1.1 传统发酵技术的应用(共18张PPT)第1课时（课件）2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 1.1 传统发酵技术的应用(共18张PPT)第1课时（课件）2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-17 15:40:26 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
第1课时
第1章 发酵工程
传统发酵技术的应用
人教版选择性必修3
1.能概述传统发酵技术的概念，归纳传统发酵技术的优点和缺点
2.能概述微生物发酵的原理
3.能尝试制作泡菜、果酒和果醋
能概述传统发酵技术的概念，归纳传统发酵技术的优点和缺点
任务：阅读教材第4-5页并结合以下资料，构建发酵及传统发酵技术的概念
目标
一
资料一 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。
资料二 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。
资料三 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。
资料四 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。
1.酒曲(大曲)是什么？酿酒加酒曲的目的是什么？
【思考与讨论】
【提示】是用来酿酒的一种原料，又称块曲或砖曲，以大麦、小麦、豌豆等为原料，经过粉碎，加水混捏，压成曲醅，形似砖块，大小不等，让自然界各种微生物在上面生长而制成。
酒曲里富含各种微生物和发酵菌，酒曲与粮食混合后，这些微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成糖类、氨基酸等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成乙醇(酒精)等。
2024/4/17
1.发酵
（1）概念：发酵是指人们利用微生物，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。
（2）原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
（3）类型
根据氧气需求情况
需氧发酵
厌氧发酵
根据生成产物种类
醋酸发酵
酒精发酵
乳酸发酵
【知识生成】
【思考与讨论】
2.制作腐乳利用了哪些微生物？这些微生物来自哪里？制作豆瓣酱的微生物来自哪里？
【提示】发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
【提示】制作腐乳利用了空气中存在的酵母、曲霉、毛霉等微生物，其中起主要作用的是毛霉。也来源于空气中。
3.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？
2．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)优点和缺点
优点：操作简单，便于家庭式或作坊式生产
缺点：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
【知识生成】
1.传统发酵食品制作所利用的微生物
（1）乳酸菌
②发酵原理（反应简式）
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+能量
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。
③生产应用：
①代谢特点：
可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
（2）酵母菌
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。
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
③生产应用：
②发酵原理（反应简式）
①代谢特点：
可用于酿酒、制作馒头和面包等。
（3）醋酸菌
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℃。
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
③生产应用：
②发酵原理（反应简式）
①代谢特点：
可用于制作各种风味的醋。
任务1：请结合教科书第6-7页探究实践制作传统发酵食品中的制作泡菜，画出制作流程图并回答以下问题。
能概述微生物发酵的原理并尝试制作泡菜、果酒和果醋
目标
二
问题1：泡菜制作过程中，是否只有乳酸菌起作用？
问题2：盐的作用是什么？盐水浓度要适宜的目的？盐水煮沸的目的？盐水冷却后使用的目的？
【思考与讨论】
1.用水密封泡菜坛的目的？这说明泡菜制作需要什么条件？
【提示】水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，这是最简易的创造无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需无氧条件。
2.为什么泡菜坛只能装八分满？
【提示】发酵初期，蔬菜表面的乳酸菌和酵母菌比较活跃，为了防止它们发酵时产生较多的二氧化碳使发酵液溢出；为了使盐水完全淹没菜料，防止菜料变质腐烂；为了方便拿取泡菜。
3.下图是某人在用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。请结合图像分析泡菜发酵过程中乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化，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？
【提示】13天后食用比较好，此时亚硝酸盐含量低。
时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
初期 少(有氧气,乳酸菌活动受抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)
中期 最多(乳酸抑制其他菌活动) 增多,pH下降 下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解)
后期 减少(乳酸继续积累,pH继续下降,抑制自身活动) 继续增多,pH继续下降 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)
【提示】
任务2：阅读教科书第6-7页探究实践制作传统发酵食品中的制作果酒和果醋，回答以下问题：
【提示】
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？
【思考与讨论】
发酵 酒精发酵 醋酸发酵
味道 酒味道 酸味
泡沫 有泡沫 无泡沫
发酵液颜色 浑浊 浑浊,液面形成白色菌膜
【提示】
2.根据制作果酒果醋的原理，分析果酒发酵与果醋发酵的装置。
【思考与讨论】
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
便于取样监测
关闭
关闭
【归纳总结】
果酒发酵 果醋发酵
发酵菌种 酵母菌 醋酸菌
菌种来源 主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 空气中的野生型醋酸菌
菌种代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型
菌种生物类型 真核细胞 原核细胞
发酵原理 在有氧条件下：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量在无氧条件下：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 氧气、糖源都充足时：C6H12O6+2O22CH3COOH+2H2O+2CO2+能量缺少糖源时：C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
发酵条件 温度 18-30℃ 30-35℃
时间 10-12d 7-8d
氧气 初期需氧，后期不需氧 需要氧气
项目 泡菜 果酒 果醋
菌种 乳酸菌 酵母菌 醋酸菌
生物学分类 原核生物 真核生物 原核生物
代谢方式 异养厌氧性 异养兼性厌氧型 异养需氧型
最适温度范围 30-40℃ 18-30℃ 30-35℃
生产生活应用 乳制品的发酵、泡菜 酿酒、发面 制醋
发酵原理
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
第1课时
第1章 发酵工程
传统发酵技术的应用
人教版选择性必修3
1.能概述传统发酵技术的概念，归纳传统发酵技术的优点和缺点
2.能概述微生物发酵的原理
3.能尝试制作泡菜、果酒和果醋
能概述传统发酵技术的概念，归纳传统发酵技术的优点和缺点
任务：阅读教材第4-5页并结合以下资料，构建发酵及传统发酵技术的概念
目标
一
资料一 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。
资料二 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。
资料三 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。
资料四 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。
1.酒曲(大曲)是什么？酿酒加酒曲的目的是什么？
【思考与讨论】
【提示】是用来酿酒的一种原料，又称块曲或砖曲，以大麦、小麦、豌豆等为原料，经过粉碎，加水混捏，压成曲醅，形似砖块，大小不等，让自然界各种微生物在上面生长而制成。
酒曲里富含各种微生物和发酵菌，酒曲与粮食混合后，这些微生物会产生淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等，能使粮食里的淀粉、蛋白质转化成糖类、氨基酸等，在酶类物质的继续作用下，进而分解成乙醇(酒精)等。
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1.发酵
（1）概念：发酵是指人们利用微生物，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。
（2）原理：不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，因此利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
（3）类型
根据氧气需求情况
需氧发酵
厌氧发酵
根据生成产物种类
醋酸发酵
酒精发酵
乳酸发酵
【知识生成】
【思考与讨论】
2.制作腐乳利用了哪些微生物？这些微生物来自哪里？制作豆瓣酱的微生物来自哪里？
【提示】发酵的生产条件不易控制，容易受杂菌污染。
【提示】制作腐乳利用了空气中存在的酵母、曲霉、毛霉等微生物，其中起主要作用的是毛霉。也来源于空气中。
3.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？
2．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)优点和缺点
优点：操作简单，便于家庭式或作坊式生产
缺点：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
【知识生成】
1.传统发酵食品制作所利用的微生物
（1）乳酸菌
②发酵原理（反应简式）
C6H12O6
酶
2C3H6O3（乳酸）+能量
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。
③生产应用：
①代谢特点：
可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
（2）酵母菌
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。
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
③生产应用：
②发酵原理（反应简式）
①代谢特点：
可用于酿酒、制作馒头和面包等。
（3）醋酸菌
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℃。
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
③生产应用：
②发酵原理（反应简式）
①代谢特点：
可用于制作各种风味的醋。
任务1：请结合教科书第6-7页探究实践制作传统发酵食品中的制作泡菜，画出制作流程图并回答以下问题。
能概述微生物发酵的原理并尝试制作泡菜、果酒和果醋
目标
二
问题1：泡菜制作过程中，是否只有乳酸菌起作用？
问题2：盐的作用是什么？盐水浓度要适宜的目的？盐水煮沸的目的？盐水冷却后使用的目的？
【思考与讨论】
1.用水密封泡菜坛的目的？这说明泡菜制作需要什么条件？
【提示】水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用，这是最简易的创造无氧环境的方法。说明乳酸菌进行乳酸发酵需无氧条件。
2.为什么泡菜坛只能装八分满？
【提示】发酵初期，蔬菜表面的乳酸菌和酵母菌比较活跃，为了防止它们发酵时产生较多的二氧化碳使发酵液溢出；为了使盐水完全淹没菜料，防止菜料变质腐烂；为了方便拿取泡菜。
3.下图是某人在用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。请结合图像分析泡菜发酵过程中乳酸菌和亚硝酸盐含量的变化，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？
【提示】13天后食用比较好，此时亚硝酸盐含量低。
时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
初期 少(有氧气,乳酸菌活动受抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)
中期 最多(乳酸抑制其他菌活动) 增多,pH下降 下降(硝酸盐还原菌受抑制,部分亚硝酸盐被分解)
后期 减少(乳酸继续积累,pH继续下降,抑制自身活动) 继续增多,pH继续下降 下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)
【提示】
任务2：阅读教科书第6-7页探究实践制作传统发酵食品中的制作果酒和果醋，回答以下问题：
【提示】
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？
【思考与讨论】
发酵 酒精发酵 醋酸发酵
味道 酒味道 酸味
泡沫 有泡沫 无泡沫
发酵液颜色 浑浊 浑浊,液面形成白色菌膜
【提示】
2.根据制作果酒果醋的原理，分析果酒发酵与果醋发酵的装置。
【思考与讨论】
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
便于取样监测
关闭
关闭
【归纳总结】
果酒发酵 果醋发酵
发酵菌种 酵母菌 醋酸菌
菌种来源 主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 空气中的野生型醋酸菌
菌种代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型
菌种生物类型 真核细胞 原核细胞
发酵原理 在有氧条件下：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量在无氧条件下：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量 氧气、糖源都充足时：C6H12O6+2O22CH3COOH+2H2O+2CO2+能量缺少糖源时：C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
发酵条件 温度 18-30℃ 30-35℃
时间 10-12d 7-8d
氧气 初期需氧，后期不需氧 需要氧气
项目 泡菜 果酒 果醋
菌种 乳酸菌 酵母菌 醋酸菌
生物学分类 原核生物 真核生物 原核生物
代谢方式 异养厌氧性 异养兼性厌氧型 异养需氧型
最适温度范围 30-40℃ 18-30℃ 30-35℃
生产生活应用 乳制品的发酵、泡菜 酿酒、发面 制醋
发酵原理
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O6
酶
2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（醋酸）+H2O+能量