1.1 传统发酵技术的运用-课件(共46张PPT2个视频)-2025-2026学年高二下学期《生物》(人教版)选必修3

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名称 1.1 传统发酵技术的运用-课件(共46张PPT2个视频)-2025-2026学年高二下学期《生物》(人教版)选必修3
格式 pptx
文件大小 107.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-11-04 22:23:27

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文档简介

(共46张PPT)
生物技术与工程
发酵工程
基因工程
重组DNA技术的基本工具
传统发酵技术的运用
选择性必修3《生物技术与工程》
细胞工程
生物技术的安全性与伦理问题
微生物的培养技术及运用
动物细胞工程
植物细胞工程
基因工程的基本操作程序
基因工程的运用
蛋白质工程的原理和运用
转基因产品的安全性
发酵工程及其运用
胚胎工程
关注生殖性克隆人、禁止生物武器
自然发酵或曲种传代的固体发酵法生产其他食品,但不明其原理
战国中山酒
1850年
约9000年前
法国巴斯德证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的,从而将酵母菌与建发酵联系起来
1897年
20世纪40年代
科学家发现酶在酵母菌发酵中的作用,了解了发酵的本质。发酵向工业化生产方向发展
抗生素发酵工业兴起
科技探索之路
科学家用微生物生产谷氨酸,开始人工诱变特定微生物。酶、多糖、维生素工业兴起
20世纪70年代
1957年
发酵工程进入定向育种的新阶段
20世纪80年代
对发酵过程进行综合研究,能够自动记录和发酵过程的全部参数
重组胰岛素生产
科技探索之路
第1章 第1节 传统发酵技术的运用
学习目标
目标
01
02
03
掌握制作泡菜、果酒和果醋的原理及操作时应注意的问题,体验制作泡菜、果酒和果醋的过程;说出传统发酵技术的优点与不足。(科学探究、科学思维)
掌握传统发酵技术的概念和特点,说出常见的传统发酵食品。(生命观念)
关注食品安全和健康的生活方式。
(社会责任)
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。
为什么一个是醇厚浓郁、耐人寻味的酒,一个却是酸味柔和、口感绵长的醋呢?
葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄发酵而来,但是一个经酵母菌无氧呼吸产生了酒精,另一个经醋酸菌有氧呼吸产生了醋酸,因此口感不同。
葡萄酒和葡萄醋的制作方法有什么不同
一、发酵与传统发酵技术
资料1:
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。
阅读以下资料,回答:酒曲是什么?酿酒加酒曲的目的是什么
资料2:
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。
一、发酵与传统发酵技术
阅读以下资料,回答:酒曲是什么?酿酒加酒曲的目的是什么
资料3:
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。
酒曲是什么
以大麦、小麦、豌豆等为原料,经过粉碎,加水混捏, 让自然界各种微生物在上面生长而制成。
酿酒加酒曲的目的是什么
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。
一、发酵与传统发酵技术
阅读以下资料,回答:酒曲是什么?酿酒加酒曲的目的是什么
酒中除了酒精还有其他物质吗
还有乙酸乙酯和其他几百甚至上千种香味物质。
资料3:
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。
一、发酵与传统发酵技术
请同学们自主阅读教材P5,并思考讨论完成问题。
1.请列表比较发酵与传统发酵技术的异同。
2.请思考乳腐制作的菌种是什么?原理及过程。
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?
4.使用酵母制作馒头属于传统发酵技术吗?
一、发酵与传统发酵技术
(一)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,因此利用它们既可以生产出人们所需要的多种产物
3.类型:
好氧发酵
厌氧发酵
醋酸发酵、谷氨酸发酵
酒精发酵、乳酸发酵
氧气需求
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。
一、发酵与传统发酵技术
一、发酵与传统发酵技术
(二)传统发酵:
1.概念:
2.类型:
固体发酵
半固体发酵
泡菜、粮食白酒、腐乳等
豆豉、酱、酱油等
混合菌种
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。
一、发酵与传统发酵技术
腐乳是我国古代劳动人民创造的一种大豆发酵食品,早在公元5世纪就有关于腐乳生产工艺的记载。其口感细腻、味道鲜美、易于消化吸收、耐保存的特性一直受到我们的喜爱。
制作腐乳
联系生活
一、发酵与传统发酵技术
视频:制作腐乳
联系生活
直接利用空气中的毛霉孢子或者直接接种毛霉(15-18℃,一定湿度)
目的:让毛霉等产生蛋白酶和脂肪酶
加盐腌制
目的:析出豆腐中的水分、抑制不需要的微生物生长
加卤汤瓶
卤汤包括酒和香辛料
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
密封腌制
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
方法:随豆腐层数加高增加盐用量,接近瓶口表面,铺厚一点
前期发酵
后期发酵
让豆腐长出毛霉
一、发酵与传统发酵技术
制作腐乳过程
联系生活
一、发酵与传统发酵技术
制作腐乳利用了哪些微生物 这些微生物来自哪里 有何作用?
每年进行同样的操作,但是每年制作的腐乳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?
制作腐乳
联系生活
(1)菌种:
酵母,曲霉和毛霉等,主要是毛霉(真核)
酵母菌
曲霉
毛霉
①菌种来源:
空气中的毛霉
②代谢类型:
异养需氧型
③生殖方式:
孢子生殖
④分适宜温度:
15-18℃
(2)原理:
蛋白质 小分子的肽+氨基酸
蛋白酶
脂肪 甘油+脂肪酸
脂肪酶
二、尝试制作传统发酵食品
微生物 新陈代谢 异化类型 反应简式 发酵产品
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
异养厌氧型细菌
C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+能量

乳制品的发酵、
泡菜的制作
异养兼性厌氧型真菌
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量

酿酒、制作馒头和面包等
异养好氧型细菌
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O


C2H5OH + O2
CH3COOH + H2O
可用于制作各种风味的醋
常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌
阅读教材第5~7页,完成以下表格:
发酵使用的微生物及其常见的发酵产品
二、尝试制作传统发酵食品
1.在泡菜制作过程中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?
5.泡菜发酵过程中,乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的含量变化。
请同学们自主阅读教材P6~7,并思考完成问题。
二、尝试制作传统发酵食品
(一)乳酸发酵:
1.菌种:
乳酸菌
(原核生物)
异养厌氧型
空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内
乳酸链球菌、乳酸杆菌
乳酸链球菌(球状)
乳酸杆菌(杆状)
2.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

a.菌种分布:
b.代谢类型:
c.菌种种类:
实例:泡菜的制作
二、尝试制作传统发酵食品
(一)乳酸发酵:
实例:泡菜的制作
(1)材料用具:
亚硝酸盐的含量低
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。
为什么要选择新鲜蔬菜?
二、尝试制作传统发酵食品
(一)乳酸发酵:
实例:泡菜的制作
配制盐水蔬菜处理装坛加盐水封坛发酵过高: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、除氧泡菜发酵初期,大肠杆菌、酵母菌等较为活跃,产生较多的CO2,防止发酵液溢出坛外;防止因太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂;留有一定空间,方便拿取泡菜。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;创造无氧环境将冷却好的盐水缓缓倒入坛中,使盐水没过菜料,盖好坛盖;向坛盖边缘的水槽中注满水,在发酵过程中注意向水槽中补充水;根据室内温度控制发酵时间;不影响乳酸菌的生命活动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;(2)泡菜制作步骤:二、尝试制作传统发酵食品
如何判断你腌制的泡菜是否成功?色泽如何?口味如何?
①泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定;
③根据亚硝酸盐的含量来评定;
④根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的数量来评定。
②可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态;
一般来说,腌制成功的泡菜汤清亮,无浮膜,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。
(3)结果分析与评价
(一)乳酸发酵:
实例:泡菜的制作
P8【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。
(1)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?
(2)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?
(3)加入“陈泡菜水”的目的是什么?
10天后食用比较好,因为此时的亚硝酸盐含量低。
可能是食盐浓度过高、发酵温度过低等原因导致泡菜未能正常发酵。
“陈泡菜水”含乳酸菌,可快速发酵产生乳酸。
二、尝试制作传统发酵食品
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(O2抑制乳酸菌活动)

增加(硝酸盐还原菌的作用)
最多(乳酸抑制其他菌活动)
增多
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,抑制其活动)
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)
(3)泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化情况分析
二、尝试制作传统发酵食品
(二)酒精发酵:
阅读P5-P7相关内容,思考并回答:
1.果酒、果醋的制作过程中涉及的主要微生物、生物种类、形态结构、代谢类型、菌种来源、繁殖方式、最适生长温度、发酵原理、注意事项等。
2.在果酒发酵过程中,为什么每隔12h左右要将瓶盖拧松一次
3.参考教材第8页“拓展应用"第3题中的信息,你会选用什么样的装置制作果醋 为什么要选择这样的装置
二、尝试制作传统发酵食品
(二)酒精发酵:
在无氧条件下,酵母菌能进行酒精发酵
C6H12O6 2C2H5OH+2 CO2+能量

(3)发酵条件:
温度:制作果酒时将温度控制在18-30℃进行发酵。
氧气:制作果酒时,酵母菌先在的情况下有氧条件大量繁殖;后在无氧条件下,进行酒精发酵。
(1)菌种来源:
(2)原理:
水果表面的野生酵母菌
最适温度:酿酒酵母:28℃;野生酵母:18-30℃
在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖
C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量

二、尝试制作传统发酵食品
(三)醋酸发酵:
醋酸菌
①菌种来源:
空气中的醋酸菌
②代谢类型:
异养需氧型
☆醋酸菌为原核生物。
(变酸的酒的表面形成的菌膜)
(3)发酵条件:
温度:将温度控制在30~35℃进行发酵。
氧气:需要在充足的氧气条件下
(2)原理:
①当氧气、糖源充足时:
②当缺少糖源时:

C2H5OH + O2
CH3COOH + H2O
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O

(1)菌种:
二、尝试制作传统发酵食品
(四)果酒、果醋的制作:
1.材料用具:
(1)新鲜的水果(如葡萄、苹果、山楂和龙眼等)。
(2)洗洁精、体积分数70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机等。
二、尝试制作传统发酵食品
1.制作果酒、果醋的方法步骤?
2.果酒和果醋的制作冲洗的目的是什么?
3.为什么先冲洗葡萄再去除去枝梗?
4.为什么果酒发酵瓶要留有大约1/3的空间?
5.为什么将温度控制在18-30℃进行发酵?
6.在果酒发酵过程中,为什么每隔12小时左右将瓶盖拧松一次?
7.如何检测果酒和果醋的制作是否成功?
请同学们观看以下果酒和果醋制作的视频,思考完成问题。
(四)果酒、果醋的制作:
二、尝试制作传统发酵食品
(四)果酒、果醋的制作:
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
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
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。
制造有氧条件,进行醋酸发酵;又减少空气中的尘土污染
防止氧气进入,利于酒精发酵
2.方法步骤:
二、尝试制作传统发酵食品
(四)果酒、果醋的制作:
如何检测果酒和果醋的制作是否成功?
果酒:
果醋:
a.闻
b.品尝
c.用酸性条件下的重铬酸钾溶液检测
a.闻
b.品尝
c.使用pH试纸检测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
(四)果酒、果醋的制作:
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(会或不会) 出现气泡 ;
紫色葡萄皮的 进入发酵液,使葡萄酒呈 色。
最明显的变化:发酵后10天后
②果醋:一般 (会或不会) 出现气泡 ,
发酵完成时,在发酵液的液面会出现一层菌膜,是 菌膜。

花青素
深红色
不会
醋酸菌
制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
3.结果分析与评价:
(四)果酒、果醋的制作:
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。
二、尝试制作传统发酵食品
3.结果分析与评价:
(四)果酒、果醋的制作:
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。
制作果酒和果醋
二、尝试制作传统发酵食品
3.结果分析与评价:
(四)果酒、果醋的制作:
项目 果酒制作 果醋制作
发酵菌种
菌种来源
菌种代谢类型
发酵原理 在有氧条件下: 在无氧条件下: 氧气、糖源都充足时:
缺少糖源时:
发酵 条件 温度
时间
氧气
酵母菌
醋酸菌
主要是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
异养兼性厌氧型
异养需氧型
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量

C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量

空气中的野生型醋酸菌
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量

C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量

28℃
30-35℃
10-12d
7-8d
初期需氧,后期不需氧
需要氧气
出料口
充气口
排气口
拓展延伸
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
胶管长而弯的目的: 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
防止空气中杂菌感染
该装置有不足之处吗?我们该如何改进呢?
二、尝试制作传统发酵食品
(四)果酒、果醋的制作:
出料口
充气口
排气口
该装置有不足之处吗?我们该如何改进呢?
可以在充气口填充棉花或者安装其他过滤装置,以防止充入的气体携带外来杂菌污染发酵液等。
拓展延伸
二、尝试制作传统发酵食品
(四)果酒、果醋的制作:
酵母菌—醋酸菌—毛霉—乳酸菌
将发酵食品与其对应的微生物连线
啤酒
陈醋
腐乳
泡菜
毛霉
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
泡菜的制作
传统发酵技术
发酵原理
探究实践
制作果酒和果醋
尝试制作传统发酵食品:
发酵
发酵与传统发酵技术:
传统发酵技术的应用
小结
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( )
课后习题·概念检测
课后习题·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
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
课后习题·拓展应用