1.1传统发酵技术的应用导学案（有答案）-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3
文档属性
| 名称 | 1.1传统发酵技术的应用导学案（有答案）-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 185.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-02-04 15:21:17 | ||
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文档简介
1.1传统发酵技术的应用
【学习目标】
（一）学习目标
1、生命观念：认识不同微生物的应用，理解相关微生物的代谢类型。2、科学思维：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。
3、科学探究：运用发酵原理，设计利用天然菌种制作泡菜、果酒和果醋的实验探究并对实验结果进行分析和评价。
4、社会责任：关注食品安全和健康的生活方式。
【学习重难点】
（一）学习重难点
1、学习重点
(1）微生物发酵的基本原理
(2）制作泡菜、果酒和果醋
2、学习难点
制作泡菜、果酒和果醋
知识导
一、发酵与传统发酵技术
发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程。
传统发酵技术：指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．果酒、果醋和泡菜的制作
果酒制作 果醋制作 泡菜制作
菌种 酵母菌 醋酸菌 乳酸菌
菌种来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 变酸酒表面的菌膜 附着在蔬菜上的乳酸菌
发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2―→ 6CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2 氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O2―→ 2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2―→ CH3COOH＋H2O 发酵实质：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)。
温度 一般酒精发酵18～25 ℃，繁殖最适为20 ℃左右 最适为30～35 ℃ 18～20 ℃
气体 前期：需氧，后期：无氧 需要充足的氧气 无氧
时间 10～12天 7～8天 7～10天
泡菜制作的注意事项
（1）材料的选择及用量
①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。
②清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。
③防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。
（2）氧气需求
①泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。
②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。
（3）控制适宜的温度：以18～20 ℃为宜，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发酵。
二、泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析
项目 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵 初期 少(有氧气，乳酸菌活动受到抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌作用)
发酵 中期 最多(乳酸抑制其他菌活动) 积累增多， pH下降 下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)
发酵 后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制其活动) 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：
检测亚硝酸盐含量
(1)原理
①亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸→反应物；
反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。
②亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。
(2)流程
―→―→→
(3)用显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行对比，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。
习题巩固
1．家庭酿造甜米酒时一般是先将米煮熟，待其冷却后拌酒曲，然后在米饭中央挖一小洞，加盖后置于适当地方保温。下列关于此过程的叙述，正确的是（ ）
A．将米煮熟的目的是灭杂菌，还便于微生物发酵和可食用
B．冷却的目的是防止拌酒曲时烫手
C．在米饭中央挖洞是为了有利于CO2的排出
D．制米酒全过程需要注意严格密封
2．某学习小组利用果酒制作果醋的过程如下。第一阶段：选用新鲜葡萄洗净后榨汁，装入玻璃瓶中，加入适量蔗糖和酵母进行发酵；在一定的条件下，一段时间后果酒制成。第二阶段：将果酒转入另一装置中，在一定条件下进行发酵获得果醋。下列叙述正确的是（ ）
A．制作果酒时，要定期打开瓶盖以利于氧气进入
B．果酒发酵过程中，温度控制在30~35℃为宜
C．制作果醋时，不需要对发酵装置进行消毒处理
D．果醋发酵可以通入无菌空气，利于进行有氧呼吸
3．某葡萄酒厂生产新产品，利用葡萄与可食用中草药酿造醋保健品，具体流程为：酿酒葡萄→除梗压榨→葡萄液→酒精发酵→过滤→调整酒精度→加入中草药汁液→醋酸发酵（34℃）→澄清过滤→葡萄原醋，下列相关叙述错误的是（ ）
A．接种酵母菌前，应对葡萄液和发酵设备严格灭菌
B．若酒精度过高，会抑制醋酸菌的生长和繁殖
C．当氧气不足时，醋酸菌能利用葡萄糖作为能量来源
D．该工艺项目的实施还能减少葡萄酒的库存积压
4．河北保定面酱传统制作历史悠久，如今已在传统酿造工艺的基础上，采用现代生物技术人工培养米曲霉制曲，利用太阳能低温低盐发酵酿造。如图为批式蒸面机生产甜面酱工艺流程。下列叙述错误的是（ ）
A．面酱制作利用的米曲霉是自养生物
B．面粉蒸熟利于米曲酶将淀粉分解进行糖化
C．熟料温度降至40℃才能制曲以防高温杀死菌种
D．面酱产品经高压蒸汽灭菌后可延长产品的保存期
5．下列关于“腐乳的制作”的实验，叙述正确的是（ ）
A．控制发酵温度的主要目的是腐乳调味
B．腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用
C．毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉
D．成品腐乳表面的“皮”主要由细菌产生
6．下列有关泡菜的制作和亚硝酸盐含量的测定的实验叙述中，不正确的是（ ）
A．将新鲜蔬菜与煮沸冷却的盐水（盐和清水的质量比为4：1）混匀装瓶
B．发酵过程始终要保持密封状态，泡菜坛盖边缘的水槽中要始终装满水
C．泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量，温度和食盐的用量也会影响其含量
D．将显色后的样品与已知浓度标准液进行目测比较，可估算出泡菜的亚硝酸盐
7．下列关于传统发酵技术应用的叙述正确的是（）
A．利用果酒发酵生产果醋时要适当升高温度
B．制作酸奶的过程中，先通气培养，后密封发酵
C．亚硝酸盐会危害人体健康，一定要禁止食用
D．制作葡萄酒时，应先去除枝梗和腐烂的籽粒，再冲洗
8．从传统发酵技术到现代发酵工程技术，劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列相关说法错误的是（ ）
A．传统发酵技术与现代发酵工程技术的发酵菌种均为单一菌种
B．现代发酵工程技术的灭菌力度要大于传统发酵技术的
C．在利用传统发酵技术酿酒的过程中，密封不严可能导致酒变酸
D．发酵工程进行发酵之前，一般要对目的菌种进行筛选和扩大培养等操作
9．某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，下图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图，下列描述正确的是（ ）
A．结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般配制质量分数为1%—5%的盐水
B．盐水煮沸冷却后，倒入装有菜料的泡菜坛中，并使盐水没过全部菜料，盖好坛盖
C．腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是亚硝酸
D．为避免杂菌污染，白萝卜清洗完需要彻底消毒后才能使用
10．生活在进步，人类对美食的要求也越来越高，琳琅满目的食品端上饭桌，但我们的生活仍然离不开传统发酵技术，如葡萄丰收时节自制的果酒和果醋，还有广告常说的老坛酸菜也别有一番风味。下列有关传统发酵技术的说法，错误的是（）
A．酿果酒时不需对葡萄严格灭菌，原因是发酵用的菌种来自葡萄表面
B．在果酒基础上进行醋酸发酵时，气泡的产生数量会明显减少
C．在腌制泡菜前，用开水烫一遍泡菜坛是为了防止杂菌污染
D．泡菜腌制过程泡菜坛内长出白膜是由于氧气进入导致乳酸菌大量繁殖
答案
ADCAB AAABD
【学习目标】
（一）学习目标
1、生命观念：认识不同微生物的应用，理解相关微生物的代谢类型。2、科学思维：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。
3、科学探究：运用发酵原理，设计利用天然菌种制作泡菜、果酒和果醋的实验探究并对实验结果进行分析和评价。
4、社会责任：关注食品安全和健康的生活方式。
【学习重难点】
（一）学习重难点
1、学习重点
(1）微生物发酵的基本原理
(2）制作泡菜、果酒和果醋
2、学习难点
制作泡菜、果酒和果醋
知识导
一、发酵与传统发酵技术
发酵：利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程。
传统发酵技术：指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．果酒、果醋和泡菜的制作
果酒制作 果醋制作 泡菜制作
菌种 酵母菌 醋酸菌 乳酸菌
菌种来源 附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 变酸酒表面的菌膜 附着在蔬菜上的乳酸菌
发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C6H12O6＋6O2―→ 6CO2＋6H2O；无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C6H12O6―→2C2H5OH＋2CO2 氧气、糖源充足时：C6H12O6＋2O2―→ 2CH3COOH＋2CO2＋2H2O；缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH＋O2―→ CH3COOH＋H2O 发酵实质：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。 反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)。
温度 一般酒精发酵18～25 ℃，繁殖最适为20 ℃左右 最适为30～35 ℃ 18～20 ℃
气体 前期：需氧，后期：无氧 需要充足的氧气 无氧
时间 10～12天 7～8天 7～10天
泡菜制作的注意事项
（1）材料的选择及用量
①蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。
②清水和盐的质量比为4∶1，盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的其他细菌。
③防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。
（2）氧气需求
①泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。
②泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补水。
（3）控制适宜的温度：以18～20 ℃为宜，温度偏高有害菌活动能力强，温度偏低不利于乳酸发酵。
二、泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化情况分析
项目 时期 乳酸菌 乳酸 亚硝酸盐
发酵 初期 少(有氧气，乳酸菌活动受到抑制) 少 增加(硝酸盐还原菌作用)
发酵 中期 最多(乳酸抑制其他菌活动) 积累增多， pH下降 下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)
发酵 后期 减少(乳酸积累，pH下降，抑制其活动) 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：
检测亚硝酸盐含量
(1)原理
①亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸→反应物；
反应物＋N－1－萘基乙二胺盐酸盐→玫瑰红色染料。
②亚硝酸盐溶液的浓度越高，颜色越深；浓度越低，颜色越浅。
(2)流程
―→―→→
(3)用显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行对比，并估算泡菜中亚硝酸盐的含量。
习题巩固
1．家庭酿造甜米酒时一般是先将米煮熟，待其冷却后拌酒曲，然后在米饭中央挖一小洞，加盖后置于适当地方保温。下列关于此过程的叙述，正确的是（ ）
A．将米煮熟的目的是灭杂菌，还便于微生物发酵和可食用
B．冷却的目的是防止拌酒曲时烫手
C．在米饭中央挖洞是为了有利于CO2的排出
D．制米酒全过程需要注意严格密封
2．某学习小组利用果酒制作果醋的过程如下。第一阶段：选用新鲜葡萄洗净后榨汁，装入玻璃瓶中，加入适量蔗糖和酵母进行发酵；在一定的条件下，一段时间后果酒制成。第二阶段：将果酒转入另一装置中，在一定条件下进行发酵获得果醋。下列叙述正确的是（ ）
A．制作果酒时，要定期打开瓶盖以利于氧气进入
B．果酒发酵过程中，温度控制在30~35℃为宜
C．制作果醋时，不需要对发酵装置进行消毒处理
D．果醋发酵可以通入无菌空气，利于进行有氧呼吸
3．某葡萄酒厂生产新产品，利用葡萄与可食用中草药酿造醋保健品，具体流程为：酿酒葡萄→除梗压榨→葡萄液→酒精发酵→过滤→调整酒精度→加入中草药汁液→醋酸发酵（34℃）→澄清过滤→葡萄原醋，下列相关叙述错误的是（ ）
A．接种酵母菌前，应对葡萄液和发酵设备严格灭菌
B．若酒精度过高，会抑制醋酸菌的生长和繁殖
C．当氧气不足时，醋酸菌能利用葡萄糖作为能量来源
D．该工艺项目的实施还能减少葡萄酒的库存积压
4．河北保定面酱传统制作历史悠久，如今已在传统酿造工艺的基础上，采用现代生物技术人工培养米曲霉制曲，利用太阳能低温低盐发酵酿造。如图为批式蒸面机生产甜面酱工艺流程。下列叙述错误的是（ ）
A．面酱制作利用的米曲霉是自养生物
B．面粉蒸熟利于米曲酶将淀粉分解进行糖化
C．熟料温度降至40℃才能制曲以防高温杀死菌种
D．面酱产品经高压蒸汽灭菌后可延长产品的保存期
5．下列关于“腐乳的制作”的实验，叙述正确的是（ ）
A．控制发酵温度的主要目的是腐乳调味
B．腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用
C．毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉
D．成品腐乳表面的“皮”主要由细菌产生
6．下列有关泡菜的制作和亚硝酸盐含量的测定的实验叙述中，不正确的是（ ）
A．将新鲜蔬菜与煮沸冷却的盐水（盐和清水的质量比为4：1）混匀装瓶
B．发酵过程始终要保持密封状态，泡菜坛盖边缘的水槽中要始终装满水
C．泡菜腌制时间长短会影响亚硝酸盐含量，温度和食盐的用量也会影响其含量
D．将显色后的样品与已知浓度标准液进行目测比较，可估算出泡菜的亚硝酸盐
7．下列关于传统发酵技术应用的叙述正确的是（）
A．利用果酒发酵生产果醋时要适当升高温度
B．制作酸奶的过程中，先通气培养，后密封发酵
C．亚硝酸盐会危害人体健康，一定要禁止食用
D．制作葡萄酒时，应先去除枝梗和腐烂的籽粒，再冲洗
8．从传统发酵技术到现代发酵工程技术，劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列相关说法错误的是（ ）
A．传统发酵技术与现代发酵工程技术的发酵菌种均为单一菌种
B．现代发酵工程技术的灭菌力度要大于传统发酵技术的
C．在利用传统发酵技术酿酒的过程中，密封不严可能导致酒变酸
D．发酵工程进行发酵之前，一般要对目的菌种进行筛选和扩大培养等操作
9．某生物活动小组分别用3种不同浓度的食盐制作泡菜，下图是活动小组记录的亚硝酸盐含量与发酵天数的关系图，下列描述正确的是（ ）
A．结果显示食盐浓度过低会导致亚硝酸盐含量过高，传统发酵一般配制质量分数为1%—5%的盐水
B．盐水煮沸冷却后，倒入装有菜料的泡菜坛中，并使盐水没过全部菜料，盖好坛盖
C．腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是亚硝酸
D．为避免杂菌污染，白萝卜清洗完需要彻底消毒后才能使用
10．生活在进步，人类对美食的要求也越来越高，琳琅满目的食品端上饭桌，但我们的生活仍然离不开传统发酵技术，如葡萄丰收时节自制的果酒和果醋，还有广告常说的老坛酸菜也别有一番风味。下列有关传统发酵技术的说法，错误的是（）
A．酿果酒时不需对葡萄严格灭菌，原因是发酵用的菌种来自葡萄表面
B．在果酒基础上进行醋酸发酵时，气泡的产生数量会明显减少
C．在腌制泡菜前，用开水烫一遍泡菜坛是为了防止杂菌污染
D．泡菜腌制过程泡菜坛内长出白膜是由于氧气进入导致乳酸菌大量繁殖
答案
ADCAB AAABD