(共34张PPT)
第一章第1节
传统发酵技术的应用
人教版
高中生物选择性必修三
学习目标
举例说明日常生活中某些食品运用传统发酵技术生产。
1.文化基础：认识乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的结构和代谢类型。
2.自主发展：掌握泡菜、果酒和果醋制作过程中发酵条件的控制。
3.社会参与：讨论泡菜的食品安全问题。
《凉州词》
从社会中来
一、发酵与传统发酵技术
1.发酵的历史：
2.发酵的概念：
3.传统发酵技术：
举例：日常生活中有哪些食品利用微生物发酵？
一、发酵与传统发酵技术
1.发酵的历史：
约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将____________等发酵成含_____________的饮料。
1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的______________引起的。
谷物、水果
酒精
酵母菌
2.
发酵的概念：
人们利用_____________，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.传统发酵技术(腐乳制作)
微生物
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：
经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的_______________。
3.传统发酵技术的概念：
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发酵物中的微生物进行____________________的技术一般称为传统发酵技术。
肽和氨基酸
发酵、制作食品
酵母、曲霉和毛霉
毛霉
二、尝试制作传统发酵食品
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
代谢特点
最适温度
代谢产物
日常制品
阅读P5—7，完成下表
1.乳酸菌
②生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
①代谢特点：厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，反应简式：
C6H12O6――→2C3H6O3(乳酸)＋能量。
2.酵母菌
①代谢特点：单细胞真菌，兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，反应简式为
C6H12O6酶(――→)2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量。
②生产应用：用于酿酒、制作馒头和面包等。
3.醋酸菌
①代谢特点：好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸，反应简式为：
C6H12O6＋2O22CH3COOH(醋酸)＋2H2O＋2CO2＋能量；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为
C2H5OH＋O2CH3COOH(醋酸)＋H2O＋能量。最适生长温度为30～35℃。
②生产应用：用于制作各种风味的醋。
二、尝试制作传统发酵食品
乳酸菌
酵母菌
醋酸菌
代谢特点
最适温度
代谢产物
日常制品
阅读P5—7，完成下表
厌氧型
兼性厌氧型
好氧细菌
370C
280C
30-350C
乳酸
酒精
醋酸
乳制品、泡菜
酿酒、馒头、
面包
醋
探究●实践
三、制作泡菜
菌种来源：植物体表面天然乳酸菌。
材料：食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛
1.自主学习、分组讨论泡菜制作原理
2.实验方法步骤
(1)配制盐水
(2)蔬菜装坛
(3)加盐水
(4)封坛发酵
(5)记录、分析实验过程中存在问题及预测实验结果
（1）了解实验原理，熟悉实验操作。
（2）分工明确：小组成员观察并记录
（3）10分钟内完成实验。
（4）记录操作过程发现的问题。
（5）保持安静、轻放轻拿。
3.实验要求：
4.泡菜制作的注意事项
5.思考与讨论
6.知识拓展
少(有氧气，乳酸菌
活动受抑制)
少
增加(硝酸盐还
原菌的作用)
最多(乳酸抑制
其他菌活动)
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)
探究●实践
四、制作果酒和果醋
挑选葡萄
冲洗
榨汁
酒精发酵
醋酸发酵
果酒
果醋
1.自主学习、分组讨论果酒和果醋制作原理
2.实验方法步骤
方法步骤
器具消毒:
将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精
清洗千净，用体积分数为70%的酒精消毒,晾干备用。
冲洗:
新鲜葡萄用清水冲洗1-2次,再去除枝梗和腐烂籽粒，沥干。
榨汁:
用榨汁机榨取葡萄汁，装人发酵瓶中，留大约的1/3空间,盖好瓶盖。
酒精发酵:
温度控制在18-30C,每隔12h左右将瓶盖松一次,但不要打开瓶盖。发酵时间为10-12d。
醋酸发酵:
葡萄酒制作完成后，打开瓶盖,盖上一层纱布，进行葡萄醋发酵,温度为30-35C,时间为7-8d。
比较果酒和果醋制作的原理
比较项目
果酒
果醋
菌种
反应式
酵母菌
醋酸菌
无氧条件下，酒精发酵：
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O
氧气、糖源充足时：
C6H12O6＋2O2→2CH3COOH＋2CO2＋2H2O
有氧条件下，大量繁殖：
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
附着在葡萄皮上的野生型酵母菌
空气中的醋酸菌
单细胞真核生物
单细胞原核生物
出芽生殖、孢子生殖
二分裂生殖
异养兼性厌氧型
异养需氧型
2.果酒与果醋的比较
18～30
℃
30～35
℃
10～12
d
7～8
d
前期需氧，后期无氧
一直需要充足氧气
酸性
酸性
酒精与酸性的重铬酸钾
溶液反应呈现灰绿色
反应液pH下降
醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料
3.思考与讨论
3.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?
提示：葡萄酒发酵的过程中，主要是酵母菌把发酵液中的糖转化为酒精;葡萄醋发酵的过程中，先是酵母菌把发酵液中的糖转化为酒精，再由醋酸菌将酒精转化为醋酸。
在发酵10天后变化最明显。
由于发酵作用，糖大部分转化为CO2，CO2排出越来越旺盛从排气口排出。发酵过程产生热量,使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18-25°C。在发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。
4.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?
提示：果酒中除了酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、
酒石酸等，从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸;在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少O2含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过调节发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。
5.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?
提示：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。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。在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。
我们制作果醋时，可以先买一瓶醋，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(实际上是醋酸菌)，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。
1.下列关于制作葡萄酒的操作，正确的是(
)
A.让发酵装置接受光照
B.在发酵过程中适时排气
C.将发酵温度控制在450C
D.向发酵装置中持续通人空气
五、总结及练习
B
2.下列关于一些传统发酵食品制作的叙述，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.制作果洒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
六、小总结
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第一章第1节
传统发酵技术的应用
教学设计
课题
传统发酵技术的应用
单元
第一章
学科
生物
年级
高二
学习目标与核心素养
学习目标：举例说明日常生活中某些食品运用传统发酵技术生产。1.文化基础：认识乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的结构和代谢类型。2.自主发展：掌握泡菜、果酒和果醋制作过程中发酵条件的控制。3.社会参与：讨论泡菜的食品安全问题。
重点
1.泡菜、果酒和果醋制作过程中发酵条件的控制。
难点
1.泡菜、果酒和果醋制作过程中发酵条件的控制。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
书法欣赏，朗诵《凉州词》。“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。”通过词中葡萄美酒了解酒的由来，从这首词来看。在很久以前，果酒已经融入到我们的生活中，联系酒精产生原理，有机物无氧呼吸，发酵产生，发酵才是本节课的重点内容。
学生欣赏《凉州词》，并思考问题：酒怎么产生？
通过果酒历史悠久，激发学生对发酵兴趣，展开课题
讲授新课
从社会中来通过学生举例引入：1.发酵的历史：约9
000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。1857年，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。
分析发酵的历史总结：发酵的概念：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。
联系实际，分析腐乳制作，概括传统发酵技术的概念腐乳的发酵①参与发酵的微生物：多种微生物，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。②发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。
③传统发酵技术的概念：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发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。
根据传统发酵技术概念，分析传统发酵技术的特点及主要食品以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。主要食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉。
【学习活动一】学生阅读课本P4—5，联系实际，思考以下问题。日常生活所吃所用，哪些与发酵有关。2.发酵的概念是什么？3.什么叫传统发酵技术？
培养学生获取信息的能力，加深学生对科学的历史和本质的认识，激发学生的科学研究的兴趣。从实例中概括概念，提升学生的概括总结能力。理论联系生活实际、学有所用，激发学生的兴趣。
通过传统发酵技术的特点，引入传统发酵食品所用微生物。乳酸菌酵母菌醋酸菌代谢特点最适温度代谢产物日常制品(1)乳酸菌①代谢特点：厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，反应简式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量。②生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。(2)酵母菌①代谢特点：单细胞真菌，兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，反应简式为C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量。最适生长温度约为28℃。②生产应用：用于酿酒、制作馒头和面包等。(3)醋酸菌①代谢特点：好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸，反应简式为C6H12O6＋2O22CH3COOH(醋酸)＋2H2O＋2CO2＋能量；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C2H5OH＋O2CH3COOH(醋酸)＋H2O＋能量。最适生长温度为30～35℃。②生产应用：用于制作各种风味的醋。乳酸菌酵母菌醋酸菌代谢特点厌氧型兼性厌氧型好氧细菌最适温度370C280C30-350C代谢产物乳酸酒精醋酸日常制品乳制品、泡菜酿酒、馒头、面包醋
【学习活动二】学生阅读P5—7，联系呼吸作用，分析微生物发酵原理，提取课文重要知识点，完成相关表格。结合表格，总结对比三种微生物，
培养学生获取信息的能力，锻炼学生的语言表达能力，提高学生分析问题，解决问题的能力。教师分析教材相关知识对比巩固
泡菜制作探究及实践1.展示不同种类的泡菜图片，介绍泡菜的营养价值。自主学习、分组讨论泡菜制作原理教师提问，并分析泡菜制作原理。项目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)变化曲线2.学生制作泡菜明确实验材料和实验要求。材料：食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛实验要求：1.了解实验原理，熟悉实验操作。2.分工明确：小组成员观察并记录3.10分钟内完成实验。4.记录操作过程发现的问题。5.保持安静、轻放轻拿。方法和步骤：(1)配制盐水: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)蔬菜装坛:将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状,混合均匀,晾干后装坛,装至半坛时，放人调味品,继续装至八成满。
(3)加盐水:将冷却好的盐水缓缓倒人坛中，使盐水没过全部菜料。
(4)封坛发酵:盖好坛盖,向坛盖边沿的水槽中注满水，发酵过程中注意补充水，根据室内温度控制发酵时间。分析实验过程中存在问题及预测实验结果
【小组合作探究一】制作泡菜1.学生自主学习，分组讨论，分享操作流程，其他小组补充或提出不同的意见。2.就操作过程中发现的问题，小组提问，小组回答，教师引导和补充。3.确定实验方法和步骤，进行小组实验。4.预测结果及分析与评价（1）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？（2）为什么泡菜坛只能装八成满？（3）你腌制的泡菜成功吗？色泽如何？口味如何？
通过所学原理和课本上的实验设计流程，学生进行实验，可培养学生的动手能力，以及在这过程中体现出来的组织、配合、逻辑思维能力
制作果酒和果醋探究实践1.引导学生阅读课文，分组讨论，并设计问题串，引导学生回答问题，跟据学生的回答给予相应的评价，2.PPT展示果酒果醋的原理实验方法步骤(1)菌种来源新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。(2)方法步骤器具消毒:将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗千净，用体积分数为70%的酒精消毒,晾干备用冲洗:新鲜葡萄用清水冲洗1-2次,再去除枝梗和腐烂籽粒，沥干。榨汁:用榨汁机榨取葡萄汁，装人发酵瓶中，留大约的1/3空间,盖好瓶盖。酒精发酵:温度控制在18-30C,每隔12h左右将瓶盖松一次,但不要打开瓶盖。发酵时间为10-12d。醋酸发酵:葡萄酒制作完成后，打开瓶盖,盖上一层纱布，进行葡萄醋发酵,温度为30-35C,时间为7-8d。3.果酒与果醋制作的比较果酒制作果醋制作发酵菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌空气中的醋酸菌分类地位单细胞真核生物单细胞原核生物繁殖方式出芽生殖、孢子生殖二分裂生殖代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型发酵条件温度18～30
℃30～35
℃时间10～12
d7～8
d氧气前期需氧，后期无氧一直需要充足氧气pH酸性酸性结果检测酒精与酸性的重铬酸钾溶液反应呈现灰绿色反应液pH下降联系醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料思考探究1.在果酒和果醋制作中，你认为哪些方法可防止发酵液被污染？提示：(1)冲洗葡萄时应先冲洗再除去枝梗。(2)榨汁机要冲洗干净并晾干。(3)发酵瓶要清洗干净，并用70%的酒精消毒。(4)排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖，防止杂菌污染。2．果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？提示：发酵后期在缺氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。3.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?提示：葡萄酒发酵的过程中，主要是酵母菌把发酵液中的糖转化为酒精;葡萄醋发酵的过程中，先是酵母菌把发酵液中的糖转化为酒精，再由醋酸菌将酒精转化为醋酸。
在发酵10天后变化最明显。
由于发酵作用，糖大部分转化为CO2，CO2排出越来越旺盛从排气口排出。发酵过程产生热量,使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18-25°C。在发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。4.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?提示：果酒中除了酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、
酒石酸等，从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸;在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少O2含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过调节发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。5.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?提示：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。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。在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。
我们制作果醋时，可以先买一瓶醋，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(实际上是醋酸菌)，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。
学生阅读课文，分析实验原理。学生分享操作流程，其他小组补充或提出不同的意见，教师总结。学生比较果酒与果醋制作要点，完成表格。小组讨论，完成相关探究，解决实验相关问题。
理论联系生活实际、学有所用激发学生的兴趣。让学生思考真正发生，让更多的学生参与到课堂中，充分体现学生是课堂的主体。通过分析表格，提高学生分析问题，解决问题的能力。提出一个问题比解决一个问题更重要，此环节可以让学生思考真正发生，让更多的学生参与到课堂中。
总结及练习下列关于制作葡萄酒的操作，正确的是(
)
A.让发酵装置接受光照
B.在发酵过程中适时排气
C.将发酵温度控制在45C向发酵装置中持续通人空气
2.下列关于一些传统发酵食品制作的叙述，错误的是(
)
A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶制作果洒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
根据所学，完成相关练习
回顾旧知，巩固和应用所学知识。
课堂小结
板书
传统发酵技术的应用1.发酵与传统技术（1）发酵的概念：（2）传统发酵技术概念2.尝试制作传统发酵食品（1）乳酸菌
（2）酵母菌
（3）醋酸菌3.实验探究（1）制作泡菜（2）实验原理（3）实验材料（4）实验方法步骤（5）结果分析和评价
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精品试卷·第
2
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