【生物】传统发酵技术的应用课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

1、1.1 1.1 传统发酵技术的应用传统发酵技术的应用“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫目笑，古来征战几人回。”（唐王翰）诗中提及的葡萄酒是古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？它们的制作方法有什么不同？你想不想自己动手制作葡萄酒和葡萄醋呢？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。1.科技探索之路 除了上述可以通过传统发酵技术生产的食品，除了上述可以通过传统发酵技术生产的食品，啤酒、味精乃至胰岛素等药物的工业化生产啤酒、味精乃至胰岛素等药物的工业化生产，也利，也利用了微生物的发酵。然而，工业化大规模生产在菌用了微生物的发酵。然而，工业化大规模生产在菌种的选育和培养、发酵条件的控制等方面比传统发种的选育和培养、发酵条件的控制等方面比传统发酵生产要复杂得多，需要通过发酵工程来实现。那酵生产要复杂得多，需要通过发酵工程来实现。那么，么，发酵工程的流程是怎样的？

2、它用到的技术与传发酵工程的流程是怎样的？它用到的技术与传统发酵技术有什么不同？统发酵技术有什么不同？发酵工程在社会和经济中发酵工程在社会和经济中有哪些应用？有哪些应用？面包和酸奶面包和酸奶，或者，或者馒头夹着腐乳馒头夹着腐乳，是很多人喜，是很多人喜欢的早餐。你知道吗？这些食品的制作都离不开微欢的早餐。你知道吗？这些食品的制作都离不开微生物发酵。那么，生物发酵。那么，制作不同的发酵食品，需要的微制作不同的发酵食品，需要的微生物一样吗？如何分离和培养微生物呢？生物一样吗？如何分离和培养微生物呢？1.科技探索之路究竟什么是发酵呢？阅读课本，知识导读阅读课本，知识导读快速阅读课本快速阅读课本P4-8P4-8，思索，思索1.1.什么是传统发酵技术？什么是传统发酵技术？2.2.身边的传统发酵食品都有哪些？身边的传统发酵食品都有哪些？3.3.制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？4.4.怎样制作泡菜？怎样制作果酒和果醋？怎样制作泡菜？怎样制作果酒和果醋？1.1.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、油炸臭豆腐是我国一些地方的风味小吃。制作时

3、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。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 1）卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。（）卤汁中的乳酸菌和芽孢杆菌不存在竞争关系。（）（2 2）乳酸菌发酵产生了乳酸和）乳酸菌发酵产生了乳酸和COCO2 2。（）（3 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）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()()2.2.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（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.A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵 B.B.制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶 C.C.制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精制作果酒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精 D.D.制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸D D【基础知识检测】发酵的实质就是发酵的实质就是微生物在有氧或微生物在有氧或无氧条件下的细无氧条件下的

4、细胞呼吸，是一个胞呼吸，是一个物质氧化分解的物质氧化分解的过程。过程。发酵：指人们利用发酵：指人们利用微生物微生物，在适宜条件下，将原料通过，在适宜条件下，将原料通过微生物的代谢微生物的代谢转化为人类转化为人类所需要的所需要的产物产物的过程。的过程。有氧发酵（有氧发酵（）厌氧发酵（厌氧发酵（）醋酸发酵、谷氨酸发酵酒精、乳酸（泡菜、酸奶）发酵1.从传统发酵技术到发酵工程原料人类所需产物适宜的条件微生物代谢(蛋白质、多糖等复杂分子蛋白质、多糖等复杂分子)(氨基酸抗生素等简单分子氨基酸抗生素等简单分子)【重点难点，知识精讲】【重点难点，知识精讲】说明说明1:1:不同微生物的遗传物质不同，导致其细胞内催化反应的酶不同，进而导不同微生物的遗传物质不同，导致其细胞内催化反应的酶不同，进而导致代谢途径有差异；致代谢途径有差异；如底物为葡萄糖，无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，而乳酸菌进行乳酸发如底物为葡萄糖，无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵，而乳酸菌进行乳酸发酵。酵。说明说明2 2：同一种微生物处于不同环境条件下时，代谢途径也会出现差异。：同一种微生物处于不同环境条件下时，代谢途径也会出现差异。如底物为

5、葡萄糖的情况下，酵母菌在有氧、无氧条件下的代谢产物不同。如底物为葡萄糖的情况下，酵母菌在有氧、无氧条件下的代谢产物不同。直接利用直接利用原材料中天然存在的微生物原材料中天然存在的微生物，或利用，或利用前一次发酵保留下来的前一次发酵保留下来的面团、卤面团、卤汁等发酵物中汁等发酵物中微生物微生物进行发酵，制作食品的技术。进行发酵，制作食品的技术。优缺点：优缺点：（优点）（优点）操作简单、便于家庭式或作坊式生产操作简单、便于家庭式或作坊式生产;（缺点）（缺点）生产条件不易控制，容易受杂菌污染生产条件不易控制，容易受杂菌污染类型：固体发酵（混合菌种）和半固体发酵相关食品：相关食品：酒、腐乳、泡菜、酒、腐乳、泡菜、酱、酱油、醋、豆豉酱、酱油、醋、豆豉（chch）等）等传统发酵技术1.腐乳的制作蛋白酶【重点难点，知识精讲【重点难点，知识精讲】蛋白质脂肪小肽氨基酸甘油脂肪酸+酵母、曲霉和毛霉等多种微生物(毛霉起主要作用)毛霉是一种毛霉是一种丝状真菌丝状真菌，其生殖方式为孢子生其生殖方式为孢子生殖，代谢类型是殖，代谢类型是异养异养需氧型需氧型。【制作过程】让豆腐上长出毛霉加盐、腌制加卤汤装瓶密封、腌制

6、豆腐上生长的白毛豆腐上生长的白毛是毛霉的白色菌丝是毛霉的白色菌丝盐能防止杂菌污染盐能防止杂菌污染,以避免豆腐的腐败以避免豆腐的腐败抑制微生物的生长抑制微生物的生长同时使腐乳有香味同时使腐乳有香味防止杂菌污染，用防止杂菌污染，用胶条密封瓶口胶条密封瓶口脂肪酶【思考】每年进行同样每年进行同样的操作，但是每年制作的操作，但是每年制作的腐乳或豆瓣酱的口感的腐乳或豆瓣酱的口感都不完全相同，有些年都不完全相同，有些年份甚至制作不成功，你份甚至制作不成功，你知道这是为什么吗？知道这是为什么吗？生产条件不易控制，容易受杂菌污染【腐乳制作温馨小提示】提示提示1.1.温度保持在温度保持在15-1815-18豆腐水分控制在豆腐水分控制在70%70%左右。左右。提示提示2.2.逐层逐层加盐加盐，随层数的加高而增加盐量，腌制大约，随层数的加高而增加盐量，腌制大约8 8天左右。天左右。盐的浓度过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；浓度过高盐的浓度过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败变质；浓度过高会影响腐乳的口味。会影响腐乳的口味。提示提示3.3.卤汤由卤汤由酒及各种香辛料酒及各种香辛料配制而成。配

7、制而成。酒精含量过高将会延长腐乳成熟的时间；含量过低不足以抑制微生物生长，酒精含量过高将会延长腐乳成熟的时间；含量过低不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败。可能导致豆腐腐败。提示提示4.4.用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时，操作用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用沸水消毒。装瓶时，操作要迅速小心。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。要迅速小心。封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。我们一起做腐乳吧乳酸链球菌（制作泡菜）乳酸杆菌（制作酸奶）【发酵原理】【发酵原理】C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C3 3H H6 6O O3 3（乳酸）（乳酸）酶酶+能量能量【重点难点，知识精讲】【重点难点，知识精讲】2.泡菜的制作（乳酸菌乳酸菌）常见有常见有乳酸链球菌乳酸链球菌和和乳酸杆菌乳酸杆菌（用于制酸奶）（用于制酸奶）原核、二分裂、异养厌氧型原核、二分裂、异养厌氧型自然界分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物肠道内部发酵期间，乳酸发酵期间，乳酸不断积累，当它不断积累，当它的质量分数为的质量分数为0.4%0.8%0.4%0.8%时，

8、时，泡菜的口味和品泡菜的口味和品质最佳。质最佳。小知识：泡菜制作温度小知识：泡菜制作温度不能过高、食盐含量不不能过高、食盐含量不能过低、腌制时间不能能过低、腌制时间不能过短过短在在无氧无氧的情况下能将的情况下能将葡萄糖葡萄糖分解成分解成乳酸乳酸配置盐水配置盐水原料处理、原料处理、蔬菜装坛蔬菜装坛加盐水加盐水封坛发酵封坛发酵用清水和食盐配制质量百用清水和食盐配制质量百分比为分比为5%-20%5%-20%的盐水，并的盐水，并将将盐水煮沸盐水煮沸，冷却冷却待用；待用；将新鲜蔬菜将新鲜蔬菜洗净洗净，切切成块状或条状，混成块状或条状，混合均匀，合均匀，晾干晾干后装入泡菜坛内；后装入泡菜坛内；装至半装至半坛坛时，时，加入加入蒜瓣、生姜及其他蒜瓣、生姜及其他香辛料香辛料，继续继续装至八成满装至八成满；将将冷却冷却好的好的盐水盐水缓缓倒入缓缓倒入坛中，使坛中，使盐水没过菜料盐水没过菜料，盖好坛盖；盖好坛盖；向坛盖边缘的向坛盖边缘的水槽中注满水水槽中注满水，并在发酵过程中注意并在发酵过程中注意经常向水经常向水槽中补充水槽中补充水；根据室内；根据室内温度温度控控制发酵制发酵时间时间；【泡菜制作过程】【重点

9、难点，知识精讲】【重点难点，知识精讲】盐过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；盐过高：乳酸发酵受抑制，泡菜风味差；盐过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。盐过低：杂菌易繁殖，导致泡菜变质。杀菌除氧杀菌除氧在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的在泡菜发酵初期，酵母菌等较为活跃，发酵产物中有较多的CO2，防，防止发酵液溢出坛外；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料止发酵液溢出坛外；防止因装太满使盐水未完全淹没菜料而导致菜料变质腐烂；同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜。变质腐烂；同时留有一定空间，也更方便拿取泡菜。创造无氧环境创造无氧环境盐具有盐具有杀菌、杀菌、析出蔬菜中的析出蔬菜中的水分、调味水分、调味等等作用。作用。【想一想】如何判断你腌制的泡菜是【想一想】如何判断你腌制的泡菜是否成功？色泽如何？口味如何？否成功？色泽如何？口味如何？1.1.泡菜质量可以根据泡菜的色泽和泡菜质量可以根据泡菜的色泽和风味进行初步的评定；风味进行初步的评定；2.2.可以通过在显微镜下观察乳酸菌可以通过在显微镜下观察乳酸菌的形态；的形态；3.3.根据根据亚硝酸盐亚硝酸盐的含量来评定；的含量来评定；4.

10、4.根据不同时期泡菜坛中根据不同时期泡菜坛中乳酸菌的乳酸菌的数量数量来评定。来评定。一般来说，腌制成功的泡菜汤清一般来说，腌制成功的泡菜汤清亮，无梅花浮膜，菜质脆嫩度适口，亮，无梅花浮膜，菜质脆嫩度适口，酸甜咸味适宜，具有一定的香气，酸甜咸味适宜，具有一定的香气，咀嚼后无渣等。咀嚼后无渣等。我们一起做泡菜吧在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，能与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合使溶液变为玫红色。再通过已知浓度的标准显色液进行比色，大致估算出亚硝酸盐的含量可用革兰氏染色法进行染色后在油镜下观察 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，体健康，但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡但如果人体摄入过量，会发生中毒，甚至死亡。【拓展知识，知识积累】亚硝酸盐1 1、亚硝酸盐、亚硝酸盐分布广泛分布广泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。亚硝酸盐为，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。亚硝酸盐为白色粉白色粉末末，易溶于水，可作，易溶于水，可作食品添加剂食品添加剂。2 2、膳食中的亚硝酸盐、膳食中的亚硝酸

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