1.1传统发酵技术的应用学案
文档属性
| 名称 | 1.1传统发酵技术的应用学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-03 10:11:12 | ||
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文档简介
1.1传统发酵技术的应用学案
【学习目标】
1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。
2.概述微生物发酵的基本原理。
3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。
【学习重难点】
1.教学重点
（1）微生物发酵的基本原理。
（2）制作泡菜、果酒和果醋。
2.教学难点
制作泡菜、果酒和果醋。
【预习新知】
发酵与传统发酵技术
1．发酵
(1)发酵的历史：约9 000年前，我们的祖先就会利用微生物将 、 等发酵成 。1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明， 。
(2)发酵的概念：人们利用 ，在适宜的条件下，将原料通过 转化为人类所需要的产物的过程。
2．传统发酵技术
(1)腐乳的发酵
① 参与发酵的微生物：多种微生物，如 、 、 等，其中起主要作用的是 。
② 发酵原理： 。
③ 毛霉的分类地位属于 生物
④ 毛霉的生殖方式是
⑤ 毛霉的代谢类型是
⑥ 毛霉的最适温度约为
(2)传统发酵技术的概念：直接利用原材料中 的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为 。
(3)传统发酵技术的特点及主要食品
①以 菌种的 发酵及 发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。
②主要食品有腐乳、酱、 。
尝试制作传统发酵食品
泡菜的制作
菌种：___________
①来源：
②代谢类型：
③发酵原理：
制作过程
①配置盐水：用清水和食盐配置质量百分比为____________的盐水，并____________，冷却待用。
②原料处理：将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜、豇豆等）________，切成块状或条状，__________。
③装坛：将晾干后的原料___________后，装入泡菜坛内，装至_______时，放入____________________，继续装至___________。将_____________的盐水缓缓倒入坛中，是盐水______________，盖好坛盖。
④封坛发酵：向坛盖边沿的水槽中________，并在发酵过程中注意_________________，根据室内温度控制好发酵时间。
思考讨论
①为什么要控制好盐水的浓度？
②泡菜制作过程中如何严格控制厌氧条件？
③泡菜制作过程中，加入“陈泡菜水”的目的是什么？
三、制作果酒和果醋
（一）果酒的制作
（1）菌种---___________
①来源：
②代谢类型：
③发酵原理：
（2）果酒的制作过程
①器具的处理：将发酵瓶、榨汁机等器具用__________清洗干净，并用________________消毒，晾干备用。
②材料的处理：取________葡萄，用_______________，再_______________________，沥干。
③榨汁、装瓶：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入__________（注意：要留有大约______的空间），盖好瓶盖。
④发酵：将温度控制在_________进行发酵。在发酵过程中，每隔12h左右______________（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为_____________________。
⑤监测：可通过从____________取样来对发酵的情况进行监测。
（二）果醋的制作
菌种--_________
①来源：
②代谢类型：
③原理：当氧气、糖原都充足时：
当缺少糖原时：
果醋的制作
当葡萄酒制作完成后，_______________________________，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为______，时间为________________。
思考讨论
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？在果酒制作过程中，如何避免杂菌的污染？
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？
【易错提示】
制作泡菜的注意事项
(1)用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。
(2)用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水。食盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水要煮沸后冷却，煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他微生物。
(3)控制严格的厌氧条件的措施
①选择合适的发酵容器，如泡菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧发酵容器。
②盐水煮沸后冷却待用。
③装坛时压实，使盐水没过全部菜料。
④泡菜坛用水封口不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。
(4)控制适宜的发酵温度：温度过高易导致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。
(5)控制发酵时间：一般在腌制10天后，亚硝酸盐含量开始下降。但泡菜发酵时间并不是越长越好，一方面发酵时间过长，可能会产生其他有害物质；另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。
【深化探究】
1．泡菜发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，气泡产生的原因是酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2形成的。
2．在四川，人们制作泡菜用的是一种坛口突起，坛口周围有一圈凹形托盘，扣上扣碗可以密封的坛子。使用这种坛子的原因是什么？
提示 乳酸菌为厌氧菌，乳酸发酵需在无氧条件下进行。
3．在果酒制作过程中往往会出现 “先来水、后来酒”的现象，其原因是什么？
提示 前期通氧，酵母菌进行有氧呼吸产生了水，后期密闭，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
4．醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原因。
提示 醋酸菌是好氧菌，在生活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。
【巩固训练】
1.关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述，正确的是( )
A.泡菜制作需要配制盐水，其中盐与水的质量比为10∶1
B.在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色染料
C.制备样品处理液，加入氢氧化铝乳液的目的是去除色素等杂质，澄清溶液
D.泡菜腌制时间的长短会影响亚硝酸盐含量，温度和食盐的用量不影响
2.豆腐乳是我国的传统发酵食品，是用豆腐发酵制作而成。以下说法正确的是( )
A.腐乳装瓶时为了防止杂菌污染瓶底和瓶口应加大用盐量
B.豆腐上长出的匍匐菌丝可以使腐乳成形，对人体无害
C.含水量50%的豆腐适合制作腐乳
D.卤汤中的酒精含量过高，腐乳的成熟时间会缩短
3.下列不属于为泡菜坛营造“无氧”环境的措施的是( )
A.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水，发酵中要经常补充坛盖边沿水槽中的水
B.选择密封性好的泡菜坛
C.加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料
D.蔬菜应新鲜，清水和盐的质量比应为 4∶1
4.下图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是( )
A.发酵过程中温度应严格控制在18～25℃
B.集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2
C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D.若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气
5.请回答有关泡菜制作的问题。
（1）蔬菜刚入坛时，其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是________，请写出相关反应式________。
（2）在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，试说明这些气泡的来源________。
（3）到发酵中期，无氧环境形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，使乳酸积累量达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8，试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因。____________________________________。
（4）发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是________。
（5）请在下列坐标图中画出该过程中亚硝酸盐含量的变化趋势。
(6)测定亚硝酸盐含量的方法：____________实验原理是：在______________ 条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生__________反应后，与N－l－萘基乙二胺盐酸盐结合形成_______________，将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
参考答案
1.答案：C
解析：C、加入氢氧化铝的目的是使滤液中色素脱色,使滤液变得无色透明,C正确。
2.答案：B
解析：A、腐乳装瓶腌制时在近瓶口处盐要铺厚些，防止杂菌污染，A错误;B、豆腐上长出的白毛是毛霉的匍匐菌丝，其作用是使腐乳成形，对人体无害，B正确;C、含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形，且不利于毛霉的生长，C错误;D、卤汤中含酒量应该控制在12%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长;含量过低，不足以抑制微生物的生长，D错误。
3.答案：D
解析：A、盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水，可利用水隔绝空气，从而创造无氧条件，A错误;B、选择密封性好的泡菜坛可以防止空气进入发酵坛，B错误;C、加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料，也有利于用水来隔绝空气，C错误;D、蔬菜应新鲜，清水和盐的质量比应为4:1，本过程显然与创造无氧条件无关，D正确。
4.答案：C
解析：有氧装置中的空间和营养等资源都是有限的,所以发酵过程中酵母种群呈“S”型增长,C项错误。
5.答案：（1）有氧呼吸；C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量
（2）微生物呼吸作用产生的气体.剩余空气
（3）其他微生物活动减慢甚至停止，因为pH不适宜
（4）pH过低抑制了乳酸菌的生长
（5）
（6）比色法；盐酸酸化；对氨基苯磺酸；N-1—萘基乙二胺盐酸盐
解析：(1)蔬菜刚入坛时，酵母菌最初的呼吸作用方式是有氧呼吸，相关反应式为: C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量。
(2)由于发酵初期酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生二氧化碳、空气中的剩余气体等会产生气泡，从坛沿水槽内的水中间歇性溢出。
(3)发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，pH降低，导致其他微生物活动减慢甚至停止。
(4)发酵后期，乳酸含量继续增加，pH持续降低，抑制了乳酸菌的生长，从而使发酵速度逐渐变缓甚至停止。
(5)在发酵过程中乳酸菌的含量先增加然后减少，乳酸的含量先基本不变，然后乳酸菌发酵产生乳酸，乳酸含量增加后稳定在相对平衡的状态，亚硝酸盐的含量是先增加后减少，最后稳定在相对稳定的状态。
(6)测定亚硝酸盐含量的方法为比色法，比色法的实验原理是:在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-l—萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，据此可以使用比色法测定亚硝酸盐含量。
【学习目标】
1.简述传统发酵技术的特点，说出常见的传统发酵食品。
2.概述微生物发酵的基本原理。
3.尝试制作泡菜、果酒和果醋，说出传统发酵技术应用的优点与不足。
【学习重难点】
1.教学重点
（1）微生物发酵的基本原理。
（2）制作泡菜、果酒和果醋。
2.教学难点
制作泡菜、果酒和果醋。
【预习新知】
发酵与传统发酵技术
1．发酵
(1)发酵的历史：约9 000年前，我们的祖先就会利用微生物将 、 等发酵成 。1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明， 。
(2)发酵的概念：人们利用 ，在适宜的条件下，将原料通过 转化为人类所需要的产物的过程。
2．传统发酵技术
(1)腐乳的发酵
① 参与发酵的微生物：多种微生物，如 、 、 等，其中起主要作用的是 。
② 发酵原理： 。
③ 毛霉的分类地位属于 生物
④ 毛霉的生殖方式是
⑤ 毛霉的代谢类型是
⑥ 毛霉的最适温度约为
(2)传统发酵技术的概念：直接利用原材料中 的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为 。
(3)传统发酵技术的特点及主要食品
①以 菌种的 发酵及 发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。
②主要食品有腐乳、酱、 。
尝试制作传统发酵食品
泡菜的制作
菌种：___________
①来源：
②代谢类型：
③发酵原理：
制作过程
①配置盐水：用清水和食盐配置质量百分比为____________的盐水，并____________，冷却待用。
②原料处理：将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜、豇豆等）________，切成块状或条状，__________。
③装坛：将晾干后的原料___________后，装入泡菜坛内，装至_______时，放入____________________，继续装至___________。将_____________的盐水缓缓倒入坛中，是盐水______________，盖好坛盖。
④封坛发酵：向坛盖边沿的水槽中________，并在发酵过程中注意_________________，根据室内温度控制好发酵时间。
思考讨论
①为什么要控制好盐水的浓度？
②泡菜制作过程中如何严格控制厌氧条件？
③泡菜制作过程中，加入“陈泡菜水”的目的是什么？
三、制作果酒和果醋
（一）果酒的制作
（1）菌种---___________
①来源：
②代谢类型：
③发酵原理：
（2）果酒的制作过程
①器具的处理：将发酵瓶、榨汁机等器具用__________清洗干净，并用________________消毒，晾干备用。
②材料的处理：取________葡萄，用_______________，再_______________________，沥干。
③榨汁、装瓶：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入__________（注意：要留有大约______的空间），盖好瓶盖。
④发酵：将温度控制在_________进行发酵。在发酵过程中，每隔12h左右______________（注意：不是打开瓶盖），此后再拧紧瓶盖。发酵时间为_____________________。
⑤监测：可通过从____________取样来对发酵的情况进行监测。
（二）果醋的制作
菌种--_________
①来源：
②代谢类型：
③原理：当氧气、糖原都充足时：
当缺少糖原时：
果醋的制作
当葡萄酒制作完成后，_______________________________，进行葡萄醋的发酵。发酵温度为______，时间为________________。
思考讨论
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？在果酒制作过程中，如何避免杂菌的污染？
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？
【易错提示】
制作泡菜的注意事项
(1)用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。
(2)用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水。食盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐水要煮沸后冷却，煮沸的作用：一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他微生物。
(3)控制严格的厌氧条件的措施
①选择合适的发酵容器，如泡菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧发酵容器。
②盐水煮沸后冷却待用。
③装坛时压实，使盐水没过全部菜料。
④泡菜坛用水封口不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。
(4)控制适宜的发酵温度：温度过高易导致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。
(5)控制发酵时间：一般在腌制10天后，亚硝酸盐含量开始下降。但泡菜发酵时间并不是越长越好，一方面发酵时间过长，可能会产生其他有害物质；另一方面，发酵时间过长，乳酸含量过高，口味不佳。
【深化探究】
1．泡菜发酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，气泡产生的原因是酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生CO2形成的。
2．在四川，人们制作泡菜用的是一种坛口突起，坛口周围有一圈凹形托盘，扣上扣碗可以密封的坛子。使用这种坛子的原因是什么？
提示 乳酸菌为厌氧菌，乳酸发酵需在无氧条件下进行。
3．在果酒制作过程中往往会出现 “先来水、后来酒”的现象，其原因是什么？
提示 前期通氧，酵母菌进行有氧呼吸产生了水，后期密闭，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
4．醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请说明原因。
提示 醋酸菌是好氧菌，在生活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。
【巩固训练】
1.关于测定亚硝酸盐含量实验操作的有关叙述，正确的是( )
A.泡菜制作需要配制盐水，其中盐与水的质量比为10∶1
B.在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应形成玫瑰红色染料
C.制备样品处理液，加入氢氧化铝乳液的目的是去除色素等杂质，澄清溶液
D.泡菜腌制时间的长短会影响亚硝酸盐含量，温度和食盐的用量不影响
2.豆腐乳是我国的传统发酵食品，是用豆腐发酵制作而成。以下说法正确的是( )
A.腐乳装瓶时为了防止杂菌污染瓶底和瓶口应加大用盐量
B.豆腐上长出的匍匐菌丝可以使腐乳成形，对人体无害
C.含水量50%的豆腐适合制作腐乳
D.卤汤中的酒精含量过高，腐乳的成熟时间会缩短
3.下列不属于为泡菜坛营造“无氧”环境的措施的是( )
A.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水，发酵中要经常补充坛盖边沿水槽中的水
B.选择密封性好的泡菜坛
C.加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料
D.蔬菜应新鲜，清水和盐的质量比应为 4∶1
4.下图为苹果酒的发酵装置示意图,下列叙述错误的是( )
A.发酵过程中温度应严格控制在18～25℃
B.集气管中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的 CO2
C.发酵过程中酵母种群呈“J”型增长
D.若发酵液表面出现菌膜，最可能原因是发酵瓶漏气
5.请回答有关泡菜制作的问题。
（1）蔬菜刚入坛时，其表面带有不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等微生物。其中的酵母菌最初的呼吸作用方式是________，请写出相关反应式________。
（2）在发酵初期会有气泡从坛沿水槽内的水中间歇性溢出，试说明这些气泡的来源________。
（3）到发酵中期，无氧环境形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，使乳酸积累量达到0.6%～0.8%，pH为3.5～3.8，试分析此时坛内其他微生物的活动情况及原因。____________________________________。
（4）发酵后期，乳酸含量继续增加，当达到1.2%以上时，发酵速度逐渐变缓甚至停止，主要原因是________。
（5）请在下列坐标图中画出该过程中亚硝酸盐含量的变化趋势。
(6)测定亚硝酸盐含量的方法：____________实验原理是：在______________ 条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生__________反应后，与N－l－萘基乙二胺盐酸盐结合形成_______________，将显色反应后的样品与已知浓度的标准液进行目测比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
参考答案
1.答案：C
解析：C、加入氢氧化铝的目的是使滤液中色素脱色,使滤液变得无色透明,C正确。
2.答案：B
解析：A、腐乳装瓶腌制时在近瓶口处盐要铺厚些，防止杂菌污染，A错误;B、豆腐上长出的白毛是毛霉的匍匐菌丝，其作用是使腐乳成形，对人体无害，B正确;C、含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形，且不利于毛霉的生长，C错误;D、卤汤中含酒量应该控制在12%左右，酒精含量过高，腐乳成熟的时间会延长;含量过低，不足以抑制微生物的生长，D错误。
3.答案：D
解析：A、盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水，可利用水隔绝空气，从而创造无氧条件，A错误;B、选择密封性好的泡菜坛可以防止空气进入发酵坛，B错误;C、加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料，也有利于用水来隔绝空气，C错误;D、蔬菜应新鲜，清水和盐的质量比应为4:1，本过程显然与创造无氧条件无关，D正确。
4.答案：C
解析：有氧装置中的空间和营养等资源都是有限的,所以发酵过程中酵母种群呈“S”型增长,C项错误。
5.答案：（1）有氧呼吸；C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量
（2）微生物呼吸作用产生的气体.剩余空气
（3）其他微生物活动减慢甚至停止，因为pH不适宜
（4）pH过低抑制了乳酸菌的生长
（5）
（6）比色法；盐酸酸化；对氨基苯磺酸；N-1—萘基乙二胺盐酸盐
解析：(1)蔬菜刚入坛时，酵母菌最初的呼吸作用方式是有氧呼吸，相关反应式为: C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量。
(2)由于发酵初期酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生二氧化碳、空气中的剩余气体等会产生气泡，从坛沿水槽内的水中间歇性溢出。
(3)发酵中期，无氧状态形成，乳酸菌开始活跃，并产生大量乳酸，pH降低，导致其他微生物活动减慢甚至停止。
(4)发酵后期，乳酸含量继续增加，pH持续降低，抑制了乳酸菌的生长，从而使发酵速度逐渐变缓甚至停止。
(5)在发酵过程中乳酸菌的含量先增加然后减少，乳酸的含量先基本不变，然后乳酸菌发酵产生乳酸，乳酸含量增加后稳定在相对平衡的状态，亚硝酸盐的含量是先增加后减少，最后稳定在相对稳定的状态。
(6)测定亚硝酸盐含量的方法为比色法，比色法的实验原理是:在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N-l—萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料，据此可以使用比色法测定亚硝酸盐含量。