌膜
4. 结果分析与评价
（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？
还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。
可以通过减少O2含量、调节发酵温度、pH来控制醋酸菌含量。
可以通过调节发酵的温度、pH等来控制乳酸菌含量；
在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇转化为乙醛进而转化为醋酸。
乳酸菌能将糖分解为甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。
乳酸菌、醋酸菌
有
控制乳酸菌—调节发酵的温度、pH
控制醋酸菌—减少O2含量、调节发酵温度、pH
4. 结果分析与评价
（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？
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，不会继续发酵。
在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。或者买一瓶醋，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（即醋酸菌膜），用这层薄膜进行接种亦可。
在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。
不会
空气中
人工接种醋酸菌
4. 结果分析与评价
（4）如何检测果酒、果醋的发酵情况（检测是否产生酒精、醋酸）？
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）
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；
果酒：
果醋：
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 ________ 18～20 ℃ 密闭不需氧
果酒 ______ ____ ____ 异养 兼性厌氧 _________ 前期需氧，
后期不需氧
果醋 ______ ____ ____ ________ _________ 一直需氧
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
异养厌氧
真核
生物
原核
生物
异养需氧
18～30 ℃
30～35 ℃
制作泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点
P8【拓展应用】
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？
练习与应用
C同学的装置更适合制作果醋。
防止空气中微生物的污染
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
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
3.《舌尖上的中国》讲述四川泡菜时曾强调“腌泡菜也有大讲究”。下列有关泡菜制作的叙述，正确的是
A.泡菜制作过程中食盐用量越低越有利于乳酸菌的生长
B.制作泡菜时泡菜坛要密封，主要目的是避免外界杂菌的污染
C.蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量会升高
D.将配制好的盐水煮沸后冷却待用，冷却的目的是降低水中氧气的含量
√
4.(2021·天津耀华中学高二期中)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
√
左：葡萄酒窖；中：啤酒酒窖；右：白酒酒窖
大规模生产果酒的发酵和保存
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发酵。
四、技术与工程
一、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（P8）
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。（ ）