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1、第一章第1节 传统发酵技术的应用人教版 高中生物选择性必修三学习目标举例说明日常生活中某些食品运用传统发酵技术生产。1.文化基础：认识乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的结构和代谢类型。2.自主发展：掌握泡菜、果酒和果醋制作过程中发酵条件的控制。3.社会参与：讨论泡菜的食品安全问题。凉州词从社会中来一、发酵与传统发酵技术1.发酵的历史：2.发酵的概念：3.传统发酵技术：举例：日常生活中有哪些食品利用微生物发酵？一、发酵与传统发酵技术1.发酵的历史：约9000年前，我们的祖先就会利用微生物将_等发酵成含_的饮料。1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的_引起的。谷物、水果酒精酵母菌2.
2、发酵的概念：人们利用_，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。3.传统发酵技术(腐乳制作)微生物参与发酵的微生物：多种微生物，如_等，其中起主要作用的是_。发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的_。3.传统发酵技术的概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行_的技术一般称为传统发酵技术。肽和氨基酸发酵、制作食品酵母、曲霉和毛霉毛霉二、尝试制作传统发酵食品乳酸菌酵母菌醋酸菌代谢特点最适温度代谢产物日常制品阅读P57，完成下表1.乳酸菌生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。代谢特点：厌氧细菌，在无氧的
3、情况下能将葡萄糖分解成乳酸，反应简式：C6H12O62C3H6O3(乳酸)能量。2.酵母菌代谢特点：单细胞真菌，兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发酵，反应简式为C6H12O6酶()2C2H5OH(酒精)2CO2能量。生产应用：用于酿酒、制作馒头和面包等。3.醋酸菌代谢特点：好氧细菌，当O2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸，反应简式为：C6H12O62O22CH3COOH(醋酸)2H2O2CO2能量；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C2H5OHO2CH3COOH(醋酸)H2O能量。最适生长温度为3035。生产应用：用于制作各种风味的醋。二、尝试制作传统发酵食品乳酸
4、菌酵母菌醋酸菌代谢特点最适温度代谢产物日常制品阅读P57，完成下表厌氧型厌氧型兼性厌氧型兼性厌氧型好氧细菌好氧细菌37370 0C C28280 0C C30-3530-350 0C C乳酸乳酸酒精酒精醋酸醋酸乳制品、泡菜乳制品、泡菜酿酒、馒头、酿酒、馒头、面包面包醋醋探究实践三、制作泡菜菌种来源：植物体表面天然乳酸菌。材料：食盐、清水、新鲜蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜坛1.自主学习、分组讨论泡菜制作原理2.实验方法步骤(1)配制盐水 (2)蔬菜装坛 (3)加盐水 (4)封坛发酵(5)记录、分析实验过程中存在问题及预测实验结果（1）了解实验原理，熟悉实验操作。（2）分工明确：小组成员观察
5、并记录（3）10分钟内完成实验。（4）记录操作过程发现的问题。（5）保持安静、轻放轻拿。3.实验要求：4.泡菜制作的注意事项5.思考与讨论6.知识拓展少少(有氧气，乳酸菌有氧气，乳酸菌活动受抑制活动受抑制)少少增加增加(硝酸盐还硝酸盐还原菌的作用原菌的作用)最多最多(乳酸抑制乳酸抑制其他菌活动其他菌活动)增多，增多，pH下降下降下降下降(硝酸盐还原菌硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝受抑制，部分亚硝酸盐被分解酸盐被分解)减少减少(乳酸继续积乳酸继续积累，累，pH继续下降，继续下降，抑制自身活动抑制自身活动)继续增多，继续增多，pH继续下降继续下降下降至相对稳定下降至相对稳定(硝酸盐还原菌硝酸盐还原菌
6、被完全抑制被完全抑制)探究实践四、制作果酒和果醋挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵果酒果酒果醋果醋1.自主学习、分组讨论果酒和果醋制作原理2.实验方法步骤方法步骤器具消毒:将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗千净，用体积分数为70%的酒精消毒,晾干备用。冲洗:新鲜葡萄用清水冲洗1-2次,再去除枝梗和腐烂籽粒，沥干。榨汁:用榨汁机榨取葡萄汁，装人发酵瓶中，留大约的1/3空间,盖好瓶盖。酒精发酵:温度控制在18-30C,每隔12h左右将瓶盖松一次,但不要打开瓶盖。发酵时间为10-12d。醋酸发酵:葡萄酒制作完成后，打开瓶盖,盖上一层纱布，进行葡萄醋发酵,温度为30-35
7、C,时间为7-8d。比较果酒和果醋制作的原理比比较项目目果酒果酒果醋果醋菌种菌种反反应式式酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌无氧条件下，酒精发酵：无氧条件下，酒精发酵：C6H12O62C2H5OH+2CO2缺少糖源、氧气充足时：缺少糖源、氧气充足时：C2H5OH+O2CH3COOH+H2O氧气、糖源充足时：氧气、糖源充足时：C C6 6H H1212O O6 62O2O2 22CH2CH3 3COOHCOOH2CO2CO2 22H2H2 2O O有氧条件下，大量繁殖：有氧条件下，大量繁殖：C6H12O6+6O26CO2+6H2O附着在葡萄皮上的野生型酵母菌附着在葡萄皮上的野生型酵母菌空气中的醋酸菌空气中
8、的醋酸菌单细胞真核生物单细胞真核生物单细胞原核生物单细胞原核生物出芽生殖、孢子生殖出芽生殖、孢子生殖二分裂生殖二分裂生殖异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型异养需氧型异养需氧型2.果酒与果醋的比较1830 3035 1012 d78 d前期需氧，后期无氧前期需氧，后期无氧一直需要充足氧气一直需要充足氧气酸性酸性酸性酸性酒精与酸性的重铬酸钾酒精与酸性的重铬酸钾溶液反应呈现灰绿色溶液反应呈现灰绿色反应液反应液pH下降下降醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料酒精发酵为醋酸发酵提供原料3.思考与讨论思考与讨论3.在制作果酒和果醋的过程中，发酵液分别
9、有哪些变化?其中最明显的变化发生在发酵后多少天?引起变化的原因是什么?提示：葡萄酒发酵的过程中，主要是酵母菌把发酵液中的糖转化为酒精;葡萄醋发酵的过程中，先是酵母菌把发酵液中的糖转化为酒精，再由醋酸菌将酒精转化为醋酸。在发酵10天后变化最明显。由于发酵作用，糖大部分转化为CO2，CO2排出越来越旺盛从排气口排出。发酵过程产生热量,使发酵液温度上升，但酒精发酵温度应严格控制在18-25C。在发酵过程中，色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中。4.在制作果酒的过程中，除了酵母菌，是否还有其他微生物生长?它们会对果酒发酵产生影响吗?如果有，如何避免这种影响?提示：果酒中除了酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等微生
10、物。乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，从而使果酒变质。可以通过调节发酵的温度、果酒的pH等来控制乳酸菌的含量。果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情况下，醋酸菌能把糖分解成醋酸;在缺少糖源的情况下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。由于醋酸菌在有氧的条件下才能进行旺盛的代谢活动，因此在制作果酒的过程中尽量减少O2含量，可以抑制醋酸菌的生长繁殖。此外，通过调节发酵的温度、果酒的pH等同样可以控制醋酸菌的含量。5.在制作果醋的过程中，酵母菌是否还会继续发酵?醋酸菌从何而来?采用什么措施可以加快果醋的制作?提示：随着醋酸发酵的进行，发酵液的pH、发酵
11、温度等均不利于酵母菌的生长繁殖，因此酵母菌活性很低。在我们的实验条件下，当打开瓶盖后，空气中的醋酸菌会进入发酵液中大量繁殖，其他的菌因不适应环境条件而不能繁殖。在工业上，后期醋的发酵需要人工接种醋酸菌。我们制作果醋时，可以先买一瓶醋，将其打开暴露于空气中，一段时间后在醋的表面会有一层薄膜(实际上是醋酸菌)，用这层薄膜进行接种可以明显缩短制作果醋的时间。1.下列关于制作葡萄酒的操作，正确的是()A.让发酵装置接受光照B.在发酵过程中适时排气C.将发酵温度控制在450CD.向发酵装置中持续通人空气五、总结及练习B2.下列关于一些传统发酵食品制作的叙述，错误的是()A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵B.制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶C.制作果洒利用了酵母菌在无氧条件下产生酒精D.制作果醋利用了醋酸菌在无氧条件下产生醋酸D六、小总结
