傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用課件高二下學期生物人教版選擇性必修3

1.1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本點擊添加文本目錄發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品2科技探索之路——從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程自然發(fā)酵或曲種傳代的固體發(fā)酵法生產(chǎn)其他食品，但不明其原理戰(zhàn)國中山酒1850年約9000年前法國巴斯德證明酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的，從而將酵母菌與建發(fā)酵聯(lián)系起來1897年20世紀40年代科學家發(fā)現(xiàn)酶在酵母菌發(fā)酵中的作用，了解了發(fā)酵的本質(zhì)。發(fā)酵向工業(yè)化生產(chǎn)方向發(fā)展抗生素發(fā)酵工業(yè)興起科技探索之路——從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程20世紀70年代1957年20世紀80年代重組胰島素生產(chǎn)科學家用微生物生產(chǎn)谷氨酸，開始人工誘變特定微生物。酶、多糖、維生素工業(yè)興起發(fā)酵工程進入定向育種的新階段對發(fā)酵過程進行綜合研究，能夠自動記錄和發(fā)酵過程的全部參數(shù)我們身邊有哪些發(fā)酵產(chǎn)品呢？發(fā)酵發(fā)酵工程發(fā)酵是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物代謝轉(zhuǎn)化為人類所需的產(chǎn)物的過程。指利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)?；a(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品。它涉及菌種的選育和培養(yǎng)，產(chǎn)物的分離和提純等方面。發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)漢代磚刻上的釀酒圖我國古代釀酒作坊的繪畫作品約9000年前，我們的祖先就會利用微生物將谷物、水果等發(fā)酵成含酒精的飲料。夏禹時期，已有了關(guān)于杜康造秫酒的傳說。釀酒技術(shù)給古代人民的生活也增添了豐富色彩。酒仙---李白發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)酵母菌巴斯德1857年，法國的微生物學家巴斯德通過實驗證明，酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的。腐乳的制作讓豆腐上長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制環(huán)境中蛋白質(zhì)脂肪小肽氨基酸甘油脂肪酸++酵母、曲霉和毛霉等多種微生物(毛霉起主要作用)創(chuàng)造毛霉生長環(huán)境防止雜菌污染，避免豆腐的腐敗由酒及各種香辛料置成，抑制微生物的生長同時增加風味和口感制作腐乳利用了那些微生物？這些微生物來自哪里？傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的面團、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進行發(fā)酵，制作食品的技術(shù)。形式：家庭式或作坊式。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)類型：傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主。泡菜白酒腐乳豆豉醬醬油①固體發(fā)酵：泡菜、腐乳等②半固體發(fā)酵：豆豉、醬、醬油等嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品制作果酒制作果醋酵母菌-真菌醋酸菌-細菌制作泡菜乳酸菌-細菌嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品乳酸發(fā)酵乳酸菌異養(yǎng)厭氧型C6H12O6

2C3H6O3（乳酸）酶+能量在無氧情況下，能將葡萄糖分解成乳酸原理：

乳酸鏈球菌（球狀）空氣、土壤、植物體表、人或動物腸道內(nèi)（原核生物）乳制品的發(fā)酵、泡菜的制作等①

代謝類型：②菌種分布：③

應用：

乳酸桿菌（桿狀）探究·實踐--制作泡菜原理乳酸菌在無氧條件下將糖分解成乳酸C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量酶利用植物體表面天然的乳酸菌進行發(fā)酵材料食鹽清水新鮮蔬菜(蘿卜、黃瓜、白菜、豇豆等)蒜瓣生姜其他香辛料(花椒等)白酒泡菜壇辣椒探究·實踐--制作泡菜步驟稱取食鹽清洗蔬菜配置鹽水清洗、修整、切條、晾干泡菜鹽水香辛料發(fā)酵成品鹽的作用鹽濃度過低鹽濃度過高煮沸目的冷卻的目的調(diào)味，抑制微生物生長雜菌大量繁殖口味不佳防止影響乳酸菌的生命活動Tips1向壇蓋邊沿的水槽中注滿水，發(fā)酵過程中經(jīng)常補充！Tips2裝壇后可以加一些原來已經(jīng)腌制好的泡菜汁更好----相當于接種發(fā)酵微生物，可縮短腌制時間。Tips35%-20%殺滅微生物；去除水中的溶解氧探究·實踐--制作泡菜步驟稱取食鹽清洗蔬菜配置鹽水清洗、修整、切條、晾干泡菜鹽水香辛料發(fā)酵成品在泡菜發(fā)酵初期，酵母菌等較為活躍，發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的CO2，防止發(fā)酵液溢出壇外；防止因裝太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導致菜料變質(zhì)腐爛；同時留有一定空間，也更方便拿取泡菜。討論1：為什么泡菜壇只能裝八分滿？探究·實踐--制作泡菜討論3：為什么泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜，這層白膜是怎么形成的？形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌的繁殖。水封閉壇口起著使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕的作用，這是最簡易的造成無氧環(huán)境的方法。說明乳酸菌進行乳酸發(fā)酵需無氧環(huán)境。討論2：用水封閉泡菜壇的目的是什么？這說明泡菜制作需什么條件？探究·實踐--制作泡菜檢測原理——顏色反應原理：比色法酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮化反應后，再與N-1－萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合生成玫瑰紅溶液。將經(jīng)過反應顯色后的待測樣品與標準液比色，即可計算出樣品中的亞硝酸鹽含量。稱量榨汁亞硝酸鹽速測盒試劑、比色卡探究·實踐--制作泡菜發(fā)酵過程分析發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期發(fā)酵中期發(fā)酵后期曲線模型少（有氧氣，乳酸菌的活動受到抑制）最多（（乳酸菌比其他雜菌更耐酸。乳酸積累，抑制其他菌活動）減少（乳酸積累，pH下降，抑制其活動）少積累增多，pH下降繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定，pH繼續(xù)下降。增加（硝酸鹽還原菌的作用）達到最多后開始下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）下降至相對穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）探究·實踐--制作果酒和果醋

“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙場君莫目笑，古來征戰(zhàn)幾人回?！保ㄍ鹾玻┰娭刑峒暗钠咸丫剖枪湃祟惱梦⑸锇l(fā)酵制作而來的。通過微生物的發(fā)酵作用還可以制作葡萄醋。葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄為原料發(fā)酵而來的飲品，為什么一個是醇厚濃郁、耐人尋味的酒，一個卻是酸味柔和、口感綿長的醋呢？它們的制作方法有什么不同？你想不想自己動手制作葡萄酒和葡萄醋呢？探究·實踐--制作果酒和果醋酵母菌異養(yǎng)兼性厭氧型釀酒、制作饅頭和面包原理：在有氧條件下，酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶在無氧條件下，酵母菌能進行酒精發(fā)酵C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶（單細胞真菌）分布在一些含糖量較高的水果、蔬菜表面。①

代謝類型：③

應用：②最適生長溫度：18～30℃。探究·實踐--制作果酒和果醋材料洗潔精、體積分數(shù)70﹪的酒精、發(fā)酵瓶、紗布和榨汁機等新鮮的水果（如葡萄、蘋果、山楂和龍眼等）探究·實踐--制作果酒和果醋將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數(shù)為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶（注意：要留有大約1/3的空間），蓋好瓶蓋;將溫度控制在18-30℃進行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點（注意：不是打開瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時間為10-12d?？赏ㄟ^從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵的情況進行檢測。取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干;器具消毒沖洗葡萄榨汁裝瓶果酒發(fā)酵果醋發(fā)酵當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為30-35℃，時間為7-8d?？諝庵械拇姿峋鷷M入果酒發(fā)酵液中大量繁殖探究·實踐--制作果酒和果醋結(jié)果分析與評價1.在制作果酒和果醋的過程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？其中最明顯的變化發(fā)生在發(fā)酵后多少天？引起變化的原因是什么？①果酒：發(fā)酵液（會或不會）

出現(xiàn)氣泡；

紫色葡萄皮的

進入發(fā)酵液,使葡萄酒呈

色。會花青素

深紅②果醋：一般（會或不會）

出現(xiàn)氣泡，發(fā)酵完成時，在發(fā)酵液的液面會出現(xiàn)一層菌膜，是

菌膜。不會醋酸菌最明顯的變化：發(fā)酵后第10天。探究·實踐--制作果酒和果醋結(jié)果分析與評價2.在制作果酒的過程中，除了酵母菌，是否還有其他微生物生長？它們會對果酒發(fā)酵產(chǎn)生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？還有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌能將糖分解為甘油、酒石酸等，從而使果酒變質(zhì)?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)發(fā)酵的溫度、pH等來控制乳酸菌含量；在有氧的情況下，醋酸菌能把糖分解成醋酸或者把乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛進而轉(zhuǎn)化為醋酸。可以通過減少O2含量、調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度、pH來控制醋酸菌含量。探究·實踐--制作果酒和果醋結(jié)果分析與評價3.在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續(xù)發(fā)酵？醋酸菌從何而來？采用什么措施可以加快果醋的制作？隨著醋酸發(fā)酵的進行，發(fā)酵液的pH、發(fā)酵溫度等均不利于酵母菌的生長繁殖，因此酵母菌活性很低，不會繼續(xù)發(fā)酵。在我們的實驗條件下，當打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會進入發(fā)酵液中大量繁殖，其他的菌因不適應環(huán)境條件而不能繁殖。在工業(yè)上，后期醋的發(fā)酵需要人工接種醋酸菌。或者買一瓶醋，將其打開暴露于空氣中，一段時間后在醋的表面會有一層薄膜（即醋酸菌膜），用這層薄膜進行接種亦可。探究·實踐--制作果酒和果醋結(jié)構(gòu)作用酒精發(fā)酵時狀態(tài)醋酸發(fā)酵時狀態(tài)充氣口排氣口出料口通入空氣關(guān)閉打開，并接入氣泵排出CO2打開打開便于取樣監(jiān)測關(guān)閉關(guān)閉可以在充氣口填充棉花或者安裝其他過濾裝置，以防止充入的氣體攜帶外來雜菌污染發(fā)酵液等裝置改進傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作過程中存在的問題和解決方法1.存在的問題：傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作過程中，利用的是天然存在的菌種。菌種差異、雜菌情況不明和發(fā)酵過程的控制缺乏標準等，往往會造成發(fā)酵食品的品質(zhì)不一。2.解決方法：為了縮短發(fā)酵時間，確保品質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)時，通常會先通過微生物培養(yǎng)技術(shù)獲得單一菌種，再將它們接種到物料中進行發(fā)酵。課堂小結(jié)隨堂檢測1.下列有關(guān)果醋制作原理的說法，正確的是()A.制作果醋使用的微生物是醋酸菌，其屬于真核生物B.當糖源不足時，果醋制作的原理是醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)變成CO2和乙酸C.當氧氣和糖源充足時，果醋制作的原理是醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成乙酸D.在果醋制作過程中，溫度、氧氣等都會影響果醋的質(zhì)量，而pH不會，故不需要嚴格控制pH答案：C解析：醋酸菌是細菌，屬于原核生物，A錯誤；當糖源不足時，果醋制作的原理是醋酸菌先將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?，B錯誤；當氧氣和糖源充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成乙酸，C正確；果醋制作過程中，溫度、氧氣、pH等都會影響果醋的質(zhì)量，都需要嚴格控制，D錯誤。隨堂檢測2.傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作需要各種各樣的微生物。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.腌制泡菜利用了乳酸菌的