資源簡(jiǎn)介

(共44張PPT)
1.1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
2019版新教材高中生物
選擇性必修3精品學(xué)案
目 標(biāo) 素 養(yǎng)
1.知道發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念和內(nèi)涵,了解我國運(yùn)用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力,認(rèn)同我國傳統(tǒng)飲食文化。
2.理解泡菜、果酒和果醋制作的原理及制作的過程,學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)并安裝簡(jiǎn)單的生產(chǎn)裝置,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。
知 識(shí) 概 覽
一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
1.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(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)
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(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主。
微思考1參與腐乳發(fā)酵的菌種有哪些
提示:多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵,如酵母、曲霉和毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。
二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
1.制作泡菜
(1)菌種來源:植物體表面天然的乳酸菌。
(2)原理:乳酸菌是厭氧細(xì)菌,在無氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸。
(3)方法步驟:
2.制作果酒和果醋(以葡萄酒和葡萄醋為例)
(1)菌種來源:制作果酒的菌種主要是附著在新鮮水果的果皮表面的酵母菌;制作果醋的菌種是醋酸菌,實(shí)驗(yàn)條件下來自空氣,工業(yè)上,后期發(fā)酵需要人工接種菌種。
(2)方法步驟:
微思考2制作葡萄酒時(shí),為什么要將溫度控制在18~30 ℃ 制作葡萄醋時(shí),為什么要將溫度控制在30~35 ℃
提示:溫度是影響酵母菌和醋酸菌生長(zhǎng)的重要因素。釀酒酵母的最適生長(zhǎng)溫度約為28 ℃,因此,制作葡萄酒時(shí)需要將溫度控制在18~30 ℃。而多數(shù)醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度為30~35 ℃,因此,制作葡萄醋時(shí)要將溫度控制在30~35 ℃。
微判斷
1.泡菜制作的前期通氧,后期應(yīng)嚴(yán)格保持無氧條件。( )
2.利用帶蓋的瓶子制作果酒時(shí),應(yīng)將瓶子裝滿,以創(chuàng)造無氧環(huán)境。( )
×
×
一 泡菜的制作
重難歸納
泡菜制作成功的關(guān)鍵點(diǎn):
(1)材料的選擇及用量。
①蔬菜應(yīng)新鮮,若放置時(shí)間過長(zhǎng),蔬菜中的硝酸鹽易被還原成亞硝酸鹽,泡菜中的亞硝酸鹽含量會(huì)增加,對(duì)人體有害。
②鹽水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~20%,鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大作用:一是除去水中的氧氣;二是殺滅鹽水中的微生物。
(2)防止雜菌污染:每次取樣的用具要洗凈,并迅速封口。
(3)創(chuàng)造無氧環(huán)境。
①鹽水要沒過全部菜料。
②泡菜壇壇蓋邊沿的水槽中要注滿水,以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境,并在發(fā)酵過程中注意經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水。
(4)溫度:發(fā)酵溫度控制在室溫即可,最好在26~36 ℃。溫度過高,則易滋生雜菌;溫度過低,則發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)。
(5)裝壇方法:裝至半壇時(shí),放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,繼續(xù)裝至八成滿。裝至八成滿是為了防止發(fā)酵過程中發(fā)酵液溢出。
我國制作泡菜的歷史悠久。北魏賈思勰《齊民要術(shù)》中記載:“作鹽水,令極咸,于鹽水中洗菜,即內(nèi)甕中?！本筒蜁r(shí),一碟酸爽香脆的泡菜,可增強(qiáng)食欲。盡管泡菜的味道不錯(cuò),但為健康著想,還是應(yīng)該多吃新鮮蔬菜,少吃腌制食品。因?yàn)榕莶酥械膩喯跛猁}含量過高時(shí),會(huì)危害身體健康。
(1)泡菜制作過程中,乳酸菌、乳酸及亞硝酸鹽的含量是如何變化的 (列表格進(jìn)行分析)
提示:
時(shí)期 乳酸菌 乳酸 亞硝酸鹽
發(fā)酵 初期 少(有O2,乳酸菌活動(dòng)受抑制) 少 增多
發(fā)酵 中期 最多(乳酸抑制其他微生物的活動(dòng)) 積累增多,pH下降 減少
發(fā)酵 后期 減少(乳酸積累,pH下降,抑制乳酸菌的活動(dòng)) 繼續(xù)增多,pH繼續(xù)下降;增加到一定程度時(shí),開始減少 減少至相對(duì)穩(wěn)定
(2)自制泡菜時(shí),如何避免雜菌污染
提示:①泡菜壇的密閉性要好,各種用具要滅菌;②清洗蔬菜可以防止雜菌繁殖;③食鹽的用量適宜可以控制雜菌的繁殖;④香辛料也具有抑菌的作用;⑤鹽水的浸泡提供的無氧環(huán)境為乳酸菌的繁殖提供條件,同時(shí)又能抑制好氧細(xì)菌的繁殖。
典例剖析
制作泡菜的過程實(shí)際上是應(yīng)用了乳酸菌的細(xì)胞呼吸原理。將原料放入泡菜壇后應(yīng)怎樣處理才能得到可口的泡菜 (　　)
A.馬上密閉,保持溫度26~36 ℃
B.一直通風(fēng),不密閉,保持溫度26~36 ℃
C.先通風(fēng)后密閉,保持溫度26~36 ℃
D.馬上密閉,溫度保持在60 ℃以上
答案:A
解析:乳酸菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,因此在制作泡菜的過程中要隔絕空氣,并保持適宜溫度。
學(xué)以致用
某人利用乳酸菌制作泡菜時(shí),因操作不當(dāng),泡菜腐爛。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.罐口密閉缺氧,有利于乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖
B.罐口封閉不嚴(yán),O2抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖
C.罐口封閉不嚴(yán),O2抑制了其他腐生細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖
D.罐口封閉不嚴(yán),促進(jìn)了好氧腐生細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖
答案:C
解析:乳酸菌是厭氧細(xì)菌,發(fā)酵過程中,罐口密封不嚴(yán),O2進(jìn)入,會(huì)使乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖受到抑制;同時(shí),由于O2的進(jìn)入,其他好氧細(xì)菌大量繁殖,導(dǎo)致泡菜腐爛。
二 果酒和果醋的制作
重難歸納
1.果酒和果醋的發(fā)酵裝置的設(shè)計(jì)
制作果酒和果醋的發(fā)酵裝置示意圖
(1)設(shè)計(jì)思路:
①因酵母菌的大量繁殖需要空氣,醋酸菌是好氧細(xì)菌,所以果酒制作的前期和果醋制作的整個(gè)過程都需要O2;因酵母菌是在無氧條件下產(chǎn)生酒精的,所以果酒制作的后期應(yīng)防止O2進(jìn)入發(fā)酵瓶,故應(yīng)設(shè)置可開閉的充氣口。
②由于發(fā)酵過程中都產(chǎn)生CO2,因此需要設(shè)置排氣口;為防止空氣中微生物的污染,排氣口應(yīng)連接一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管。
③因要對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè),應(yīng)設(shè)置出料口,以便于取料。
(2)該裝置的使用方法:制作果酒時(shí),應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制作果醋時(shí),應(yīng)將充氣口連接充氣泵,通入無菌空氣(O2)。
(3)在制作果醋時(shí),若糖源不足,可以用果酒來制果醋。這種情況下,需要在果酒中加入醋酸菌。
特別提醒 酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵,并非一開始就是嚴(yán)格的無氧環(huán)境。在酒精發(fā)酵過程中往往“先通氣后密封”:“通氣”的目的是使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖;“密封”的目的是使酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精。
2.比較果酒和果醋的制作
易錯(cuò)提醒 醋酸菌是好氧細(xì)菌,它對(duì)O2的含量特別敏感,當(dāng)進(jìn)行深層發(fā)酵時(shí),即使短時(shí)間中斷通入O2,也會(huì)引起醋酸菌死亡;其將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛進(jìn)而變?yōu)橐宜岬臈l件是“糖源不足”而不是“O2不足”。
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
(1)若酵母菌數(shù)量少,產(chǎn)生的酒精少,原因可能是發(fā)酵前期酵母菌沒有充分地進(jìn)行有氧呼吸,酵母菌的繁殖受到抑制。
(2)若酵母菌數(shù)量充足,但是產(chǎn)生的酒精較少或不能產(chǎn)生酒精,原因可能是發(fā)酵后期密封不嚴(yán),酵母菌進(jìn)行了有氧呼吸。
(3)若產(chǎn)生的乙酸少,則很可能是O2不足所致。
葡萄酒醇厚、濃郁,耐人尋味;蘋果酒清香、明快,風(fēng)味清爽。如果將果酒進(jìn)一步發(fā)酵,還能獲得果醋。某同學(xué)在家中進(jìn)行了果酒和果醋的制作,其中有幾個(gè)操作影響了制作的效果:①為了方便,他先將新鮮的葡萄去除枝梗,再將葡萄進(jìn)行清洗;②將榨出的葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí),為了獲得更多的果酒,發(fā)酵液超過了容積的2/3。請(qǐng)分析制作效果受影響的具體原因。
提示:①應(yīng)該先沖洗葡萄,再去除枝梗,以免去除枝梗時(shí)葡萄破損,增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。
②在果酒制作過程中,發(fā)酵瓶要留有大約1/3的空間,給酵母菌提供O2,酵母菌進(jìn)行有氧呼吸(產(chǎn)生CO2),大量繁殖。發(fā)酵后期缺氧,酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵,產(chǎn)生大量的CO2,發(fā)酵瓶中的空間可暫時(shí)儲(chǔ)存CO2,起到緩沖作用,防止瓶?jī)?nèi)氣壓過大,引起發(fā)酵裝置爆裂。
典例剖析
果酒和果醋制作過程中,發(fā)酵條件的控制至關(guān)重要。下列相關(guān)措施正確的是(　　)
A.葡萄汁要裝滿發(fā)酵瓶,造成無氧環(huán)境,有利于發(fā)酵
B.果酒發(fā)酵過程中,每隔12 h左右打開瓶蓋一次,放出CO2
C.果酒發(fā)酵過程中溫度控制在30 ℃,果醋發(fā)酵過程中溫度控制在20 ℃
D.在果醋發(fā)酵過程中,要適時(shí)通過充氣口充氣,以利于醋酸菌的代謝
D
解析:將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí),要留有大約1/3的空間。果酒發(fā)酵過程中,每隔12 h左右將瓶蓋擰松一次,不能打開瓶蓋。果酒發(fā)酵過程中溫度控制在18~30 ℃,果醋發(fā)酵過程中溫度控制在30~35 ℃。
學(xué)以致用
下列關(guān)于果酒和果醋制作的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)
A.參與發(fā)酵的微生物都含有線粒體
B.發(fā)酵過程中培養(yǎng)液的pH都會(huì)下降
C.制作果酒時(shí)瓶口先通氣后密閉,而制作果醋時(shí)需要一直通入O2
D.果酒制成后可將裝置移至溫度略高的環(huán)境中制作果醋
答案:A
1.下列關(guān)于果酒制作過程的敘述,正確的是(　　)
A.應(yīng)先去除葡萄的枝梗,再進(jìn)行沖洗
B.使發(fā)酵裝置的溫度維持在28 ℃左右最好
C.在發(fā)酵過程中,需從充氣口不斷通入空氣
D.由于酵母菌的繁殖能力很強(qiáng),不需要對(duì)所用裝置進(jìn)行消毒處理
答案:B
解析:應(yīng)該先沖洗葡萄,再去除枝梗,以避免去除枝梗時(shí)葡萄破損,增加被雜菌污染的機(jī)會(huì),A項(xiàng)錯(cuò)誤。釀酒酵母的最適生長(zhǎng)溫度約為28 ℃,B項(xiàng)正確。在發(fā)酵過程中,應(yīng)先通氣,后密封發(fā)酵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。雖然酵母菌的繁殖能力很強(qiáng),但仍要對(duì)所用裝置進(jìn)行消毒處理,因?yàn)槠浜袑?duì)葡萄酒有害的微生物,會(huì)影響酒的品質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.利用果酒制作果醋的原理是(　　)
A.醋酸菌將乙醇還原為乙酸
B.醋酸菌將乙醇氧化為乙酸
C.醋酸菌將乙醇分解為CO2、水和乙酸
D.醋酸菌直接將乙醇氧化為乙酸,不需要其他中間轉(zhuǎn)化過程
答案:B
解析:在缺少糖源時(shí),醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛,再將乙醛變?yōu)橐宜帷?br/>3.下列操作不能防止發(fā)酵液被污染的是(　　)
A.榨汁機(jī)清洗干凈并晾干
B.發(fā)酵瓶清洗干凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒
C.裝入葡萄汁后,封閉充氣口
D.發(fā)酵裝置的排氣口直接與瓶身連接
答案:D
解析:發(fā)酵裝置的排氣口應(yīng)通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是防止空氣中微生物的污染。
4.制作泡菜時(shí),所用的泡菜壇必須密封,原因是(　　)
A.防止水分蒸發(fā) B.防止壇內(nèi)蔬菜萎蔫
C.防止O2進(jìn)入壇內(nèi)抑制發(fā)酵 D.防止產(chǎn)生的乳酸揮發(fā)
答案:C
解析:制作泡菜要用乳酸菌,乳酸菌是厭氧細(xì)菌,因此泡菜壇要加蓋封口并向壇蓋邊沿的水槽中注滿水,以避免外界空氣的進(jìn)入。如果有空氣進(jìn)入,就會(huì)抑制乳酸菌的活動(dòng),從而影響泡菜的品質(zhì)。
5.下圖表示果酒和果醋制作過程中的物質(zhì)變化過程。下列敘述正確的是(　　)
A.①和②都只能發(fā)生在
無氧條件下
B.①和③都發(fā)生在酵母
細(xì)胞的線粒體中
C.③和④都需要O2的參與
D.①~④所需的最適溫度基本相同
答案:C
解析:①既是無氧呼吸的第一階段,又是有氧呼吸的第一階段,因此有氧、無氧條件下都能發(fā)生,A項(xiàng)錯(cuò)誤。①發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,B項(xiàng)錯(cuò)誤。③屬于有氧呼吸第二、三階段,需要O2的參與,④乙醇形成乙酸也需要O2的參與,C項(xiàng)正確。不同化學(xué)反應(yīng)所需要的酶不同,最適溫度一般也不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.目前市場(chǎng)上果酒、果醋等越來越受到人們的青睞。請(qǐng)回答下列問題。
(1)在葡萄酒的自然發(fā)酵過程中,起主要作用的酵母菌的來源是　 。
(2)蘋果醋的生產(chǎn)過程利用了　　　　　　的發(fā)酵作用,該過程需將溫度控制在　　　　　　 ℃;若要提高果醋的產(chǎn)量,發(fā)酵過程中還必須提供　　　　　環(huán)境、適宜的　　　　等條件。
(3)喝剩的葡萄酒放置一段時(shí)間后會(huì)變酸的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)在果酒釀制過程中,如果滅菌不嚴(yán)格,含有醋酸菌,則在酒精發(fā)酵旺盛時(shí),醋酸菌　　　　(填“能”或“不能”)將果汁中的糖發(fā)酵為乙酸,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。
答案:(1)附著在葡萄皮上的野生酵母菌
(2)醋酸菌　30~35　有氧　pH
(3)空氣中的醋酸菌混入葡萄酒后發(fā)酵產(chǎn)生了乙酸
(4)不能　醋酸菌是好氧細(xì)菌,而果酒發(fā)酵為無氧發(fā)酵,醋酸菌無法生存

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