新教材高中生物選擇性必修3課件4：1 1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 - 副本(人教版)

第1節(jié)

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙場(chǎng)君莫笑，古來(lái)征戰(zhàn)幾人回。”(唐·王翰)詩(shī)中提及的葡萄酒是人類利用微生物發(fā)酵制作而來(lái)的。通過(guò)微生物的發(fā)酵作用還可以制作葡萄醋。從社會(huì)中來(lái)葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄為原料發(fā)酵而來(lái)的飲品，為什么一個(gè)是醇厚濃郁、耐人尋味的酒，一個(gè)卻是酸味柔和、口感綿長(zhǎng)的醋呢?它們的制作方法有什么不同?你想不想自己動(dòng)手制作葡萄酒和葡萄醋呢?釀酒技術(shù)給古代人民的生活增添了豐富的色彩漢代磚刻上的釀酒圖我國(guó)古代釀酒作坊的繪畫一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1．發(fā)酵的概念發(fā)酵是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過(guò)微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過(guò)程。2．腐乳的制作(1)參與的微生物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。(2)腐乳的特點(diǎn)豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鮮美，易于消化吸收，便于保存。3．傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)(1)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(lái)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)。(2)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。(3)發(fā)酵產(chǎn)品利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品有腐乳、醬、醬油、醋、泡菜和豆豉等。二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品1.傳統(tǒng)發(fā)酵食品所利用的微生物(1)乳酸菌代謝特點(diǎn)厭氧型種類很多，常見的有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌分布空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物的腸道內(nèi)均有分布應(yīng)用乳制品的發(fā)酵、泡菜的腌制等如酸奶等的發(fā)酵發(fā)酵原理C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶——原核生物(2)酵母菌代謝特點(diǎn)兼性厭氧型，釀酒酵母的最適生長(zhǎng)溫度約為28℃

分布應(yīng)用釀酒、制作饅頭和面包等發(fā)酵原理——真核生物常存在于含糖量較高的水果、蔬菜表面C6H12O6酶2C2H5OH（酒精）+2CO2+能量(3)醋酸菌代謝特點(diǎn)好氧型，多數(shù)醋酸菌的最適生長(zhǎng)溫度約為30~35℃

應(yīng)用制作各種風(fēng)味的醋發(fā)酵原理——原核生物C6H12O6+2O2

酶2CH3COOH（乙酸）+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2酶CH3COOH（乙酸）+H2O+能量①O2、糖源都充足時(shí)，能通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)將糖分解成乙酸：②缺少糖源時(shí)，則將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜幔?.制作泡菜菌種來(lái)源：植物體表面天然的乳酸菌材料用具：食鹽、清水、新鮮蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛料、泡菜壇或其他密封性良好的罐子等。探究·實(shí)踐方法步驟:鹽水配制配制質(zhì)量濃度為5%-20%的鹽水，煮沸消毒，冷卻待用菜料處理密封菜壇①鹽的作用：調(diào)味、抑制微生物生長(zhǎng)，所以鹽含量過(guò)低會(huì)造成細(xì)菌污染。②煮沸的目的：殺菌(殺滅水中的微生物及除去水中氧氣)。③冷卻：是為了不影響乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)。鹽水配制冷卻鹽水倒入壇中，鹽水沒過(guò)全部菜料，蓋好壇蓋，向壇蓋邊沿水槽注水，創(chuàng)造無(wú)氧條件菜料處理密封菜壇將新鮮蔬榮洗凈切塊(條)，晾干裝半壇，放入調(diào)味料，再裝菜料至八成滿方法步驟:鹽水配制菜料處理密封菜壇初期，有蔬菜表面帶入的大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，它們可進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)物中會(huì)產(chǎn)生較多的二氧化碳，如果泡菜壇裝的太滿，發(fā)酵液可能會(huì)溢出壇外；泡菜壇裝的太滿，會(huì)使鹽水不容易完全淹沒菜料，從而導(dǎo)致壇內(nèi)菜料變質(zhì)腐爛。用水密封泡菜壇的目的是什么？這說(shuō)明泡菜制作需要什么條件？水封閉壇口起著使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕的作用，這是最簡(jiǎn)易的造成無(wú)氧環(huán)境的方法。說(shuō)明乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵需無(wú)氧環(huán)境。為什么泡菜壇只能裝八分滿？方法步驟: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(shí)，他在不同時(shí)間測(cè)定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結(jié)果如圖，請(qǐng)你幫他分析問(wèn)題。(1)從亞硝酸鹽含量來(lái)看，該泡菜在什么時(shí)間食用比較合適？為什么？13天后食用比較好，此時(shí)亞硝酸鹽含量低。(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個(gè)結(jié)果最可能的原因是什么？鹽濃度過(guò)高，殺死了乳酸菌等微生物。(3)加入“陳泡菜水”的目的是什么？“陳泡菜水”含乳酸菌，可快速發(fā)酵產(chǎn)生乳酸。練一練O2抑制乳酸菌活動(dòng)初期少中期最多乳酸抑制其他微生物活動(dòng)后期減少乳酸積累，pH下降，抑制乳酸菌活動(dòng)泡菜發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌數(shù)量的變化情況初期少中期增多后期繼續(xù)增多，最后保持穩(wěn)定泡菜發(fā)酵過(guò)程中乳酸含量的變化情況泡菜發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量的變化情況硝酸鹽還原菌的作用初期增加中期開始下降硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解后期繼續(xù)下降硝酸鹽還原菌被完全抑制(1)用于制作泡菜的蔬菜應(yīng)新鮮，若放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，蔬菜中的亞硝酸鹽含量相對(duì)較高。(2)用清水和食鹽配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～20%的鹽水。食鹽的用量過(guò)高，乳酸發(fā)酵受抑制，泡菜風(fēng)味差；用量過(guò)低，雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。鹽水要煮沸后冷卻，煮沸的作用：一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他微生物。(3)控制發(fā)酵時(shí)間：一般在腌制10天后，亞硝酸鹽含量開始下降。但泡菜發(fā)酵時(shí)間并不是越長(zhǎng)越好，一方面發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)產(chǎn)生其他有害物質(zhì)；另一方面，發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，乳酸含量過(guò)高，口味不佳。制作泡菜的注意事項(xiàng)(4)控制嚴(yán)格的厭氧條件的措施①選擇合適的發(fā)酵容器，如泡菜壇，這是一種既科學(xué)又簡(jiǎn)單的厭氧發(fā)酵容器。②鹽水煮沸后冷卻待用。③裝壇時(shí)壓實(shí)，使鹽水沒過(guò)全部菜料。④泡菜壇用水封口不讓空氣進(jìn)入，創(chuàng)造一個(gè)封閉無(wú)氧的環(huán)境，發(fā)酵期間不宜開蓋，并注意在發(fā)酵過(guò)程中經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水。(5)控制適宜的發(fā)酵溫度：溫度過(guò)高易導(dǎo)致雜菌滋生；溫度過(guò)低不利于乳酸發(fā)酵，會(huì)使發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)。制作泡菜的注意事項(xiàng)探究·實(shí)踐3.制作果酒和果醋菌種來(lái)源：新鮮水果的果皮表面附著有大量的不同種類的野生酵母菌。材料用具：新鮮的水果(如葡萄、蘋果、山楂和龍眼等)、洗潔精、體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精、發(fā)酵瓶、紗布和榨汁機(jī)等。方法步驟:(1)器具消毒防止污染發(fā)酵液將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用(2)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，瀝干防止沖洗掉葡萄皮上野生的酵母菌；防止污染發(fā)酵液(3)榨汁用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，并裝入發(fā)酵瓶中，留有大約1/3的空間，蓋好瓶蓋防止發(fā)酵液溢出，并且酵母菌可以進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖(4)酒精發(fā)酵發(fā)酵溫度嚴(yán)格控制在18~30℃，時(shí)間控制在10~12d，每隔12h左右將瓶蓋擰松一次創(chuàng)造無(wú)氧環(huán)境進(jìn)行酒精發(fā)酵，并可以防止好氧型微生物污染發(fā)酵液；由于發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生CO2，因此要及時(shí)排氣，以防止發(fā)酵瓶爆裂。(5)醋酸發(fā)酵打開瓶蓋，蓋上一層紗布，發(fā)酵溫度為30~35℃，時(shí)間為7~8d創(chuàng)造有氧環(huán)境進(jìn)行醋酸發(fā)酵結(jié)果分析與評(píng)價(jià)(1)在制作果酒和果醋的過(guò)程中，發(fā)酵液分別有哪些變化？發(fā)酵酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵氣味和味道氣泡和泡沫發(fā)酵液顏色酒味有氣泡和泡沫顏色加深變成深紅色(以紫葡萄作原料)酸味無(wú)氣泡和泡沫渾濁，液面形成白色菌膜在制作果酒的過(guò)程中，除了酵母菌，果酒中還有乳酸菌、醋酸菌等微生物。乳酸菌可能分解果酒中的糖等，從而使果酒變質(zhì)?？梢酝ㄟ^(guò)改變發(fā)酵的溫度、果酒的pH等控制乳酸菌的含量。醋酸菌可以將糖或乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸，由于醋酸菌在有氧的條件下才能進(jìn)行旺盛的代謝活動(dòng)，因此在制作果酒的過(guò)程中盡量減少氧氣含量，可以抑制醋酸菌的生長(zhǎng)繁殖。此外，通過(guò)改變發(fā)酵的溫度、果酒的pH等同樣可以控制醋酸菌的含量。(2)如何防止其他微生物對(duì)果酒發(fā)酵的影響?結(jié)果分析與評(píng)價(jià)(3)在制作果醋的過(guò)程中，酵母菌是否還會(huì)繼續(xù)發(fā)酵？隨著醋酸發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵液的pH、發(fā)酵溫度等均不利于酵母菌的生長(zhǎng)繁殖，因此酵母菌活性很低。(4)醋酸菌從何而來(lái)？采用什么措施可以加快果醋的制作？打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會(huì)進(jìn)入發(fā)酵液中大量繁殖，其他的菌因不適應(yīng)環(huán)境條件而不能繁殖。我們制作果醋時(shí)，可以先買一瓶醋，將其打開暴露于空氣中，一段時(shí)間后在醋的表面會(huì)有一層薄膜，用這層薄膜進(jìn)行接種可以明顯縮短制作果醋的時(shí)間。發(fā)酵裝置圖分析醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵，輸入無(wú)菌空氣；制作果酒時(shí)關(guān)閉充氣口排出CO2防止空氣中微生物的污染便于取料，及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵進(jìn)行的情況出料口充氣口排氣口長(zhǎng)而彎曲的膠管

(1)榨汁機(jī)、發(fā)酵瓶等器具要用洗潔精清洗干凈并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干。(2)清洗葡萄時(shí)要先沖洗后去除枝梗和腐爛的籽粒，以避免除去枝梗時(shí)引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機(jī)會(huì)。(3)用帶蓋的瓶子制作果酒時(shí)，每隔12h左右排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋。果酒、果醋制作過(guò)程中防止雜菌污染的措施