1、高中生物传统发酵技术的应用微课精讲+知识点+课件教案习题 重点知识：1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。2、有氧发酵：醋酸发酵 谷氨酸发酵 无氧发酵：酒精发酵 乳酸发酵3、酵母菌是兼性厌氧菌型微生物真菌 酵母菌的生殖方式：出芽生殖(主要) 分裂生殖 孢子生殖4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O66O26CO26H2O5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。C6H12O62C2H5OH2CO26、20左右最适宜酵母菌繁殖 酒精发酵时一般将温度控制在18-257、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵过程中,随着酒
2、精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧 呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。8、醋酸菌是单细胞细菌(原核生物),代谢类型是异养需氧型,生殖方式为二分裂9、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。2C2H5OH4O2CH3COOH6H2O10、控制发酵条件的作用醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。醋酸菌最适生长温度为3035，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。有两条途径
3、生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。11、实验流程：挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵果酒（醋酸发酵果醋）12、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2L，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色13、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭
4、充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气。精品课件：教案：一、发酵与传统发酵技术1发酵(1)发酵的历史：约9 000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。(2)发酵的概念：人们利用微生物，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。2传统发酵技术(1)腐乳的发酵参与发酵的微生物：多种微生物，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。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肽和氨基酸。(2)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
5、利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。(3)传统发酵技术的特点及主要食品以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。主要食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉。二、尝试制作传统发酵食品1传统发酵食品制作所利用的微生物(1)乳酸菌代谢特点：厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，反应简式：C6H12O6酶2C3H6O3(乳酸)能量。生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。(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。最适生长温度约为
6、28_。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C6H12O62O2酶2CH3COOH(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C2H5OHO2酶CH3COOH(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。2制作泡菜(1)菌种的来源利用植物体表面天然的乳酸菌。(2)方法步骤3制作果酒和果醋(1)菌种来源新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。(2)方法步骤判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1多种微生物参与了腐乳的发酵。()
7、2醋酸菌是好氧细菌，乳酸菌和酵母菌是厌氧细菌。()提示：酵母菌是兼性厌氧真菌。3制作葡萄酒的过程中，要定时打开瓶盖放出CO2。()提示：应拧松瓶盖，不应打开瓶盖。4制作泡菜的过程中只有乳酸菌起作用。()提示：不只是乳酸菌起作用，酵母菌、大肠杆菌等也起作用。5传统发酵食品的制作过程中，不同的食品接种不同的菌种。 ()提示：传统发酵技术没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。泡菜制作过程中相关物质变化及注意事项1泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化项目乳酸菌乳酸亚硝酸盐初期少(有氧气，乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)中期最多(乳酸抑制其他菌活动)增多，pH下降下降(硝酸盐还
8、原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制自身活动)继续增多，pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)变化曲线2.泡菜制作的注意事项(1)泡菜坛的选择：应选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。检查时，可将坛口向上压入水中，看坛内有无渗水现象。(2)腌制的条件：要注意控制时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(3)腌制方法：配制质量百分比为5%20%的盐水，盐水要煮沸冷却后备用。蔬菜和配料装至八成满时，加盐水没过全部菜料，盖好坛盖后向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内形成
9、无氧环境，以便乳酸菌发酵。合作探究：(1)在泡菜制作的发酵过程中，为什么要经常向泡菜坛的水槽中补充水？提示：为了保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。(2)为什么泡菜坛只能装八成满？提示：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃，这些微生物是需氧型的，要消耗氧气，因此坛内要留有一定量的氧气。1在制作泡菜的过程中，下列叙述不正确的是()A按照清水与盐的质量比为12的比例配制盐水B配制好的盐水需煮沸冷却C腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量D在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境A在制作泡菜的过程中，用清水和食盐配制质量百分比为5%20%盐水，A错
10、误；盐水入坛前要煮沸冷却，煮沸是为了去除氧气并杀灭微生物，冷却是为了避免杀死蔬菜上微生物，保证乳酸菌正常的生命活动，B正确；腌制过程中，要注意控制时间、温度和食盐的用量，以防止杂菌的大量繁殖和亚硝酸盐含量过高，C正确；乳酸菌是异养厌氧型生物，在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境，D正确。2回答下列有关泡菜制作的问题：(1)制作泡菜时，所用盐水要煮沸，其目的是_。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目的是_。(2)泡菜制作过程中，乳酸发酵过程即乳酸菌进行_的过程。该过程发生在乳酸菌的_中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有_、_和_等。
11、(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内，泡菜液逐渐变酸，这段时间内泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是_，原因是_。解析(1)制作泡菜时需要先形成无菌环境，所用盐水需煮沸，以杀灭盐水中的微生物并除去水中氧气。想要缩短制作时间，应该缩短菌株的生长时间，陈泡菜液中含有一定量的乳酸菌，加入陈泡菜液可以使菌体数量扩增速度加快。(2)乳酸菌为厌氧菌，进行无氧呼吸产生乳酸，该过程只能在细胞质基质中进行。(3)温度过高、腌制时间过短、食盐用量不足等，容易造成杂菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。(4)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，氧气浓度逐渐降低，泡菜液逐渐变酸，不适宜杂菌生长，而适宜乳酸菌生长，因此乳酸
12、菌数量增加，其他杂菌数量减少。答案(1)杀灭盐水中的微生物并除去水中氧气增加乳酸菌的数量(2)无氧呼吸细胞质基质(3)温度腌制时间食盐用量(4)乳酸菌数量增多，杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更耐酸发酵过程中控制杂菌的方法(1)泡菜坛的密闭性及灭菌。(2)蔬菜的清洗可以防止杂菌繁殖。(3)食盐的用量合适可以控制杂菌的繁殖。(4)调味料也具有抑菌的作用。(5)泡菜盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件，同时又能抑制好氧菌繁殖。果酒、果醋的制作比较果酒与果醋制作的比较果酒制作果醋制作发酵菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌空气中的醋酸菌分类地位单细胞真核生物单细胞原核生物繁殖方式出芽生殖、孢子生殖
13、二分裂生殖代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型发酵条件温度1830 3035 时间1012 d78 d氧气前期需氧，后期无氧一直需要充足氧气pH酸性酸性结果检测酒精与酸性的重铬酸钾溶液反应呈现灰绿色反应液pH下降联系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合作探究：1.在果酒和果醋制作中，你认为哪些方法可防止发酵液被污染？提示：(1)冲洗葡萄时应先冲洗再除去枝梗。(2)榨汁机要冲洗干净并晾干。(3)发酵瓶要清洗干净，并用70%的酒精消毒。(4)排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖，防止杂菌污染。2果酒制作过程中，在不灭菌的情况下，酵母菌是如何成为优势菌种的？提示：发酵后期在缺
14、氧和酸性发酵液中，绝大多数微生物的生命活动受到抑制，而酵母菌可以适应这一环境成为优势菌种。练习：1.下列关于果酒制作过程中的叙述，正确的是（）A.应先去除葡萄的枝梗，再进行冲洗，这样洗的彻底B.使发酵装置的温度维持在20左右最好C.在发酵过程中，需从充气口不断通入空气D.由于酵母菌的繁殖能力很强，不需对所用的装置进行消毒处理2.下列关于果醋的制作，错误的是（）A.果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气B.醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在50左右C.醋酸菌能将果酒变成果醋D.当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄中的糖分解成醋酸3.利用酵母菌发酵生产啤酒，培养基的
15、最适温度应调至，利用醋酸菌在发酵过程中生产醋酸，培养基的最适温度应调至（）A1825，3035B2035,3545C1015,1520D1015,30354.变酸的酒表面长的一层膜和泡菜坛内长的一层白膜分别是由哪种菌的繁殖造成的（）A.醋酸菌、酵母菌B.酵母菌、毛霉C.醋酸菌、乳酸菌D.酵母菌、醋酸菌5.下列哪项操作会引起发酵液受污染，使发酵失败（）A榨汁机用温水进行清洗，并晾干B发酵瓶先用温水清洗，再用75%的酒精擦拭后晾干使用C葡萄先去除枝梗，再冲洗多次D每次排气时，只需拧松瓶盖，不能将盖完全揭开6、制果醋时，要适时通过充气口进行充气是因为()A醋酸菌是好氧菌，将酒精变成醋酸时需要O2的参与B酵母菌进行酒精发酵时需要O2C通气，防止发酵液霉变D防止发酵时产生的CO2气体过多而引起发酵瓶的爆裂7、果醋的制作原理为()A醋酸菌将C2H5OH还原为醋酸B醋酸菌将C2H5OH氧化成醋酸C醋酸菌将C2H5OH分解成CO2和醋酸D醋酸菌能将C2H5OH直接氧化成醋酸，不需生成中间物质乙醛8、葡萄酒呈现红色的原因()A在发酵过程中产生了红色的物质B在发酵的最后程序中，加入了红色的食用色素C红色葡萄皮中的色素溶解在发酵液中D酒精发酵的最终产物C2H5OH是红色的
