人教高中生物第32讲　传统发酵技术的应用与发酵工程.docx

第32讲　传统发酵技术的应用与发酵工程
内容比较——知考向
核心素养——提考能
内容要求
1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的
2.阐明利用微生物进行发酵来生产特定的产物
3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上的应用
4.活动：利用乳酸菌发酵制作酸奶或泡菜
5.活动：利用酵母菌、醋酸菌分别制作果酒和果醋
生命观念
发酵菌种的结构与功能的关系；举例说出发酵工程相关技术的基本原理
科学思维
比较果酒、果醋和泡菜的制作原理和过程
科学探究
设计实验探究发酵的条件
社会责任
关注食品安全，倡导健康的生活方式
与旧教
材对比
增：①科技探索之路；②发酵工程的发展历程；③发酵工程及其应用。
改：①腐乳制作内容精减；②亚***盐含量的鉴定放入课后****题。
考点一　传统发酵技术的应用
1.发酵与传统发酵技术
(1)发酵的概念：是指人们利用微生物，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
(3)腐乳制作
①原理：
蛋白质小分子的肽和氨基酸。
脂肪甘油和脂肪酸。
②腐乳制作过程中参与的微生物
毛霉是一种丝状真菌，其繁殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧型。
2．尝试制作传统发酵食品——泡菜
(1)菌种来源：附着在蔬菜上的乳酸菌。
(2)制作原理：在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
反应式：C6H12O62C3H6O3＋能量。
(3)泡菜制作的实验设计及操作
(4)泡菜制作过程中乳酸菌、乳酸和亚***盐含量的变化情况分析
发酵时期
乳酸菌
乳酸
亚***盐
发酵初期
少(有氧气，乳酸菌的活动受到抑制)
少
增加(***盐还原菌的作用)
发酵中期
最多(乳酸抑制其他菌活动)
积累增多，pH下降
下降(***盐还原菌受抑制，部分亚***盐被分解)
发酵后期
减少(乳酸积累，pH下降，抑制其活动)
继续增多，pH继续下降
下降至相对稳定(***盐还原菌被完全抑制)
曲线模型
提醒　营造“无氧环境”的3项措施
①选择的泡菜坛要密封性好。
②加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料。
③盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
3．尝试制作传统发酵食品——果酒和果醋
(1)果酒制作与果醋制作的比较
项目
果酒制作
果醋制作
发酵菌种
酵母菌
醋酸菌
菌种来源
新鲜水果果皮表面附着的大量不同种类的酵母菌
空气中的野生型醋酸菌或购买醋酸菌的菌种或从食醋中分离醋酸菌
发酵原理
①在有氧条件下：
C6H12O6＋6O2
6CO2＋6H2O＋能量
②在无氧条件下：
C6H12O6
2C2H5OH＋2CO2＋能量
①氧气、糖源都充足时：
C6H12O6＋2O2
2CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量
②缺少糖源时：
C2H5OH＋O2
CH3COOH＋H2O＋能量
发酵条件
温度
一般控制在18～30 ℃
30～35 ℃
时间
10～12 d
7～8 d
氧气
初期需氧，后期不需氧
始终需要氧
pH
最适pH为4.5～5.0
最适pH为5.4～6.0
(2)果酒和果醋制作的流程分析
装置(下图)
每隔12 h拧松瓶盖一次，果酒发酵结束，打开瓶盖，盖上一层纱布，进行果醋发酵。
(3)流程分析
(4)果酒和果醋发酵改进装置及其分析
提醒　(1)果酒、果醋制作时防止杂菌污染的措施
①榨汁机要洗净并晾干，发酵瓶要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒。
②清洗葡萄时要先冲洗后再除去枝梗，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
③装入葡萄汁后要封闭发酵装置的充气口。
④发酵瓶的排气管用曲颈管而不用直管。若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖。
(2)果酒、果醋制作结果的评价标准
①果酒制作的结果评价
发酵后取样，可通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外，还可用显微镜观察酵母菌，也可用酸性***钾与酒精反应呈现灰绿色来检验酒精的存在。制作成功的葡萄酒应色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果香。
②果醋制作的结果评价
可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定，再通过检测和比较醋酸发酵前后发酵液的pH(可用pH试纸)进一步鉴定。此外，还可通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌，并统计其数量进一步鉴定。制作成功的果醋具有特殊的果香，酸味柔和，稍有甜味，不涩。
(1)醋酸菌在无氧条件下利用乙醇产生醋酸(　　)
(2)酵母菌是嗜温菌，所以果酒发酵所需的最适温度高于