高中生物发酵工程第1节传统发酵技术的应用教案新人教版选择性必修3-新人教版高中选择性.pdf

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第 1 节 传统发酵技术的应用
课标内容要求 核心素养对接
：认识乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的结构和代谢类
型。
举例说明日常生活中的某些食
2．科学探究：掌握泡菜、果酒和果醋制作过程中发酵条件
品是运用传统发酵技术生产的。
的控制。
3．社会责任：讨论泡菜的食品安全问题。

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
①参与发酵的微生物：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。
②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
①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。
②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
酶
①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：C H O ――→
6 12 6
2C H O (乳酸)＋能量。
3 6 3
②生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。
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(2)酵母菌
①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
酶
为 C H O ――→2C H OH(酒精)＋2CO ＋能量。最适生长温度约为 28_℃。
6 12 6 2 5 2
②生产应用：用于酿酒、制作馒头和面包等。
(3)醋酸菌
①代谢特点：好氧细菌，当 O 、糖源都充足时能将糖分解成醋酸，反应简式为 C H O ＋
2 6 12 6
酶
2O ――→2CH COOH(醋酸)＋2H O＋2CO ＋能量；当缺少糖源时那么将乙醇转化为乙醛，再将乙
2 3 2 2
酶
醛变为醋酸，反应简式为 C H OH＋O ――→CH COOH(醋酸)＋H O＋能量。最适生长温度为 30～
2 5 2 3 2
35_℃。
②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
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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。 (√)
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 CO 。 (×)
2
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须知
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 少 增加(硝酸盐还原菌的作用)
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受抑制)
最多(乳酸抑制其他菌 下降(硝酸盐还原菌受抑制，
中期 增多，pH 下降
活动) 部分亚硝酸盐被分解)
减少(乳酸继续积累，pH
下降至相对稳定(硝酸盐还
后期 继续下降，抑制自身活 继续增多，pH 继续下降
原菌被完全抑制)
动)
变化曲
线


(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，以下表达不正确的选项是( )
A．按照清水与盐的质量比为 1∶2 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 错误；盐水
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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．回答以下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。
(4)从开始制作到泡菜质量最正确这段时间内，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正确这段时间内，
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。