1.1传统发酵技术的应用 高中生物人教版（2019）选择性必修3课件(共38张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.1传统发酵技术的应用 高中生物人教版（2019）选择性必修3课件(共38张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 32.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-07-14 15:55:33 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
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
选择性必修3《生物技术与工程》
从传统发酵技术到发酵工程P2-P3
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。
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。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
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。
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。
1857年
利用发酵工程大规模生产青霉素，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，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。
第1章 发酵工程
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
从社会中来
“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。”诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋，葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品。
1、葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品，为什么口感不一样呢？
2、你想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋吗？
葡萄酒：酵母菌无氧呼吸产生了酒精；
葡萄醋：醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸。
P4
1.发酵
（1)概念：
（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。
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
（3)类型：
需氧发酵（ ）
厌氧发酵（ ）
醋酸发酵、谷氨酸发酵
酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵
对微生物而言，“发酵”在有氧和无氧条件下都能进行。
注： 植物无氧呼吸产生酒精不是发酵。
一、发酵与传统发酵技术
P5-1
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：
（3）优点：
缺点：
2. 传统发酵技术
以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。
操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等。
利用传统发酵技术制作的食品有豆豉、泡菜、腐乳、酱、酱油、醋等
一、发酵与传统发酵技术
P4-2
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
实例：腐乳的制作
（1）参与的微生物：
空气中的酵母，曲霉和毛霉等，起主要作用的是毛霉
毛霉：
代谢类型：
生殖方式：
发酵温度：
丝状真菌
（真核生物）
异养需氧型
孢子生殖
15-18 ℃
（2）反应原理：
味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存
一、发酵与传统发酵技术
蛋白质
脂肪
小分子的肽
氨基酸
甘油
脂肪酸
酵母、曲霉和毛霉等多种微生物所合成并分泌出的(毛霉起主要作用)
+
+
脂肪酶
蛋白酶
P5-2
自养型：
异养型
光能自养型
化能自养型
（硝化细菌）
（绿色植物、蓝细菌）
需氧型：
兼性厌氧型：
厌氧型：
知识拓展—生物代谢类型
代谢类型：
同化作用类型＋异化作用类型
酵母菌
乳酸菌
绝大数动物、醋酸菌
异化作用类型
同化作用类型
让豆腐上长出毛霉
加盐腌制
加卤汤装瓶
密封腌制
制腐乳坯
（3）腐乳制作的流程(补)
含水量70%左右为宜，含水量过高不易成型，过低不利于毛霉生长。
利用干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉。
加盐可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬，盐也能抑制微生物的生长 ，避免豆腐块腐败变质。
卤汤:酒(12%)+各种香辛料
酒：抑制微生物生长，并使腐乳具有独特香味；香辛料：调味，防腐杀菌
卤汤中酒的含量应控制在12%左右，过高会延长腐乳成熟的时间，过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败
直接接种优良的毛霉菌种，制作腐乳属于传统发酵技术吗？说明理由？
不属于，直接利用天然存在的（空气中毛霉孢子）制作腐乳才属于传统发酵技术。
同理：直接加入酵母菌制作馒头也不属于传统发酵技术，使用前一次发酵保存下来的面团制作馒头的才算。
一、发酵与传统发酵技术
应用1．腐乳是用豆腐发酵形成的，其味道鲜美，下列关于腐乳的叙述，错误的是
A．腐乳味道鲜美与发酵过程中产生的小分子物质有关
B．腐乳的“皮”是豆腐表面生长的毛霉菌丝
C．腐乳腌制过程中加盐的目的是为避免豆腐腐败变质
D．在腐乳发酵后期进行密封腌制处理利于毛霉的繁殖
D
毛霉的代谢类型为异养需氧型，腐乳发酵后期密封处理不利于毛霉繁殖
二、尝试制作传统发酵食品
1. 菌种：
2. 代谢类型：
3. 常见种类：
4. 分布广泛：
5. 应用：
6.原理：
（一）制作泡菜
乳酸杆菌（杆状）
乳酸链球菌（球状）
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
二、尝试制作传统发酵食品
乳酸菌（原核生物）
异养厌氧型
乳酸链球菌、乳酸杆菌
空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内
用于乳制品的发酵、泡菜的腌制
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
P5-D1
制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。
（一）制作泡菜
发酵期间，乳酸会不断的积累，当它的质量百分比为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。
1. 材料用具：
食盐，清水，新鲜蔬菜，蒜瓣，生姜以及其他香辛料，泡菜坛或其他密封性良好的罐子等。
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
2.方法步骤
配制盐水
用清水和食盐配制质量分数为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。
原料处理
装坛
封坛发酵
①盐的作用：
调味，抑制微生物生长
②5%-20%的盐水
过高：乳酸菌渗透失水生长受抑制，则乳酸发酵受抑制，泡菜咸而不酸
过低：杂菌易繁殖可能导致泡菜变质。
杀菌及除去水中氧气
③盐水煮沸的目的：
为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动
④盐水冷却的目的：
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
配制盐水
原料处理
装坛
封坛发酵
将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜和豌豆等）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。
1.在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的二氧化碳，如果泡菜坛装的太满，发酵液可能会溢出坛外。另外，泡菜坛装的太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。
2.泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。
2.方法步骤
亚硝酸盐的含量较低
问题：为什么泡菜坛只能装八成满？
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
配制盐水
原料处理
装坛
封坛发酵
2.方法步骤
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。
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。
问题：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？
给泡菜坛内创造无氧环境，说明泡菜制作需要在无氧条件下进行
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
3、泡菜制作的注意事项：
（1）泡菜坛的选择：
坛沿深、盖子吻合好
无裂纹、无砂眼
检查方法：可将坛口向上压入水中，看看坛内有无渗水现象。
（2）发酵温度：
应保持在18-20℃左右，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
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
4、结果分析和评价：
如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？
泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；
根据 的含量来评定；
根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。
可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态；
亚硝酸盐
失败
成功
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。
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
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。
5、进一步探究
注意：亚硝酸盐本身并不致癌，亚硝酸盐会转化为亚硝胺（致癌、致畸和致突变）作用。
硝酸盐
亚硝酸盐
还原
细菌等微生物
(硝酸盐还原菌产生硝酸还原酶)
氧化
维生素C、E和酚类物质
亚硝胺
亚硝胺具有致癌作用
适宜的pH、
温度和一定的微生物作用
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
泡菜制作过程中，乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐的含量变化
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
曲线模型
少
（有O2，乳酸菌
活动受到抑制）
少
增加
（硝酸盐还原菌的作用）
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）
减少
（乳酸继续积累，PH继续下降，抑制其活动）
继续增多
（PH继续下降，直至稳定）
下降至相对稳定
（硝酸盐还原菌被完全抑制）
二、尝试制作传统发酵食品
泡菜发酵过程中，不是乳酸菌单独发酵的结果
乳酸积累，pH过低；乳酸菌的生长也受到抑制，乳酸菌数量减少。
发酵初期
多种微生物（如大肠杆菌、酵母菌）进行有氧呼吸，产生较多的CO2，坛沿水槽内有气泡放出。此阶段是形成无氧环境的过程。
发酵中期
发酵后期
主要是乳酸菌的发酵过程，其他微生物的生长受到抑制。
发酵初期液体表面氧气充足，乳酸菌不能大量繁殖形成菌膜，液体表面出现的白膜主要是酵母菌（成膜酵母）形成的
问题：为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？
二、尝试制作传统发酵食品
思考：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？
好氧菌活跃（24-48小时） ：酱油曲霉、酵母菌等好氧微生物优先利用环境中的残留氧气，将蔬菜中的可溶性糖（如果糖、葡萄糖）通过EMP途径分解为丙酮酸，进一步转化为乙醇和CO （C H OH → CO + H O）。此阶段产气量较大，形成明显气泡。
6、与生活的联系：
（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，
乳酸菌
而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。
二、尝试制作传统发酵食品
2. 原理：
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 能量
酶
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：
(二)制作果酒
二、尝试制作传统发酵食品
P6-1
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（大量繁殖），后期无氧（发酵产生酒精）。
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2
酶
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O
酶
2. 原理：
二、尝试制作传统发酵食品
(二)制作果酒
P7-实践.探究
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）
二、尝试制作传统发酵食品
P7-1
本周作业：P5、6、7四个方程式
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。
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。
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
避免葡萄破损，
减少被杂菌污染的机会
防止野生菌种数量减少，影响发酵
排出气体
防止杂菌污染
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒发酵
果醋发酵
空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖
3. 方法步骤：
二、尝试制作传统发酵食品
P7-实践.探究
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？
①果酒:发酵液会产生气泡，因为酵母菌发酵产生CO2；
CO2越来越多，会出现“沸腾”现象，
发酵10天后，最明显。
②用紫色葡萄制酒，果皮进入发酵液的花青
素会越来越多，因变成深红色。
③ 果醋:
一般不产气泡，液面上会出现一层菌膜（醋酸菌膜）。
二、尝试制作传统发酵食品
P7-实践.探究
(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。绝大多数微生物因缺O2和酸性环境而受抑制。
乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，使果酒变质。
通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳
酸菌的含量。
制果酒过程中尽量减少O2含量，可抑制醋酸菌生长繁殖。
通过调节发酵的温度、果酒的pH等控制醋酸菌的含量。
二、尝试制作传统发酵食品
4.结果分析与评价
P7-实践.探究
(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？
不会，随醋酸发酵进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，酵母菌活性很低。
打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入大量繁殖，
其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。
工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。
先买一瓶醋， 打开暴露于空气，之后在醋的表面会有一层醋酸菌膜，用这层薄膜进行接种可加快果醋制作。
二、尝试制作传统发酵食品
4.结果分析与评价
P7-实践.探究
怎样判断果酒、果醋的制作是否成功呢？
果酒：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）
果醋： 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
二、尝试制作传统发酵食品
P7-实践.探究
制作腐乳、泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点
腐乳 泡菜 果酒 果醋
微生物
分类
代谢类型
反应原理
反应条件
酵母菌
醋酸菌
主要是毛霉
乳酸菌
酵母菌无氧呼吸产生酒精
醋酸菌有氧呼吸产生醋酸
毛霉产生蛋白酶和脂肪酶
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸
真菌
真菌
细菌
细菌
异养
兼性厌氧型
异养
需氧型
异养
需氧型
异养
厌氧型
15～18 ℃，
有氧条件
常温(18-20)，
无氧条件
18～30 ℃，先通气后无氧
30～35℃，通入氧气
二、尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
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
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。（ ）
练习与应用 P8
2.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，结果见右栏曲线图，请你帮他分析问题。
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天后食用比较好，因为此时亚硝酸盐含量已经降到较低水平。
食盐浓度过高，发酵温度过低等原因导致未正常发酵。
“陈泡菜水”含乳酸菌，相当于接种乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。
练习与应用 P8
二、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？
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
二、拓展应用
练习与应用 P8
&某同学在学习了传统发酵技术的应用后，进行了酸奶制作的实践，制作步骤如下：
准备原料：市场上购得纯牛奶、原味酸奶。
工具：带盖瓶子、勺子、可调温电饭锅。
制作方法：
①将瓶子(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加热煮沸10分钟。
②瓶子稍冷却后，向瓶子中倒入牛奶，再放入电饭锅中沸水浴加热10分钟。
③待牛奶冷却至40 ℃左右(不烫手)时倒入牛奶量1/5的酸奶作“引子”，用勺子搅拌均匀，拧紧瓶盖。
④将电饭锅温度调至40 ℃，继续保温7～8 h。
拓展视野
请回答下列问题：
(1)将瓶子等煮沸的目的是________________________________________。
(2)“引子”指的是酸奶中的________。
(3)待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是__________________________；将瓶盖拧紧的目的是____________________________________________。
(4)适量饮用酸奶有利于改善腹胀、消化不良等症状，其原理是________
__________________________________________________。
对瓶子等进行灭菌，防止杂菌污染影响发酵
乳酸菌
防止温度过高而将菌种杀死
乳酸菌是厌氧型细菌，在无氧条件下才能进行发酵
能分解肠道中的部分食物并且在代谢过程中不产生气体
乳酸菌
拓展视野
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
选择性必修3《生物技术与工程》
从传统发酵技术到发酵工程P2-P3
科学家发现了酶在酵母菌发酵中的作用。
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。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
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。
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。
1857年
利用发酵工程大规模生产青霉素，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，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。
第1章 发酵工程
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
从社会中来
“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。”诗中提及的葡萄酒是人类利用微生物发酵制作而来的。通过微生物的发酵作用还可以制作葡萄醋，葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品。
1、葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄为原料发酵而来的饮品，为什么口感不一样呢？
2、你想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋吗？
葡萄酒：酵母菌无氧呼吸产生了酒精；
葡萄醋：醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸。
P4
1.发酵
（1)概念：
（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。
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
（3)类型：
需氧发酵（ ）
厌氧发酵（ ）
醋酸发酵、谷氨酸发酵
酒精发酵、乳酸（泡菜、酸奶）发酵
对微生物而言，“发酵”在有氧和无氧条件下都能进行。
注： 植物无氧呼吸产生酒精不是发酵。
一、发酵与传统发酵技术
P5-1
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：
（3）优点：
缺点：
2. 传统发酵技术
以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。
操作简单，便于家庭式或作坊式生产，它是文化的传承等。
利用传统发酵技术制作的食品有豆豉、泡菜、腐乳、酱、酱油、醋等
一、发酵与传统发酵技术
P4-2
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
实例：腐乳的制作
（1）参与的微生物：
空气中的酵母，曲霉和毛霉等，起主要作用的是毛霉
毛霉：
代谢类型：
生殖方式：
发酵温度：
丝状真菌
（真核生物）
异养需氧型
孢子生殖
15-18 ℃
（2）反应原理：
味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存
一、发酵与传统发酵技术
蛋白质
脂肪
小分子的肽
氨基酸
甘油
脂肪酸
酵母、曲霉和毛霉等多种微生物所合成并分泌出的(毛霉起主要作用)
+
+
脂肪酶
蛋白酶
P5-2
自养型：
异养型
光能自养型
化能自养型
（硝化细菌）
（绿色植物、蓝细菌）
需氧型：
兼性厌氧型：
厌氧型：
知识拓展—生物代谢类型
代谢类型：
同化作用类型＋异化作用类型
酵母菌
乳酸菌
绝大数动物、醋酸菌
异化作用类型
同化作用类型
让豆腐上长出毛霉
加盐腌制
加卤汤装瓶
密封腌制
制腐乳坯
（3）腐乳制作的流程(补)
含水量70%左右为宜，含水量过高不易成型，过低不利于毛霉生长。
利用干棕叶（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃条件下，让豆腐上长出毛霉。
加盐可以析出豆腐中的水，使豆腐变硬，盐也能抑制微生物的生长 ，避免豆腐块腐败变质。
卤汤:酒(12%)+各种香辛料
酒：抑制微生物生长，并使腐乳具有独特香味；香辛料：调味，防腐杀菌
卤汤中酒的含量应控制在12%左右，过高会延长腐乳成熟的时间，过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败
直接接种优良的毛霉菌种，制作腐乳属于传统发酵技术吗？说明理由？
不属于，直接利用天然存在的（空气中毛霉孢子）制作腐乳才属于传统发酵技术。
同理：直接加入酵母菌制作馒头也不属于传统发酵技术，使用前一次发酵保存下来的面团制作馒头的才算。
一、发酵与传统发酵技术
应用1．腐乳是用豆腐发酵形成的，其味道鲜美，下列关于腐乳的叙述，错误的是
A．腐乳味道鲜美与发酵过程中产生的小分子物质有关
B．腐乳的“皮”是豆腐表面生长的毛霉菌丝
C．腐乳腌制过程中加盐的目的是为避免豆腐腐败变质
D．在腐乳发酵后期进行密封腌制处理利于毛霉的繁殖
D
毛霉的代谢类型为异养需氧型，腐乳发酵后期密封处理不利于毛霉繁殖
二、尝试制作传统发酵食品
1. 菌种：
2. 代谢类型：
3. 常见种类：
4. 分布广泛：
5. 应用：
6.原理：
（一）制作泡菜
乳酸杆菌（杆状）
乳酸链球菌（球状）
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
二、尝试制作传统发酵食品
乳酸菌（原核生物）
异养厌氧型
乳酸链球菌、乳酸杆菌
空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内
用于乳制品的发酵、泡菜的腌制
在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸
P5-D1
制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的。
（一）制作泡菜
发酵期间，乳酸会不断的积累，当它的质量百分比为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳。
1. 材料用具：
食盐，清水，新鲜蔬菜，蒜瓣，生姜以及其他香辛料，泡菜坛或其他密封性良好的罐子等。
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
2.方法步骤
配制盐水
用清水和食盐配制质量分数为5%-20%的盐水，并将盐水煮沸，冷却待用。
原料处理
装坛
封坛发酵
①盐的作用：
调味，抑制微生物生长
②5%-20%的盐水
过高：乳酸菌渗透失水生长受抑制，则乳酸发酵受抑制，泡菜咸而不酸
过低：杂菌易繁殖可能导致泡菜变质。
杀菌及除去水中氧气
③盐水煮沸的目的：
为了不影响乳酸菌等微生物的生命活动
④盐水冷却的目的：
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
配制盐水
原料处理
装坛
封坛发酵
将新鲜蔬菜（如萝卜、黄瓜和豌豆等）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。
1.在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的二氧化碳，如果泡菜坛装的太满，发酵液可能会溢出坛外。另外，泡菜坛装的太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。
2.泡菜坛留有一定的空间，也更方便拿取泡菜。
2.方法步骤
亚硝酸盐的含量较低
问题：为什么泡菜坛只能装八成满？
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
配制盐水
原料处理
装坛
封坛发酵
2.方法步骤
将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。
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。
问题：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？
给泡菜坛内创造无氧环境，说明泡菜制作需要在无氧条件下进行
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
3、泡菜制作的注意事项：
（1）泡菜坛的选择：
坛沿深、盖子吻合好
无裂纹、无砂眼
检查方法：可将坛口向上压入水中，看看坛内有无渗水现象。
（2）发酵温度：
应保持在18-20℃左右，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
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
4、结果分析和评价：
如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？
泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；
根据 的含量来评定；
根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。
可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态；
亚硝酸盐
失败
成功
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。
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
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。
5、进一步探究
注意：亚硝酸盐本身并不致癌，亚硝酸盐会转化为亚硝胺（致癌、致畸和致突变）作用。
硝酸盐
亚硝酸盐
还原
细菌等微生物
(硝酸盐还原菌产生硝酸还原酶)
氧化
维生素C、E和酚类物质
亚硝胺
亚硝胺具有致癌作用
适宜的pH、
温度和一定的微生物作用
二、尝试制作传统发酵食品
P6-实践.探究
泡菜制作过程中，乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐的含量变化
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
曲线模型
少
（有O2，乳酸菌
活动受到抑制）
少
增加
（硝酸盐还原菌的作用）
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）
减少
（乳酸继续积累，PH继续下降，抑制其活动）
继续增多
（PH继续下降，直至稳定）
下降至相对稳定
（硝酸盐还原菌被完全抑制）
二、尝试制作传统发酵食品
泡菜发酵过程中，不是乳酸菌单独发酵的结果
乳酸积累，pH过低；乳酸菌的生长也受到抑制，乳酸菌数量减少。
发酵初期
多种微生物（如大肠杆菌、酵母菌）进行有氧呼吸，产生较多的CO2，坛沿水槽内有气泡放出。此阶段是形成无氧环境的过程。
发酵中期
发酵后期
主要是乳酸菌的发酵过程，其他微生物的生长受到抑制。
发酵初期液体表面氧气充足，乳酸菌不能大量繁殖形成菌膜，液体表面出现的白膜主要是酵母菌（成膜酵母）形成的
问题：为什么泡菜坛内有时会长一层白膜？你认为这层白膜是怎么形成的？
二、尝试制作传统发酵食品
思考：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？
好氧菌活跃（24-48小时） ：酱油曲霉、酵母菌等好氧微生物优先利用环境中的残留氧气，将蔬菜中的可溶性糖（如果糖、葡萄糖）通过EMP途径分解为丙酮酸，进一步转化为乙醇和CO （C H OH → CO + H O）。此阶段产气量较大，形成明显气泡。
6、与生活的联系：
（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，
乳酸菌
而抗生素能够杀死或抑制乳酸菌。
二、尝试制作传统发酵食品
2. 原理：
C6H12O6 2C2H5OH（酒精）+ 2CO2+ 能量
酶
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：
(二)制作果酒
二、尝试制作传统发酵食品
P6-1
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（大量繁殖），后期无氧（发酵产生酒精）。
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2
酶
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O
酶
2. 原理：
二、尝试制作传统发酵食品
(二)制作果酒
P7-实践.探究
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）
二、尝试制作传统发酵食品
P7-1
本周作业：P5、6、7四个方程式
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。
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。
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
避免葡萄破损，
减少被杂菌污染的机会
防止野生菌种数量减少，影响发酵
排出气体
防止杂菌污染
器具消毒
冲洗葡萄
榨汁装瓶
果酒发酵
果醋发酵
空气中的醋酸菌会进入果酒发酵液中大量繁殖
3. 方法步骤：
二、尝试制作传统发酵食品
P7-实践.探究
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？
①果酒:发酵液会产生气泡，因为酵母菌发酵产生CO2；
CO2越来越多，会出现“沸腾”现象，
发酵10天后，最明显。
②用紫色葡萄制酒，果皮进入发酵液的花青
素会越来越多，因变成深红色。
③ 果醋:
一般不产气泡，液面上会出现一层菌膜（醋酸菌膜）。
二、尝试制作传统发酵食品
P7-实践.探究
(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。绝大多数微生物因缺O2和酸性环境而受抑制。
乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，使果酒变质。
通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳
酸菌的含量。
制果酒过程中尽量减少O2含量，可抑制醋酸菌生长繁殖。
通过调节发酵的温度、果酒的pH等控制醋酸菌的含量。
二、尝试制作传统发酵食品
4.结果分析与评价
P7-实践.探究
(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？
不会，随醋酸发酵进行，发酵液的pH、发酵温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，酵母菌活性很低。
打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入大量繁殖，
其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。
工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。
先买一瓶醋， 打开暴露于空气，之后在醋的表面会有一层醋酸菌膜，用这层薄膜进行接种可加快果醋制作。
二、尝试制作传统发酵食品
4.结果分析与评价
P7-实践.探究
怎样判断果酒、果醋的制作是否成功呢？
果酒：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）
果醋： 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
二、尝试制作传统发酵食品
P7-实践.探究
制作腐乳、泡菜、果酒、果醋的微生物及其代谢特点
腐乳 泡菜 果酒 果醋
微生物
分类
代谢类型
反应原理
反应条件
酵母菌
醋酸菌
主要是毛霉
乳酸菌
酵母菌无氧呼吸产生酒精
醋酸菌有氧呼吸产生醋酸
毛霉产生蛋白酶和脂肪酶
乳酸菌无氧呼吸产生乳酸
真菌
真菌
细菌
细菌
异养
兼性厌氧型
异养
需氧型
异养
需氧型
异养
厌氧型
15～18 ℃，
有氧条件
常温(18-20)，
无氧条件
18～30 ℃，先通气后无氧
30～35℃，通入氧气
二、尝试制作传统发酵食品
二、尝试制作传统发酵食品
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
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。（ ）
练习与应用 P8
2.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，结果见右栏曲线图，请你帮他分析问题。
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天后食用比较好，因为此时亚硝酸盐含量已经降到较低水平。
食盐浓度过高，发酵温度过低等原因导致未正常发酵。
“陈泡菜水”含乳酸菌，相当于接种乳酸菌，可快速发酵产生乳酸。
练习与应用 P8
二、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？
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
二、拓展应用
练习与应用 P8
&某同学在学习了传统发酵技术的应用后，进行了酸奶制作的实践，制作步骤如下：
准备原料：市场上购得纯牛奶、原味酸奶。
工具：带盖瓶子、勺子、可调温电饭锅。
制作方法：
①将瓶子(连同盖子)、勺子放在电饭锅中加热煮沸10分钟。
②瓶子稍冷却后，向瓶子中倒入牛奶，再放入电饭锅中沸水浴加热10分钟。
③待牛奶冷却至40 ℃左右(不烫手)时倒入牛奶量1/5的酸奶作“引子”，用勺子搅拌均匀，拧紧瓶盖。
④将电饭锅温度调至40 ℃，继续保温7～8 h。
拓展视野
请回答下列问题：
(1)将瓶子等煮沸的目的是________________________________________。
(2)“引子”指的是酸奶中的________。
(3)待牛奶冷却后才能倒入酸奶的原因是__________________________；将瓶盖拧紧的目的是____________________________________________。
(4)适量饮用酸奶有利于改善腹胀、消化不良等症状，其原理是________
__________________________________________________。
对瓶子等进行灭菌，防止杂菌污染影响发酵
乳酸菌
防止温度过高而将菌种杀死
乳酸菌是厌氧型细菌，在无氧条件下才能进行发酵
能分解肠道中的部分食物并且在代谢过程中不产生气体
乳酸菌
拓展视野