1-3 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 教學(xué)課件-高二生物蘇教版選擇性必修三

第一章發(fā)酵工程第三節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和產(chǎn)品（一）制作傳統(tǒng)泡菜1.制作泡菜的原理（1)利用植物體表面天然的乳酸菌；(2)發(fā)酵期間，乳酸會不斷的積累，當它的質(zhì)量百分比為0.4%~0.8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳。（3）反應(yīng)式：C6H12O6→2C3H6O3（乳酸）+能量酶2.材料用具（2）調(diào)味品：如花椒、八角、生姜、蒜瓣及其他香辛料、白酒、白砂糖和鹽。（3）泡菜壇或其他密封性良好的罐子。(1)各種蔬菜（選新鮮蔬菜或其他原料）均可，一般用白菜、洋白菜、黃瓜、豇豆、胡蘿卜、白蘿卜等。3.制作流程配制鹽水用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用；原料處理、蔬菜裝壇將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，裝入泡菜壇內(nèi)；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；①鹽的作用：②鹽水濃度要適宜的目的：③鹽水煮沸的目的：調(diào)味；抑制其他微生物生長過高：口味不佳；可能殺死乳酸菌過低：雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。殺滅水中微生物；去除水中的氧氣④為什么泡菜壇只能裝八分滿？

防止因裝太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導(dǎo)致菜料變質(zhì)腐爛；同時留有一定空間，也更方便拿取泡菜。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(jīng)常向水槽中補充水；根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時間；給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無氧環(huán)境，嚴格控制厭氧條件泡菜制作需要在無氧條件下進行⑤用水密封泡菜壇的目的：⑥以上說明泡菜制作需要什么條件？⑦為什么在泡菜制作過程中要保持無氧環(huán)境？制作泡菜所用的菌種是乳酸菌，乳酸菌是一種厭氧菌，只有在無氧環(huán)境中才會進行乳酸發(fā)酵。4.泡菜的制作過程分析

泡菜在發(fā)酵期間，由于乳酸菌的發(fā)酵作用，發(fā)酵產(chǎn)物乳酸不斷積累，因此可以根據(jù)微生物的活動情況和乳酸積累量，將泡菜發(fā)酵過程分為三個階段。(1)發(fā)酵初期：蔬菜剛?cè)雺瘯r，其表面帶入的微生物，主要以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍,壇內(nèi)尚有留存的O2，

等微生物呼吸作用，產(chǎn)生較多的CO2,

會有氣泡從壇沿水槽內(nèi)間歇性地放出，從而使壇內(nèi)逐漸形成厭氧狀態(tài)，

發(fā)酵開始。酵母菌乳酸(2)發(fā)酵中期：由于初期乳酸發(fā)酵使乳酸不斷積累，pH下降，厭氧狀態(tài)形成，乳酸菌開始活躍，并產(chǎn)生大量乳酸，乳酸的積累量可達到0.6%～0.8%，pH為3.5～3.8。這一期間為泡菜完全成熟階段，泡菜有酸味而且清香。試分析此時期壇內(nèi)其他微生物的活動情況及原因：①由于pH的不適，大腸桿菌、酵母菌和霉菌的活動受到抑制；②由于氧氣耗盡，需氧型微生物的活動受到抑制.(3)發(fā)酵后期：在此期間繼續(xù)進行乳酸發(fā)酵，乳酸含量繼續(xù)增加，可達1.0%以上。當乳酸含量達到1.2%以上時，發(fā)酵速度會逐漸變緩甚至停止，主要原因是______________________________。此階段泡菜酸度過高，風味已不協(xié)調(diào)。pH過低，乳酸菌的活動受到抑制泡菜好吃，但不宜多吃，泡菜中亞硝酸鹽會危及人體健康5、泡菜腌制中亞硝酸鹽產(chǎn)生資料:發(fā)酵初期，泡菜中微生物生長很快，將蔬菜中硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽的含量逐步上升。微生物代謝活動將氧氣消耗殆盡，泡菜壇中的環(huán)境不利于乳酸菌以外的其他微生物生長，生成的亞硝酸鹽減少。因此，亞硝酸鹽的含量會逐漸下降并趨于一個相對穩(wěn)定的數(shù)值。注意：亞硝酸鹽本身并不致癌，亞硝酸鹽會轉(zhuǎn)化為亞硝胺（致癌、致畸和致突變）作用。亞硝胺硝酸鹽亞硝酸鹽還原細菌等微生物(硝酸還原菌產(chǎn)生硝酸還原酶)【典例】某同學(xué)在制作泡菜前，查閱資料得知，可以向泡菜壇中加些“陳泡菜水”，在用5﹪的食鹽水制作泡菜時，他在不同時間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果見右欄曲線圖，請你幫他分析問題。1、據(jù)圖分析，從亞硝酸鹽含量來看，你認為該泡菜在什么時間食用比較合適？為什么？2、他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結(jié)果最可能的原因是什么？3、加入“陳泡菜水”的目的是什么？13天后食用比較好，亞硝酸鹽含量低鹽濃度高，殺死了乳酸菌等微生物“陳泡菜水”含乳酸菌，可快速發(fā)酵產(chǎn)生乳酸（二）制作果酒和果醋1.制作原理（1）許多新鮮水果（如葡萄）的果皮表面附著有大量的不同種類的野生酵母菌，在它們作用下，水果可以發(fā)酵成果酒。（2)酵母菌在有氧條件下，進行有氧呼吸，大量繁殖；酵母菌在無氧條件下能進行酒精發(fā)酵。酶C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量C6H12O6→2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量酶C2H5OH+O2→CH3COOH（醋酸）+H2O+能量酶(3)醋酸菌在氧氣、糖源充足時,將糖分解成醋酸;當缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿帷6H12O6+2O2→2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量酶2.制作流程器具消毒將發(fā)酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數(shù)為70%的酒精消毒，晾干備用沖洗葡萄取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干榨汁裝瓶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），蓋好瓶蓋酒精發(fā)酵將溫度控制在18-25℃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.①70%的酒精的作用：②沖洗的目的：③沖洗1-2次即可，能否反復(fù)沖洗，為什么？④為什么去梗前沖洗：⑤葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，為何要留有1/3的空間？⑥每隔12h左右將瓶蓋擰松一點的目的：⑦擰松但不打開的目的：消毒去除表面灰塵、污物防止野生菌種數(shù)量減少，影響發(fā)酵避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機會a.先讓酵母菌進行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2后，再進行酒精發(fā)酵；b.防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出不能，排出CO2，防止發(fā)酵瓶爆裂防止雜菌污染果醋發(fā)酵當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，加入部分葡萄汁，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。果醋檢測果酒檢測可通過從發(fā)酵瓶口取樣來對發(fā)酵的情況進行檢測⑧如何檢測果酒的發(fā)酵情況（檢測是否產(chǎn)生酒精）？a.聞b.品嘗c.用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液檢測橙色→灰綠色⑨醋酸菌從何而來？⑩如何檢測果醋的發(fā)酵情況？a.聞；b.品嘗；c.使用pH試紙檢測檢測和比較發(fā)酵前后的pH值；d.觀察醋酸菌膜是否形成；打開瓶蓋后，葡萄汁和空氣中的醋酸菌會進入果酒發(fā)酵液中大量繁殖，其他的菌因不適應(yīng)環(huán)境條件（不能利用乙醇）而不能繁殖3．酸奶的制作

發(fā)酵過程中產(chǎn)生乳酸的細菌稱為乳酸菌。酸奶一般是以牛奶為原料、乳酸菌參與發(fā)酵制作而成的奶制品。酸奶既保留了牛奶的主要營養(yǎng)成分，又因為含有大量的乳酸菌而有新的生理作用。每天攝入適量的酸奶，可以抑制有害菌在腸道中的生長繁殖，從而改善腸道環(huán)境，維持腸道微生物的相對平衡。（三）制作酸奶閱讀教材31頁酸奶制作內(nèi)容，思考：（1）酸奶的制作原理？

以牛奶為主要原料，接入一定量的菌種或市售酸奶（其中含有乳酸菌）。隨著乳酸菌在牛奶中生長繁殖，牛奶中的乳糖變?yōu)槿樗?，乳液的pH隨之下降，乳酪蛋白發(fā)生凝集，牛奶成為酸奶。（三）制作酸奶閱讀教材31頁酸奶制作內(nèi)容，思考：（2）酸奶制作時，涉及哪些無菌技術(shù)？（3）為什么分裝后，牛奶要基本裝滿容器，使容器上部留出的空隙盡可能??？奶瓶等容器的滅菌，牛奶的消毒。乳酸菌是厭氧菌。酸奶的制作過程滅菌將奶瓶等器皿放在不銹鋼鍋中，用沸水煮15min。消毒將牛奶倒入滅菌后的奶瓶中，倒入量不要超過奶瓶容積的2/3，再將牛奶加熱至90℃，保溫5min，或?qū)⑴Ｄ讨糜?0℃恒溫水浴箱中15min。接種加熱滅菌后，待原料奶的溫度下降到43℃~45℃時，向原料奶中加入市售酸奶，接種量為原料奶量的5%~10%，用玻璃棒攪拌均勻。分裝如需制備更小容量的酸奶，可先將牛奶分裝至容積適當?shù)娜萜髦校龠M行發(fā)酵。這樣制成的酸奶可以呈凝乳狀態(tài)。發(fā)酵將分裝好的牛奶置于恒溫箱中進行發(fā)酵；溫度：40℃~43℃，培養(yǎng)3~4h，或30℃培養(yǎng)18~20h。冷卻發(fā)酵結(jié)束時，將酸奶取出，迅速將其冷卻到10℃以下，使酸奶中的乳酸菌停止代謝，以防止酸度過高而影響口感。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)中三種常用菌種的比較項目酵母菌醋酸菌乳酸菌生物學(xué)分類真核生物原核生物原核生物代謝類型異養(yǎng)兼