2022-2023學年人教版（2019）選擇性必修三 1-1傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用 課件（22張）

1.1傳統(tǒng)發(fā)酵技術的應用教學目標1.簡述傳統(tǒng)發(fā)酵技術的特點，說出常見的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。2.概述微生物發(fā)酵的基本原理。3.嘗試制作泡菜、果酒和果醋，說出傳統(tǒng)發(fā)酵技術應用的優(yōu)點與不足。發(fā)酵工程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。約9000年前20世紀70年代以后1857年1897年20世紀80年代1957年20世紀40年代巴斯德證明酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起的?？茖W家發(fā)現(xiàn)了酶在酵母菌發(fā)酵中的作用。微生物的分離和純化技術得到了應用，作坊式手工生產向現(xiàn)代工業(yè)化生產方向發(fā)展。在厭氧發(fā)酵技術的基礎上，建立了深層通氣液體發(fā)酵技術。通過人工誘變特定微生物，獲得具有更高生產能力的突變類型。基因工程和細胞工程等的發(fā)展，使發(fā)酵工程進入定向育種的新階段?？茖W家開始運用數(shù)學、動力學、化學工程原理以及計算機技術對發(fā)酵過程進行綜合研究，以更加合理地控制發(fā)酵過程。新課導入新課導入發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術01發(fā)酵概念：原理：不同的微生物具有產生不同代謝產物的能力，因此利用它們就可以生產出人們所需要的多種產物。類型：需氧發(fā)酵厭氧發(fā)酵如：醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵如：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉化為人類所需要的產物的過程。發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術腐乳制作原理:

微生物:過程:蛋白質

小分子肽+氨基酸酵母、曲霉、毛霉(主要)等讓豆腐上長出毛霉香料腌制密封發(fā)酵豆腐發(fā)酵中的毛霉脂肪

甘油+脂肪酸脂肪酶分類地位：真核生物代謝類型：異養(yǎng)需氧型優(yōu)點:味道鮮美，易于消化吸收，便于保存。

你還知道哪些是通過傳統(tǒng)發(fā)酵制作的食品呢？豆瓣醬、醬油、醋、泡菜、豆豉、葡萄酒、手工酸奶、饅頭等......電子顯微鏡下的毛霉發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術傳統(tǒng)發(fā)酵技術概念：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。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，通常是家庭式或作坊式的。發(fā)酵產品：利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術制作的食品有酒、腐乳、醬、醬油、醋、泡菜和豆豉（chǐ）等。生產條件不易控制，容易受雜菌污染，生產效率較低，產物不單一等。缺點？1.傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作所利用的微生物（1）乳酸菌①代謝特點：厭氧細菌，代謝類型為異養(yǎng)厭氧型；在無氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸。②發(fā)酵原理（反應簡式）

③生產應用：可用于乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制等。④分布：廣泛分布于空氣、土壤、植物體表、人或動物的腸道內。⑤常見類型：乳酸鏈球菌和乳酸桿菌。C6H12O6酶2C3H6O3（乳酸）+能量發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術1.傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作所利用的微生物（2）酵母菌①代謝特點：單細胞真菌，代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型；在無氧的情況下能進行酒精發(fā)酵。②發(fā)酵原理（反應簡式）

③生產應用：可用于釀酒、制作饅頭和面包等。④影響因素：溫度是影響酵母菌生長的重要因素，釀酒酵母的最適生長溫度約為28℃。⑤分布：在一些含糖量較高的水果、蔬菜表面。C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術1.傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作所利用的微生物（3）醋酸菌①代謝特點：好氧細菌，代謝類型為異養(yǎng)需氧型；當O2、糖源都充足時，能將糖分解成醋酸；當缺少糖源時則將乙醇轉化為乙醛，再將乙醛變?yōu)榇姿?。多?shù)醋酸菌的最適生長溫度為30～35℃。②發(fā)酵原理（反應簡式）

③生產應用：可用于制作各種風味的醋。C6H12O6+2O2酶2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2酶CH3COOH（醋酸）+H2O+能量發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術制作泡菜亞硝酸鹽的含量低乳酸含量0.4%~0.8%時，口味、品質最佳。1.原理：2.應用的微生物：3.材料用具：C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶①分類地位：②代謝類型：④種類：③分布：⑤應用：乳酸菌異養(yǎng)厭氧型空氣、土壤、植物體表、人或動物腸道常見乳酸鏈球菌、乳酸桿菌（做酸奶）乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制植物體表面天然的乳酸菌新鮮蔬菜、調味品、泡菜壇或其他密封性良好的罐子原核生物隨乳酸增加，Ph會變小，口感變酸。制作泡菜3.制作泡菜的方法步驟配制鹽水用清水和食鹽配制質量百分比為5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用；原料處理、裝壇將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內；裝至半壇時，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿；加鹽水將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋；封壇發(fā)酵向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過程中注意經常向水槽中補充水；根據(jù)室內溫度控制發(fā)酵時間。制作泡菜1.為什么要向酸菜中加老酸水？為什么要加老酸奶？2.酸菜控制溫度多少度？酸奶多少度？3.為什么要對裝酸奶的容器開水煮沸？為什么酸菜開始的時候可以加一點酒？4.酸菜如果表面長白膜是什么？怎么處理？

接種更多的乳酸菌

乳酸菌最適溫度是37℃左右

滅菌，防止雜菌污染

是產膜酵母形成的；加酒處理。制作泡菜4.進一步探究

(1)亞硝酸鹽為白色粉末，外觀與食鹽相似，有咸味，易溶于水，可作食品添加劑。(2)亞硝酸鹽分布廣泛，蔬菜、咸菜、豆粉中均含有。(3)膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，絕大部分亞硝酸鹽只是“過客”，隨尿排出。(4)當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3g～0.5g時，會引起中毒，當攝入總量達到3g時，會引起死亡。蔬菜水果亞硝酸鹽pH、溫度微生物亞硝胺硝酸鹽硝酸鹽還原菌維生素C、E酚類物質注意：發(fā)酵溫度高；食鹽用量過低；發(fā)酵時間短容易導致硝酸還原菌大量增殖，產生較多的亞硝酸鹽制作泡菜泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌數(shù)量、乳酸含量和亞硝酸鹽含量的變化情況發(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)酵后期變化曲線少（O2抑制乳酸菌活動）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）最多（乳酸積累，抑制其他菌活動）增多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）減少（乳酸積累，pH下降，抑制乳酸菌活動）繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定下降至保持相對穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）果酒的制作1.原理：2.應用的微生物：C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+

能量酶真核生物含糖量較高的蔬菜、水果表面釀酒、制作饅頭和面包植物體表面天然的酵母菌①分類地位：②代謝類型：⑤應用：③分布：酵母菌④適宜溫度：釀酒酵母的最適生長溫度約為28℃異養(yǎng)兼性厭氧型果醋的制作1.原理：2.應用的微生物：3.材料用具：C6H12O6+2O22CH3COOH（乙酸）+2H2O+2CO2+

能量酶原核細胞30~35℃各種風味的醋新鮮水果、洗潔精、體積分數(shù)70%的酒精、發(fā)酵瓶、紗布和榨汁機等①分類地位：②代謝類型：③適宜溫度：醋酸菌④應用：C2H5OH

+O2CH3COOH（乙酸）+H2O+

能量酶醋酸桿菌異養(yǎng)需氧型氧氣和糖源充足時缺少糖源，乙醇為原料制作果酒與果醋制作果酒與果醋流程挑選葡萄沖洗榨汁裝瓶酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵選擇新鮮的葡萄。榨汁前先將葡萄沖洗（目的是洗去灰塵）并除去枝梗。"沖洗"和"去枝梗"不能顛倒順序的原因是避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。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。將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶，要留大約1/3的空間（給發(fā)酵產生的CO2留空間）。制作葡萄酒的過程中，將溫度嚴格控制在18-25℃，時間控制在10-12d左右，可通過出料口對發(fā)酵的情況進行及時監(jiān)測。果酒果醋制葡萄醋的過程中，將溫度嚴格控制在30-35℃，時間控制在7-8d左右，并注意適時通過充氣口充氣。實驗結果（結果評價）：①果酒制作∶發(fā)酵后取樣，可通過嗅味和品嘗進行初步鑒定。還可通過顯微鏡觀察酵母菌，并用重鉻酸鉀溶液檢驗酒精的存在。②果醋制作∶首先可通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進行初步鑒定，再通過檢測和比較發(fā)酵液在發(fā)酵前后的pH變化做進一步鑒定。還可通過顯微鏡觀察發(fā)酵液是否有醋酸菌，并統(tǒng)計其數(shù)量做進一步的鑒定。制作果酒與果醋制作果酒與果醋分析比較果酒、果醋制作中發(fā)酵裝置圖中各結構的作用裝置圖結構作用充氣口①醋酸發(fā)酵時連接充氣泵，輸入

；②制果酒時

充氣口排氣口用來排出

;

長而彎曲的膠管防止空氣中

的污染出料口便于取料，及時監(jiān)測發(fā)酵進行的情況無菌空氣關閉CO2微生物項目果酒制作果醋制作發(fā)酵菌種

菌種來源菌種代謝類型

菌種細胞類型發(fā)酵原理在有氧條件下：在無氧條件下：

氧氣、糖源都充足時：缺少糖源時：發(fā)酵條件溫度

時間氧氣

酵母菌醋酸菌主要是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型真核細胞原核細胞C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶空氣中的野生型醋酸菌C6H12O6+2O2

2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量酶C2H5OH+O2

CH3COOH+H2O+能量酶28℃30-35℃10-12d7-8d初期需氧，后期不需氧需要氧氣制作果酒與果醋小結1、什么是發(fā)酵？什么是傳統(tǒng)發(fā)酵技術？

發(fā)酵：微生物、適宜條件、微生物代謝、原料→產物

傳統(tǒng)發(fā)酵技術：天然菌種、上一次暴露的菌種、發(fā)酵制作食品2、傳統(tǒng)發(fā)酵有什么特點？有什么優(yōu)點和缺點？

特點：混合菌種；固體或半固體發(fā)酵；家庭、作坊式生產

優(yōu)點：操作簡單

缺點：生產條件不易控制；容易被雜菌污染；效率低、產物不單一3、腐乳發(fā)酵的原理是什么？利用了什么微生物？起主要作用的是哪種微生物？屬于哪類生物？屬于哪種代謝類型？4、泡菜制作利用了哪種微生物？該微生物屬于哪類生物？代謝類型是哪一種？泡菜鹽水比例是多少？鹽水比例高低有怎樣的不利影響？為什么泡菜不能裝太滿？泡菜發(fā)酵一段時候后可能會出現(xiàn)白色的膜，是產膜酵母繁殖形成的；1.油炸臭豆腐是我國一些地方的風味小吃。制作時需要將豆腐浸入含有乳酸菌