資源簡介

(共33張PPT)
第一章 發(fā)酵工程
第三節(jié) 發(fā)酵工程為人類提供多樣的生物產(chǎn)品（第1課時）
素養(yǎng)目標
了解發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，認同我國勞動人創(chuàng)造力。
社會責任
設(shè)計果酒和果醋的制作流程，并探究果酒醋制作過程中發(fā) 酵條件的控制。
科學探究
教學重難點
能簡述影響傳統(tǒng)發(fā)酵食品風味的因素
通過制作果酒、果醋和泡菜學會傳統(tǒng)發(fā)酵方法
課程導入
馬奶酒營養(yǎng)豐富，含人體所需多種氨基酸、維生素，并有祛寒回暖、健胃開脾、營養(yǎng)滋補、治療風濕的功效。故此蒙醫(yī)常通過奶酒和其他藥物來治療腸胃病、腰腿疼、肺結(jié)核等疾病。
那么馬奶酒的制作過程是什么樣子的？
課程導入
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
巴斯德
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
發(fā)酵和發(fā)酵技術(shù)
比較
發(fā)酵
指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過微生物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物的過程。
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發(fā)酵保存下來的面團、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。
01
02
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
蒸餾取酒
利用酒精的沸點（78.5℃）和水的沸點（100℃）不同
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
醬油
由“醬”演變而來。中國是世界上最早制造和食用醬的國家，早在西周時期就已經(jīng)出現(xiàn)了使用肉類、魚類發(fā)酵而成的“醢”
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
常見的發(fā)酵食品、飲料和調(diào)味品
微生物種類：主要是霉菌、酵母菌和乳酸菌等。不同發(fā)酵食品所需要的菌種不同。
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
酵母菌
只是對進行出芽生殖或裂殖的真核生物、單細胞微生物的統(tǒng)稱
異養(yǎng)需氧型
代謝類型
生成醋酸反應(yīng)式
生成酒精反應(yīng)式
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
酶
C2H5OH+2O2 2CH3COOH＋2CO2＋2H2O+能量
酶
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
影響傳統(tǒng)發(fā)酵食品風味的因素
不同微生物或同種微生物在不同環(huán)境條件下進行的代謝活動，所形成的代謝產(chǎn)物不同，制成的發(fā)酵食品的風味也就不同。
不同的菌種在混菌發(fā)酵的不同階段發(fā)揮的作用不同
不同的菌種的酶不同
大豆
（蛋白質(zhì))
黑曲霉
（蛋白酶）
小分子的肽和氨基酸
乙醇、甘油等
加入酵母菌
乳酸
加入乳酸菌
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
影響傳統(tǒng)發(fā)酵食品風味的因素
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)產(chǎn)品
現(xiàn)代工程發(fā)酵產(chǎn)品
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
影響傳統(tǒng)發(fā)酵食品風味的因素
同類的發(fā)酵產(chǎn)品涉及的菌種也不盡相同
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
影響傳統(tǒng)發(fā)酵食品風味的因素
群落中的不同微生物相互作用可導致發(fā)酵制品風味的不同
可能互利
可能競爭
酸奶發(fā)酵過程中的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的特定菌株之間就存在互利的關(guān)系，保加利亞乳桿菌代謝產(chǎn)生的小肽和氨基酸可促進嗜熱鏈球菌的生長，而嗜熱鏈球菌代謝產(chǎn)生的甲酸和二氧化碳可刺激保加利亞乳桿菌的生長。
乳酸菌在糯米酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸與酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的酒精發(fā)生反應(yīng)生成酯類，同時乳酸菌代謝過程中產(chǎn)生乙醛和雙乙酰，它們都與糯米酒特殊的風味有關(guān)。
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
實驗原理
果酒：酵母菌在無氧條件下，通過厭氧呼吸，將葡萄糖氧化為乙醇和二氧化碳。
1
果醋：醋酸菌在有氧條件下，將乙醇氧化為醋酸。
2
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
方法步驟
在礦泉水瓶蓋上戳一個小洞，將可彎折吸管的短臂插入小洞，再用凡士林密封吸管與小洞的連接處。待裝入葡萄、蓋好蓋子后，再將吸管長臂插入水中。
防止O2進入
防止空氣中的雜菌污染
排出CO2，平衡發(fā)酵罐內(nèi)壓強
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
方法步驟
將葡萄用清水洗凈、晾干后，連皮擠碎后分別放入編號為1、2的兩個礦泉水瓶中。所放入的葡萄體積不要超過礦泉水瓶1/2。
讓酵母菌進行有氧呼吸，快速繁殖；
防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
方法步驟
將葡萄用清水洗凈、晾干后，連皮擠碎后分別放入編號為1、2的兩個礦泉水瓶中。所放入的葡萄體積不要超過礦泉水瓶1/2。
讓酵母菌進行有氧呼吸，快速繁殖；
防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
方法步驟
1號礦泉水瓶加入葡萄+白糖+干酵母（溫水調(diào)勻）
2號礦泉水瓶加入葡萄+白糖
制備裝置
沖洗瀝干
裝瓶
酒精發(fā)酵
挑選葡萄
最適發(fā)酵溫度：25℃左右
果酒
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
方法步驟
制備裝置
沖洗瀝干
裝瓶
酒精發(fā)酵
挑選葡萄
最適發(fā)酵溫度：25℃左右
果酒
觀測指標：每天定時觀察礦泉水瓶內(nèi)葡萄的變化以及吸管長臂排出氣泡的速度。
待不再有氣體產(chǎn)生時，停止發(fā)酵
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
方法步驟
制備裝置
沖洗瀝干
裝瓶
酒精發(fā)酵
挑選葡萄
最適發(fā)酵溫度：25℃左右
果酒
產(chǎn)物檢測：聞氣味，酸性條件下重鉻酸鉀由橙色變?yōu)榛揖G色。
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
方法步驟
制備裝置
沖洗瀝干
裝瓶
酒精發(fā)酵
挑選葡萄
最適發(fā)酵溫度：30—35℃
果酒
產(chǎn)物檢測：酸堿指示劑（pH試紙）；聞氣味。
醋酸發(fā)酵
果醋
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
果酒發(fā)酵與果醋發(fā)酵的裝置
結(jié)構(gòu) 作用 酒精發(fā)酵時狀態(tài) 醋酸發(fā)酵時狀態(tài)
充氣口
排氣口
出料口
通入空氣
關(guān)閉
打開，并接入氣泵
排出CO2
打開
打開
便于取樣監(jiān)測
關(guān)閉
關(guān)閉
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
制作果酒和果醋的比較
比較項目 果酒制作 果醋制作
發(fā)酵 菌種 菌種
代謝類型
發(fā) 酵 條 件 溫度
時間
氧氣
pH
聯(lián)系
25 ℃
30~35 ℃
7~10 天
7~8 天
前期需氧、后期無氧
一直需氧充足的氧氣
酸性
酸性
醋酸發(fā)酵可以在酒精發(fā)酵的基礎(chǔ)上進行，酒精發(fā)酵為醋酸發(fā)酵提供原料
酵母菌
醋酸菌
異養(yǎng)兼性厭氧型
異養(yǎng)需氧型
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋
1.瓶中的葡萄的總體積為什么不要超過礦泉水瓶體積的1/2？
2.制作果醋時，為什么要給發(fā)酵好的果酒通入空氣？
留有1/2的空間，其中的氧氣能促進酵母菌快速繁殖。酵母菌發(fā)酵會產(chǎn)生CO2，葡萄過多可能導致發(fā)酵液溢出。
醋酸菌是好氧菌，將酒精轉(zhuǎn)化為醋酸時需要O2參與。
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用乳酸菌發(fā)酵制作泡菜
目的要求
泡菜是利用附生在蔬菜表面的植物乳桿菌、短乳桿菌和明串珠菌等發(fā)酵制成的。這些微生物一般為厭氧、兼性厭氧或微好氧菌。它們的發(fā)酵產(chǎn)物不僅有乳酸，還會有醇、酯等，因而使泡菜具有特殊的風味
C6H12O6 →2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用乳酸菌發(fā)酵制作泡菜
方法步驟
選擇
原料
修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀
稱取
食鹽
配制
鹽水
加入調(diào)味料，裝壇
發(fā)
酵
成品
泡菜壇洗凈，并用熱水洗壇內(nèi)壁兩次。
（鹽+冷開水）
將壇口用水封好
某些食品、飲料及調(diào)味是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的
1.用水密封泡菜壇的目的是什么？這說明泡菜制作需要什么條件？
2.泡菜發(fā)酵初期發(fā)酵壇的水槽內(nèi)會間歇性有氣泡冒出的原因是什么？
目的是給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無氧環(huán)境；這說明泡菜制作需要在無氧條件下進行。
氣泡產(chǎn)生的原因是酵母菌等微生物進行細胞呼吸產(chǎn)生CO2
體驗傳統(tǒng)發(fā)酵--利用乳酸菌發(fā)酵制作泡菜
3.如果制作的泡菜“咸而不酸”，造成這個結(jié)果最可能的原因是什么？？
可能是食鹽濃度過高，發(fā)酵溫度過低等原因?qū)е屡莶宋茨苷０l(fā)酵。
課堂練習
1.下列有關(guān)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的描述，正確的是（ ）
A.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所用的菌種一般是純凈的菌種
B.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)是利用各種微生物在有氧條件下將大分子有機物分解成小分子有機物的技術(shù)
C.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的目的是獲得發(fā)酵產(chǎn)品或更多的微生物
D.果酒、果醋、泡菜等是傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的產(chǎn)物
D
解析：傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)所用的菌種一般是原材料中天然存在的微生物，或是面團、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物，一般為混合菌種，A錯誤；傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)是利用微生物在有氧或無氧條件下將物質(zhì)分解的技術(shù)，B錯誤；傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的目的是生產(chǎn)各種發(fā)酵產(chǎn)品，C錯誤；傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用包括果酒、果醋、泡菜等的制作，D正確。
課堂練習
2.下列有關(guān)果酒自然發(fā)酵流程的敘述，正確的是（ ）
A.將選擇好的新鮮葡萄進行適當沖洗，清除果皮上的所有雜菌
B.先去枝梗再沖洗，防止沖洗時枝梗刺破葡萄皮造成污染
C.最好對榨取的葡萄汁進行滅菌處理，有效防止雜菌污染
D.發(fā)酵裝置不進行嚴格滅菌仍能獲得良好的發(fā)酵效果
D
解析：葡萄酒的自然發(fā)酵需利用葡萄本身攜帶的酵母菌進行發(fā)酵，因此不能去除葡萄果皮上的菌種，對葡萄進行沖洗是為了去除葡萄的腐爛部分與雜質(zhì)等，A錯誤；選擇新鮮的葡萄，應(yīng)先沖洗再去枝梗，以防止污染，B錯誤；榨取的葡萄汁中含有酵母菌，不能進行滅菌處理，C錯誤；由于酵母菌進行旺盛的發(fā)酵時發(fā)酵瓶中為缺氧、酸性環(huán)境，其他微生物的生長繁殖受抑制，因此發(fā)酵裝置不進行嚴格滅菌仍能獲得良好的發(fā)酵效果，D正確。
課堂練習
3.每到葡萄成熟的時候，有很多家庭會在家里釀葡萄酒。下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A.果酒制作是利用酵母菌的無氧呼吸，其最適溫度是30~35℃
B.自釀的葡萄酒口味不佳是因為葡萄沒有徹底清洗，有雜質(zhì)
C.葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是紅葡萄皮的色素進入發(fā)酵液
D.發(fā)酵瓶里裝入的葡萄汁不能超過瓶體積的1/2，密封發(fā)酵前要通入CO2氣體
C
解析：果酒制作是利用酵母菌的無氧呼吸，其最適溫度是18~30℃，A錯誤；自釀的葡萄酒口味不佳可能是因為發(fā)酵時菌種不單一或發(fā)酵過程中密封不嚴，導致其他微生物繁殖，B錯誤；紫色葡萄的葡萄皮中含有花青素等色素，使葡萄酒呈現(xiàn)深紅色的原因是紅葡萄皮的色素進入了發(fā)酵液，C正確；發(fā)酵瓶里裝入的葡萄汁不能超過瓶體積的子，即留有1/2空間，且密封發(fā)酵前無需通入CO2氣體，D錯誤。
課堂練習
4.某人利用乳酸菌制作泡菜，因操作不當導致泡菜腐爛。下列原因中正確的是（ ）
①罐口密閉缺氧，抑制了乳酸菌的生長和繁殖
②罐口封閉不嚴，氧氣抑制了乳酸菌的生長和繁殖
③罐口封閉不嚴，氧氣抑制了其他腐生菌的生長和繁殖
④罐口封閉不嚴，促進了好氧腐生菌的生長和繁殖
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
B
解析：泡菜的制作離不開乳酸菌，乳酸菌是厭氧細菌，罐口密閉缺氧，抑制了其他好氧菌的生長和繁殖，能促進乳酸菌的生長和繁殖，有利于乳酸菌發(fā)酵，①錯誤；如果罐口封閉不嚴，氧氣的存在會抑制乳酸菌的生長和繁殖，不利于乳酸菌發(fā)酵，②正確；罐口封閉不嚴，會促進其他好氧腐生菌的生長和繁殖，易造成泡菜腐爛變質(zhì)，③錯誤，④正確。故選B。

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