高中生物新人教版選擇性必修3傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用課件（42張）

第1章發(fā)酵工程探究一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

微生物聯(lián)系生活中的實例,結(jié)合教科書第4頁的圖1-1、圖1-2以及第5頁的圖1-3、圖1-4,閱讀相關(guān)內(nèi)容,說明發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念。1.發(fā)酵。人們利用

,在適宜的條件下,將原料通過

的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。2.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)。(1)概念:直接利用

中天然存在的微生物,或利用前一次發(fā)酵保存下來的

等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。微生物原材料面團(tuán)、鹵汁固體(2)特點:以混合菌種的

發(fā)酵及

發(fā)酵為主,通常是家庭式或作坊式的。(3)主要食品:醬、醬油、醋、泡菜和豆豉等。(4)舉例:腐乳的制作(主要過程如下)。

半固體探究二泡菜的制作

乳酸菌結(jié)合教科書第5頁的圖1-5,閱讀相關(guān)內(nèi)容,分析“探究·實踐:制作泡菜”,說明泡菜制作的原理,簡述泡菜制作的過程。1.菌種及制作原理。(1)菌種及來源:植物體表面天然的

,常見的種類有

、

。(2)制作原理。①發(fā)酵實質(zhì):在

的情況下,

能將葡萄糖分解成

。②反應(yīng)式:

。

乳酸鏈球菌乳酸桿菌無氧乳酸菌乳酸C6H12O6

2C3H6O3(乳酸)+能量5%~20%2.制作過程。(1)配制鹽水:用清水和食鹽配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

的

鹽水,并將鹽水煮沸,

待用(2)蔬菜加工:將新鮮蔬菜洗凈,切成塊狀或條狀,混勻,晾干(3)蔬菜裝壇:將晾干的蔬菜裝入泡菜壇內(nèi),裝至半壇時,放入蒜瓣、生姜及其他

,繼續(xù)裝至

滿冷卻香辛料八成沒過

(4)加入鹽水:將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中,使鹽水

全部菜料,蓋好壇蓋

(5)封壇發(fā)酵:向壇蓋邊沿的水槽中注滿水,并在發(fā)酵過程中注意經(jīng)常向水槽中補充水,根據(jù)室內(nèi)

控制發(fā)酵時間溫度探究三果酒和果醋的制作閱讀教科書第6、7頁相關(guān)內(nèi)容,分析“探究·實踐:制作果酒和果醋”,說明果酒和果醋的制作原理,簡述果酒和果醋制作的過程。1.制作原理及發(fā)酵條件。項目果酒制作果醋制作制作原理菌種酵母菌醋酸菌反應(yīng)無氧條件下,進(jìn)行酒精發(fā)酵:C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+能量①O2、糖源充足時:C6H12O6+2O22CH3COOH(乙酸)+2H2O+2CO2+能量②缺少糖源,O2充足時:C2H5OH+O2CH3COOH(乙酸)+H2O+能量發(fā)酵條件溫度18～30℃30～35℃空氣前期:需氧后期:不需氧需要充足的氧氣時間10～12d7～8d2.制作過程。(1)用具消毒:將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈,并用體積分?jǐn)?shù)為70%的

消毒,晾干備用(2)挑選、沖洗葡萄:先

,再去除枝梗和腐爛的籽粒,瀝干

(3)榨汁:用榨汁機榨取葡萄汁,將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶中,蓋好瓶蓋(4)果酒發(fā)酵酒精用清水沖洗1~2次(5)發(fā)酵時間為10~12d,可通過從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵情況進(jìn)行監(jiān)測(6)果醋發(fā)酵探究一發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)

腐乳的制作閱讀材料,回答問題。千百年來,腐乳一直受到人們的喜愛,其發(fā)酵分為前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵主要是毛霉在豆腐(白坯)上的生長。其作用,一是使豆腐表面有一層菌膜將其包住,形成腐乳的“體”;二是毛霉分泌的以蛋白酶為主的各種酶,有利于豆腐中的蛋白質(zhì)被分解為小分子肽和氨基酸。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過程。通過腌制并配入各種輔料(紅曲、酒釀等),使蛋白酶作用緩慢,促進(jìn)其他生化反應(yīng),生成腐乳的香氣。

(1)傳統(tǒng)腐乳的制作一般不需要進(jìn)行專門接種,那么發(fā)酵過程中的菌種來自哪里?

提示:來自空氣中的毛霉孢子。(2)毛霉是原核生物還是真核生物?其代謝類型是什么?

提示:毛霉是真核生物,其代謝類型是異養(yǎng)需氧型。

(3)為什么腐乳與豆腐相比,更易被消化吸收?

提示:在腐乳的制作過程中,豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸,易于消化吸收。(4)家庭式制作腐乳,每年進(jìn)行同樣的操作,但是每年制作的腐乳口感卻不完全相同,有些年份甚至制作不成功,你知道這是為什么嗎?

提示:生產(chǎn)條件不易控制,容易受雜菌污染。

與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)有關(guān)的幾種微生物的比較

微生物酵母菌毛霉醋酸菌乳酸菌類別真核生物原核生物營養(yǎng)方式異養(yǎng)、兼性厭氧異養(yǎng)、需氧異養(yǎng)、需氧異養(yǎng)、厭氧適宜溫度28℃左右15～18℃30～35℃室溫用途釀酒、發(fā)面制作腐乳釀醋制作酸奶、泡菜

傳統(tǒng)文化漢代磚刻上的釀酒場景、唐詩中的葡萄酒及約9000年前我們的祖先就已經(jīng)會釀造含酒精的飲料,這些都反映了我國具有悠久的釀酒文化和歷史。北魏古籍中記載的腐乳生產(chǎn)工藝,千百年來一直在傳承并融入我們的日常生活中。利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品有醬、醬油、醋、泡菜和豆豉等,它們是我國傳統(tǒng)飲食文化的重要組成部分。這體現(xiàn)了傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用蘊含著我國對傳統(tǒng)文化的認(rèn)同與傳承。

【例1】發(fā)酵食品是中國傳統(tǒng)食品中一個重要的類別,承載了中華民族悠久的歷史和豐富的文化內(nèi)涵。下列食品未經(jīng)發(fā)酵的是()A.泡菜B.食醋

C.豆腐

D.酸奶解析:泡菜制作需要利用乳酸菌的發(fā)酵;食醋制作需要利用醋酸菌的發(fā)酵;豆腐是用豆子加工而成的,未經(jīng)微生物發(fā)酵;酸奶制作需要利用乳酸菌的發(fā)酵。答案:C【例2】我國有歷史悠久的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù),它促進(jìn)了豐富多彩的飲食文化的形成。下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的說法,錯誤的是()A.發(fā)酵是指利用微生物的無氧呼吸獲得產(chǎn)物的過程B.利用的微生物可直接來自原材料C.以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主D.通常是家庭式或作坊式的解析:發(fā)酵是人們利用微生物,在適宜的條件下,將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。該過程中,微生物可進(jìn)行有氧呼吸,也可進(jìn)行無氧呼吸。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中利用的微生物可直接來自原材料,也可來自前一次發(fā)酵保存下來的面團(tuán)、鹵汁等。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。答案:A探究二

泡菜的制作

1.泡菜的制作過程分析。結(jié)合泡菜的制作過程,分析回答問題。(1)為什么配制鹽水時,需要加熱煮沸?

提示:一是除去水中的O2,二是殺滅雜菌。(2)為什么泡菜壇只能裝八成滿?提示:發(fā)酵液中,除了乳酸菌外,還有其他微生物存在,會發(fā)酵產(chǎn)生氣體,泡菜壇裝八成滿,可避免發(fā)酵液溢出。(3)發(fā)酵過程中,泡菜壇壇蓋邊沿的水槽中應(yīng)注滿水,并及時補充。這樣做的目的是什么?提示:為發(fā)酵提供無氧條件。(4)泡菜壇內(nèi)有時會長一層“白膜”,你認(rèn)為這層“白膜”是怎么形成的?提示:泡菜壇內(nèi)的“白膜”是由產(chǎn)膜酵母的繁殖形成的。2.泡菜制作過程中亞硝酸鹽的含量變化。在泡菜的腌制過程中,要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量。溫度過高、食鹽用量過低、腌制時間過短,容易造成細(xì)菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加。一般在腌制10d后,亞硝酸鹽的含量開始下降。膳食中的絕大部分亞硝酸鹽在人體內(nèi)以“過客”的形式隨尿排出,只有在特定的條件下(適宜的pH、溫度和一定的微生物作用),才會轉(zhuǎn)變成致癌物——亞硝胺。(1)“亞硝酸鹽是致癌因子,具有致癌作用”,這句話正確嗎?請說明原因。提示:不正確。亞硝酸鹽本身不致癌,不是致癌因子,只有在特定的條件下才會轉(zhuǎn)變成致癌物——亞硝胺。(2)結(jié)合材料分析,泡菜在腌制過程中,哪些外界條件會導(dǎo)致亞硝酸鹽含量增加,并說明原因。提示:溫度過高、食鹽用量過低、腌制時間過短,容易造成細(xì)菌大量繁殖,亞硝酸鹽含量增加。(3)在制作泡菜的過程中,亞硝酸鹽含量是如何變化的?提示:在制作泡菜的過程中,亞硝酸鹽含量的變化是先增加后減少。(4)為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜,不宜多吃腌制蔬菜?提示:腌制蔬菜中亞硝酸鹽含量高,人體攝入過多的亞硝酸鹽會對身體造成危害。

1.泡菜制作的過程。

2.泡菜腌制過程中乳酸菌、乳酸、亞硝酸鹽的含量變化。

發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少(有O2,乳酸菌活動受抑制)少增加(硝酸鹽還原菌的作用)發(fā)酵中期最多(乳酸抑制其他菌活動)增多下降(硝酸鹽還原菌受抑制,部分亞硝酸鹽被分解)發(fā)酵后期減少(乳酸繼續(xù)增多,抑制其活動)繼續(xù)增多下降至相對穩(wěn)定(硝酸鹽還原菌被完全抑制)含量變化曲線

注意亞硝酸鹽是硝酸鹽還原菌促進(jìn)硝酸鹽還原形成的,而不是硝化細(xì)菌氧化氨形成的【例3】家庭泡菜的制作方法:新鮮的蔬菜經(jīng)過整理、清潔后,放入徹底清潔并用白酒擦拭過的泡菜壇中,然后向壇中加入鹽水、香辛料及一些“陳泡菜水”,密封后置于溫度適宜的陰涼處。下列與此過程相關(guān)的敘述,錯誤的是

()A.用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒B.加入“陳泡菜水”的作用是提供乳酸菌C.若制作的泡菜“咸而不酸”,最可能的原因是大量的食鹽

抑制了乳酸菌的發(fā)酵過程D.制作泡菜過程中,有機物的干重和種類將減少解析:制作泡菜時,用白酒擦拭泡菜壇的目的是消毒;“陳泡菜水”中含有大量的乳酸菌,因此加入“陳泡菜水”可提供乳酸菌;“咸而不酸”是由于加入的食鹽過多,抑制了乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸的過程;乳酸菌的生命活動消耗有機物,將有機物轉(zhuǎn)變成其他物質(zhì),因此有機物的干重下降,種類增多。答案:D【例4】泡菜是人們喜愛的食品,但在腌制的過程中會產(chǎn)生一定量的亞硝酸鹽,危害人們的健康。研究人員檢測了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽水、不同發(fā)酵階段的泡菜中的亞硝酸鹽含量,結(jié)果如下圖所示。據(jù)圖回答下列問題。A.該圖表示ATP和ADP的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變都是可逆的B.生物體內(nèi)的該過程能保證生命活動順利進(jìn)行C.該過程能持續(xù)不斷地在生物活細(xì)胞中進(jìn)行D.該圖表示生物體內(nèi)存在著能量的釋放和儲存過程(1)制作泡菜時若希望發(fā)酵快一些,可將蔬菜放在

中浸泡1min后入壇。發(fā)酵壇中還可加一些白酒,加白酒的目的是增加醇香感和

。

(2)據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是

。

A.腌制泡菜的鹽水質(zhì)量分?jǐn)?shù)可為5%~8%B.過多的食鹽可能會抑制發(fā)酵作用C.腌制初期泡菜中的亞硝酸鹽含量上升D.食用泡菜最安全的時間是腌制后3~9d解析:(1)制作泡菜時若希望發(fā)酵快一些,可將蔬菜放在開水中浸泡1min后入壇。發(fā)酵壇中還可加一些白酒,以增加醇香感并抑制雜菌生長。(2)據(jù)圖分析可知,腌制泡菜的鹽水質(zhì)量分?jǐn)?shù)可為5%~8%,A項正確;過多的食鹽可能會抑制發(fā)酵作用,B項正確;腌制初期泡菜中的亞硝酸鹽含量上升,C項正確;食用泡菜最安全的時間是腌制后9~13d,D項錯誤。答案:(1)開水抑制雜菌生長(2)D探究三

果酒和果醋的制作

1.果酒的制作過程分析。(1)你認(rèn)為應(yīng)該先沖洗葡萄還是先去除枝梗和腐爛的籽粒?為什么?

提示:應(yīng)該先沖洗葡萄,然后再去除枝梗和腐爛的籽粒,以避免去除枝梗和腐爛的籽粒時引起葡萄破損,增加被雜菌污染的機會。(2)將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶中時,為什么要留有大約1/3的空間?提示:先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖,耗盡O2后再進(jìn)行酒精發(fā)酵;同時可防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出。(3)果酒發(fā)酵過程中,為什么每隔12h左右要將瓶蓋擰松一次?不能打開瓶蓋的原因是什么?提示:擰松瓶蓋是為了釋放酒精發(fā)酵產(chǎn)生的CO2,防止爆瓶或發(fā)酵液溢出。不打開瓶蓋主要是為了防止空氣進(jìn)入發(fā)酵瓶,以保持發(fā)酵瓶內(nèi)的無氧環(huán)境。(4)果酒制作過程中,如何對發(fā)酵的情況進(jìn)行監(jiān)測?提示:可通過從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵的情況進(jìn)行監(jiān)測。2.果醋的制作過程分析。(1)進(jìn)行葡萄醋的發(fā)酵時,為什么要將葡萄酒打開瓶蓋?蓋上一層紗布的目的是什么?提示:打開瓶蓋的目的是為乙酸發(fā)酵提供充足的氧氣。蓋上一層紗布的目的是減少空氣中塵土等的污染。(2)在制作果醋的過程中,醋酸菌從何而來?采取什么措施可以加快果醋的制作過程?提示:來自空氣。為發(fā)酵液通入無菌空氣。(3)果醋表面會出現(xiàn)一層菌膜,該膜的形成與哪種微生物有關(guān)?提示:醋酸菌。(4)若要評價制作的果醋是否成功,可采用什么方式?提示:可通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗等方式進(jìn)行。

1.果酒和果醋制作成功的關(guān)鍵。

項目說明材料的選擇與處理選擇新鮮的葡萄,榨汁前先將葡萄用清水沖洗1~2次,再去除枝梗和腐爛的籽粒,以防葡萄汁流失及污染防止發(fā)酵液被污染①榨汁機和發(fā)酵瓶等器具都需清洗干凈,且要進(jìn)行消毒②清洗葡萄時要先清洗后去除枝梗和腐爛的籽粒③用帶蓋的瓶子控制發(fā)酵條件①嚴(yán)格控制溫度:18~30℃有利于酒精發(fā)酵,30~35℃有利于醋酸菌的繁殖和乙酸發(fā)酵②充氣:酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵,需擰緊瓶蓋;乙酸發(fā)酵為有氧發(fā)酵,需打開瓶蓋并蓋上一層紗布

2.果酒和果醋制作的結(jié)果評價與檢驗。(1)果酒制作:發(fā)酵后取樣,通過嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定。此外,還可用顯微鏡觀察酵母菌,并用重鉻酸鉀檢驗酒精的存在。(2)果醋制作:首先通過觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗進(jìn)行初步鑒定,再通過檢測和比較發(fā)酵前后的pH做進(jìn)一步的鑒定。此外,還可以通過顯微鏡觀察發(fā)酵液中是否有醋酸菌,并統(tǒng)計其數(shù)量做進(jìn)一步鑒定。

【例5】下圖所示裝置可用于生物技術(shù)實踐的相關(guān)實驗