第1节-传统发酵技术.doc

《导学案》新教材·生物学·选择性必修3（鲁辽专版）第1章　发酵工程第1节　传统发酵技术的应用[学习目标]　1.了解传统发酵技术的历史2.掌握几种常用微生物的特点及发酵原理3.制作泡菜及果酒、果醋知识点一　发酵与传统发酵技术1．酿酒(1)约9000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人们最初可能是发现储存的水果自然发酵变成酒，因而逐渐摸索出酿酒技术的2)1857年，法国微生物学家巴斯德证明了酒精发酵是由活的酵母菌引起的此后，人们才开始了解发酵的本质2．发酵(1)概念：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)应用：不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，利用它们就可生产出人们所需要的多种产物3．腐乳(1)菌种：多种微生物参与豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉2)受喜爱原因：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，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存4．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发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。

2)方式：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3)利用传统发酵技术制作的食品：酒、腐乳、酱、酱油、醋(至少填两种)、泡菜和豆豉等题型一　传统发酵技术历史及内容[例1]　下列关于传统发酵技术的相关叙述错误的是(　　)A．传统发酵技术以固体发酵和半固体发酵为主B．我国具有悠久的酿酒文化，是因为我们的祖先发现酵母菌可以应用于酿酒，并一直延续至今C．9000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物制成含酒精的饮料D．早在公元5世纪的北魏古籍中，就有关于腐乳生产工艺的记载，腐乳也是经微生物发酵而成的食品[解题分析]　1857年巴斯德首先通过实验证明酒精发酵是由活的酵母菌引起的，我国具有悠久的酿酒文化，但古代人民并没有发现酵母菌[答案]　B知识点二　制作传统发酵食品的微生物——乳酸菌1．生物类型：细菌2．代谢类型：异养厌氧型菌3．常见的种类：乳酸链球菌和乳酸杆菌两种4．分布：在自然界中分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内都有分布5．发酵原理在无氧条件下，乳酸菌经无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸反应式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量6．应用：乳酸菌可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。

7．实验探究：制作泡菜(1)菌种来源：植物体表面天然乳酸菌2)泡菜制作原理：在密闭条件下，乳酸菌发酵，乳酸会不断积累，当它的质量百分比为0.4%～0.8%时，泡菜的口味、品质最佳3)制作过程(4)进一步探究：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，因此需要跟踪检测制作过程中亚硝酸盐含量的变化，探索腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量的影响　制作泡菜时，盐水为什么配制成质量百分比为5%～20%?提示：食盐用量过高，口味不佳，乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；食盐用量过低，则会导致杂菌大量繁殖，泡菜腐败　制作泡菜时，盐水为什么煮沸后冷却？提示：煮沸有两大作用，一是除去水中氧气，二是杀灭盐水中的微生物冷却是为了防止杀死坛内的微生物题型二　泡菜制作过程及条件控制的考查[例2]　(不定项)在制作泡菜的过程中，不正确的是(　　)A．按照清水与盐的质量比为1∶4的比例配制盐水B．配制好的盐水不需煮沸冷却C．腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量D．在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境[解题分析]　在制作泡菜的过程中，加入质量百分比为5%～20%的盐水，A错误；盐水入坛前要煮沸冷却，煮沸是为了去除氧气并杀灭微生物，冷却是为了避免杀死坛内微生物，保证乳酸菌正常的生命活动，B错误；腌制过程中，要注意控制时间、温度和食盐的用量，来防止杂菌的大量繁殖和亚硝酸盐含量过高等，C正确；乳酸菌是异养厌氧型生物，在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境，D正确。

[答案]　AB制作泡菜的注意事项(1)用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高2)控制严格的厌氧条件①选择合理的发酵容器，如泡菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧容器②盐水煮沸后冷却待用③装坛时压实，盐水没过全部菜料④泡菜坛用水封口不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，故发酵期间不宜开盖，并注意在发酵过程中经常补水3)控制适宜的发酵温度温度过高易滋生杂菌，过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长4)控制发酵时间发酵时间过短，会造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加知识点三　制作传统发酵食品的微生物——酵母菌和醋酸菌1．酵母菌(1)生物类型：单细胞真菌2)分布：一些含糖量较高的水果、蔬菜表面经常可以发现酵母菌的存在3)代谢类型：异养兼性厌氧型4)生长温度：酿酒酵母的最适生长温度约为28_℃5)酒精发酵的反应式：C6H12O6酶,2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量6)应用：在无氧条件下可以进行酒精发酵，可用于酿酒、制作馒头和面包等2．醋酸菌(1)生物类型：细菌2)代谢类型：异养需氧型3)发酵原理：①当氧气和糖源都充足时，醋酸菌将糖分解成醋酸反应式：C6H12O6＋2O2酶,2CH3COOH(醋酸)＋2CO2＋2H2O＋能量。

②当氧气充足，缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸反应式：C2H5OH＋O2酶,CH3COOH(醋酸)＋H2O＋能量4)生长温度：多数醋酸菌的最适生长温度为30～35 ℃5)应用：醋酸菌可用于制作各种风味的醋3．实验探究：制作果酒和果醋(1)制作原理：许多新鲜水果(如葡萄)的果皮表面附着大量的不同种类的野生酵母菌，在它们的作用下，水果可以发酵成果酒在有氧的条件下，果酒经醋酸菌的作用还可以进一步发酵成果醋2)果酒和果醋的制作过程(以葡萄酒和葡萄醋的制作为例)(3)结果鉴定果酒：发酵后取样，可通过嗅味和品尝进行初步鉴定此外，还可用显微镜观察酵母菌，并用酸性重铬酸钾检验酒精的存在果醋：可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后的pH(可用pH试纸)做进一步的鉴定此外，还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量做进一步鉴定4．传统发酵食品制作过程中存在的问题传统发酵食品的制作过程中，是利用天然存在的菌种，存在菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等问题，往往会造成发酵食品的品质不一5．改善：工业大规模生产时，通常会先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵，可以缩短发酵时间，确保品质稳定。

　先冲洗葡萄后去枝梗的原因？为什么冲洗葡萄的次数不能过多？提示：先冲洗再除去枝梗可以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会冲洗葡萄的次数不能过多，以防将葡萄皮上的野生型酵母菌冲洗掉　葡萄汁装入发酵瓶时，为什么不能超过发酵瓶总体积的2/3?提示：因为初期有氧呼吸阶段酵母菌需要氧气，保留1/3的体积(空气)可以为酵母菌提供氧气，使酵母菌可以大量增殖，还可以防止发酵液在发酵过程中溢出甚至引起爆炸　你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？提示：需要从发酵制作的过程进行全面的考虑①葡萄先冲洗再去枝梗；②榨汁机、发酵装置要清洗干净，并晾干；③用带盖瓶子制葡萄酒时，每次排气时只需拧松瓶盖，不要打开瓶盖等；④发酵装置的排气管用长并弯曲的胶管；⑤用带盖瓶子进行酒精发酵之后，将盖子打开后需盖上一层纱布，再进行醋酸发酵　为什么果酒搁置时间过久会有酸味？提示：醋酸菌在缺乏糖源时，可以将酒精转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，所以果酒搁置时间过久，会因醋酸菌的代谢产生醋酸而有酸味题型三　果酒和果醋发酵过程的考查[例3]　下面是利用微生物制作果酒、果醋的流程示意图，请据图判断下列说法正确的是(　　)―→―→―→―→―→A．制作果酒时，先用清水冲洗掉葡萄皮表面的白色杂菌B．榨汁前，榨汁机和发酵瓶都需要用体积分数为70%的盐酸消毒C．A过程是酒精发酵，A过程完后，只需要提高一定的温度就能进行果醋发酵D．根据流程图可知导致发酵产物不同的重要因素是温度、时间、菌种等[解题分析]　制作果酒时，用清水冲洗的目的是洗掉葡萄皮表面的浮尘，杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的，冲洗不能单独除去葡萄皮表面的杂菌，A错误；榨汁前，榨汁机、发酵瓶需要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干备用，B错误；A过程是酒精发酵，A过程完后，需要打开充气口、适当提高温度、接入醋酸菌才能进行果醋发酵，C错误。

[答案]　D题型四　常见发酵菌种的比较[例4]　下列叙述错误的是(　　)A．醋酸杆菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸B．酵母菌在无氧条件下利用葡萄汁产生酒精C．泡菜腌制主要利用了乳酸菌的乳酸发酵D．酵母菌、醋酸菌都可以在有氧条件下生活，乳酸菌需要在无氧环境下生活[解题分析]　醋酸杆菌是好氧型细菌，能在氧气充足的情况下将乙醇转化为醋酸，A错误；酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖可产生酒精，B正确；泡菜主要利用的是乳酸菌的乳酸发酵，C正确[答案]　A课堂小结笔记空间　________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．下列关于酵母菌的叙述中，错误的是(　　)A．酵母菌是营异养生活的真菌B．酵母菌无氧呼吸时能产生乳酸C．酵母菌在有氧存在时，能将葡萄糖分解成CO2和H2OD．酵母菌的无氧呼吸是酒精发酵答案　B解析　酵母菌无氧呼吸只能产生二氧化碳和酒精，B错误。

2．下列哪种条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸(　　)A．氧气、糖源充足 B．氧气充足、缺少糖源C．缺少氧气、糖源充足 D．氧气、糖源都缺少答案　A解析　醋酸菌是需氧型微生物，可以利用糖类或酒精作为营养物质并将其转化成醋酸当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当糖源不足时，醋酸菌可以将酒精先变为乙醛，再将乙醛变为醋酸3．制作泡菜所利用的乳酸菌最初来自于(　　)A．所选蔬菜自身原有的 B．人工加入到泡菜水中的C．腌制过程中自生的 D．水中的乳酸菌答案　A解析　乳酸菌分布在空气、土壤、植物体表等，在制作泡菜时并没有人工加入菌种，腌制过程中也不能无中生有，水中有乳酸菌也会在制泡菜盐水时被煮沸杀死，所以乳酸菌来自蔬菜，A正确4．(不定项)在果酒、果醋、泡菜的制作过程中，下列操作不会引起发酵物受污染的是(　　)A．盐水煮沸，冷却待用B．发酵瓶用洗洁精清洗，再用70%的酒精擦拭并晾干C．葡萄先去除枝梗，再冲洗多次D．每次排气时，只需。