資源簡介

(共25張PPT)
第1節 傳統發酵技術的應用（第2課時）
(1)菌種：
酵母菌(一類單細胞真菌)
① 分布：
含糖較高的水果、蔬菜表面
② 代謝類型：
異養兼性厭氧型
有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸 ：
(2)酒精發酵原理：無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸 ：
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2 +能量
酶
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O+能量
酶
③最適生長溫度：
釀酒酵母：28℃；
野生酵母：18~30℃
1.制作原理
（多種酵母菌）
大量繁殖
產生酒精
（二)制作果酒和果醋
二 制作傳統發酵食品
果酒制作原理
②當缺少糖源時則將 。
①當O2、糖源都充足時能將 ；
果醋制作原理
（1)菌種：
醋酸菌
①代謝類型：
異養需氧型
（2）醋酸發酵原理：
②最適生長溫度：
30 - 35℃
③菌種來源：
空氣中的醋酸菌或人工接種的醋酸菌
C6H12O6+2O2
酶
2CH3COOH（醋酸）+2H2O+2CO2+能量
C2H5OH+O2
酶
CH3COOH（醋酸）+H2O+能量
糖分解成醋酸
乙醇轉化為乙醛，再將乙醛變為醋酸
（細菌：原核生物）
醋酸桿菌
C6H12O6
2C2H5OH(酒精)+CO2+能量
酶
2O2
2CH3COOH(醋酸)+2H2O+能量
酶
+
酒精發酵：無氧，28℃（18---30℃）
酒精發酵 → 醋酸發酵
思考：如何在同一裝置中既能進行酒精發酵又能進行醋酸發酵？
控制好溫度、氧氣條件
2 材料用具
發酵瓶 70%酒精
3.方法步驟
器具消毒
將發酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數為70%的酒精消毒，晾干備用
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
用榨汁機榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發酵瓶（注意：要留有大約1/3的空間），蓋好瓶蓋
酒精發酵
沖洗葡萄
榨汁裝瓶
將溫度控制在18-30℃進行發酵，在發酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點（注意：不是打開瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發酵時間為10-12d.
①70%的酒精的作用：
消毒
去除表面灰塵、污物
沖洗次數多，會減少果皮表面的酵母菌數量
避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機會
a.為酵母菌提供O2 使其進行有氧呼吸，從而快速繁殖
b.防止發酵過程中產生的CO2造成發酵液溢出
排出發酵過程產生的CO2，防止發酵瓶爆裂
防止雜菌污染
④為什么去梗前沖洗：
⑤葡萄汁裝入發酵瓶時，為何要留有1/3的空間？
⑦擰松但不打開的目的：
⑥每隔12h左右將瓶蓋擰松一點的目的：
③為什么葡萄沖洗次數不宜太多？
(1)制作果酒
②沖洗的目的：
醋酸發酵
當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發酵。發酵溫度為30-35℃，時間為7-8d。
果醋檢測
果酒檢測
可通過從發酵瓶口取樣來對發酵的情況進行檢測
⑧如何檢測果酒的發酵情況？
a.嗅味(聞)
b.顯微觀察酵母菌
c.用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液檢測橙色→灰綠色（斐林試劑間接判斷）
⑨醋酸菌從何而來？
⑩如何檢測果醋的發酵情況？
a.嗅味(聞)；b.觀察菌膜的形成；
c.檢測比較醋酸發酵前后的pH值；
d.顯微觀察醋酸菌并統計數量
打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌進入發酵液，其他的菌因不適應環境條件（不能利用乙醇）而不能繁殖
（檢測是否產生酒精）
（2）果醋制作
制作果酒和果醋的發酵裝置分析
充氣口
排氣口
出料口
在醋酸發酵時連接充氣泵，充入無菌空氣；制酒時關閉。
排出酒精發酵時產生的CO2；與排氣管相連的長而彎曲的膠管，可有效阻止空氣中微生物的污染。
便于取樣檢查和放出發酵液
填充棉花或者安裝其他過濾裝置
結構 作用 制作果酒時狀態 醋酸發酵時狀態
充氣口
排氣口
出料口
通入空氣
短暫打開后關閉
打開，并接入氣泵
排出CO2
打開
打開
便于取樣監測
關閉
關閉
(1)常見的乳酸菌有乳酸鏈球菌和乳酸桿菌(　　)
(2)釀酒酵母的最適生長溫度約為28 ℃(　　)
(3)當氧氣不充足、缺少糖源時，醋酸菌將乙醇轉化為乙醛，再將乙醛變為乙酸(　　)
(4)制作果醋的溫度比制作果酒的溫度高(　　)
√
√
×
√
課堂檢測
2下列關于制作泡菜的敘述，正確的是
A.泡菜制作的過程中，乳酸菌在產生乳酸的同時還會產生亞硝酸鹽
B.發酵期間乳酸不斷積累，當它的質量分數為5%～20%時，泡菜口味最佳
C.發酵時間、發酵溫度和使用的食鹽量都會影響泡菜中亞硝酸鹽的含量
D.泡菜壇子內的白色菌膜和變酸的果酒表面的菌膜所含的主要菌種相同
√
4.如圖為果酒與果醋發酵的簡易裝置及興趣小組設計的改進裝置示意圖，下列說法錯誤的是
A.用體積分數為70%的
酒精對圖述裝置進行
消毒后，再裝入果汁
B.甲裝置在釀酒過程中被
雜菌污染的機會比其他兩裝置大
C.丙裝置轉為果醋發酵更容易，只需通過氣閥2通氣即可
D.與甲裝置相比，乙裝置中的氣壓更容易保持相對穩定
√
(1)在制作果酒和果醋的過程中，發酵液分別有哪些變化？引起變化的原因是什么？
4.結果分析與評價
果酒制作：
現象1：
發酵液會產生氣泡
現象2：
發酵液的顏色會逐漸加深變成深紅色。
原因：
酵母菌發酵產生了CO2
原因：
隨著發酵時間的延長，由果皮進入發酵液的花青素會越來越多
果醋制作：
一般不會出現氣泡
現象：
發酵完成時，在發酵液的液面上會出現一層菌膜
原因：
醋酸菌大量繁殖而成
(2)在制作果酒的過程中，除了酵母菌，是否還有其他微生物生長？它們會對果酒發酵產生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？
還有 等微生物。
乳酸菌可能分解果酒中的糖、甘油、酒石酸等，從而使果酒變質?？梢酝ㄟ^調節 、 等來控制乳酸菌的含量。
醋酸菌可以利用果汁中的糖進行醋酸發酵，在制作果酒的過程中可以通過 ，抑制醋酸菌的生長繁殖。
乳酸菌、醋酸菌
發酵的溫度
果酒的pH
盡量減少O2含量
(3)在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續發酵？醋酸菌從何而來？采用什么措施可以加快果醋的制作？
隨著醋酸發酵的進行，發酵液的 、 等均不利于酵母菌的生長繁殖，因此酵母菌活性很低。
實驗條件下，當打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會進入發酵液中大量繁殖，其他的菌因 而不能繁殖。
制作果醋時，可以先買一瓶醋， 將其打開暴露于空氣中，一段時間后在醋的表面會有一層薄膜（實際上是醋酸菌），用這層薄膜進行接種可以明顯縮短制作果醋的時間(人工接種醋酸菌）。
pH
發酵溫度
不適應環境條件
歸納：抑制雜菌的方法
1利用發酵條件或產物抑制雜菌:
①無氧發酵時的無氧環境可以抑制好氧菌
②乳酸菌發酵、酒精發酵形成的酸性環境抑制雜菌繁殖
③乳酸發酵、酒精發酵、醋酸發酵形成的乳酸、酒精、醋酸抑制雜菌繁殖
2利用食鹽抑制雜菌：
泡菜的制作加鹽水
3 利用添加酒精抑制雜菌
果酒與果醋制作的過程的比較
項目 果酒 果醋
菌種 酵母菌 醋酸菌
溫度 18～30 ℃ 30～35 ℃
時間 10～12 d 7～8 d
氧氣條件 前期需氧，后期不需氧 需氧
排氣或充氣情況 發酵旺盛期的CO2產量非常大，要及時排氣，防止發酵瓶爆裂 適時通過充氣口充氣，保證充足的氧氣條件
氣味或味道 酒味 酸味
氣泡和泡沫 有氣泡 無氣泡
發酵液顏色 混濁 混濁，液面形成白色菌膜
檢測指標 嗅味、用酸性重鉻酸鉀檢測酒精含量、進行酵母菌的鏡檢等工作 觀察菌膜的形成、嗅味、測定pH、進行醋酸菌的鏡檢等工作
項目 泡菜制作 果酒制作 果醋制作
發酵菌種
菌種來源
代謝類型
細胞類型
發酵原理
發酵 條件 溫度
時間
氧氣
酵母菌（出芽生殖）
主要是附著在葡萄皮上的
野生型酵母菌
異養兼性厭氧型
真核細胞
在有氧條件下：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
在無氧條件下：
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量
酶
28℃（18-30℃）
10-12d
初期需氧，后期不需氧
醋酸菌（二分裂）
異養需氧型
原核細胞
空氣中的野生型醋酸菌
氧氣、糖源都充足時：C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量
酶
氧氣充足、缺少糖源時：C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
酶
30-35℃
7-8d
需要氧氣
乳酸菌（二分裂）
植物體表面
天然的乳酸菌
異養厭氧型
原核細胞
C6H12O6 2C3H6O3（乳酸）+能量
酶
在無氧的情況下：
18-20℃
不需要氧氣
8-10d
制作泡菜、果酒和果醋的比較
相關微生物 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌
生物學分類
代謝類型
繁殖方式
適宜溫度
主要用途
【注】酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌的最適溫度不同的直接原因是這三種微生物體內 不同，而根本原因是 。
真核生物
原核生物
真核生物
原核生物
異養兼性厭氧
異養需氧
異養需氧
異養厭氧
適宜條件下出芽生殖
二分裂
孢子生殖
二分裂
18 30°C
30 35°C
15 18°C
35 40°C
釀酒、發面
釀醋
制作腐乳
制作酸奶、泡菜
【傳統發酵食品制作過程中所用菌種的比較】
酶的最適溫度
控制這三種酶合成的DNA不同
嘗試制作傳統發酵食品
特點
局限性
結果
改進方式
沒有接種菌種，而是利用了天然存在的菌種
菌種差異、雜菌情況不明和發酵過程的控制缺乏標準等
發酵食品品質不一
先通過微生物培養技術獲得單一菌種，再將它們接種到物料中進行發酵。
嘗試制作傳統發酵食品
以果酒和果醋生產為例，思考把少量制作轉化為大規模生產時，需要解決哪些實際問題？工藝流程有哪些異同？在此基礎上，你能體會到技術與工程的區別的和聯系嗎？
少量制作轉向大規模生產時，會遇到許多新問題。如大規模生產果醋時，由于發酵罐容積很大，就需要攪拌發酵溶液，以保障醋酸菌對O2的需求。在大規模生產發酵產品時，需要進行更為全面周詳的考慮，如原料的來源與選樣、菌種的選育與培養、發酵設備的選擇、發酵條件的自動化控制、發酵產品的質量控制、成本價格等。
果酒和果醋在實際生產中還需要經過沉淀、過濾、滅菌、裝瓶等過程才能獲得成品酒或醋。一些果酒還需要后續發酵，以獲得特定的風味和色澤。
科學以“發現”為核心，技術以“發明”為核心，工程以“建造”和“產品”為核心。技術要通過工程設計等環節，將一系列相關技術體系化地組合起來，才能轉化應用在工程中，大規模生產人們需要的產品。
1.油炸臭豆腐是我國一些地方的風味小吃。制作時需要將豆腐浸入含有乳酸菌、芽孢桿菌等微生物的鹵汁中發酵。判斷下列相關表述是否正確。
（1）鹵汁中的乳酸菌和芽孢桿菌不存在競爭關系。（ ）
（2）乳酸菌發酵產生了乳酸和CO2 。 （ ）
（3）微生物發酵產生了不同的代謝物使得該臭豆腐具有特殊的味道。（ ）
2.傳統發酵食品的制作需要各種各樣的微生物。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A.腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸發酵
B.制作腐乳利用了毛霉等產生的蛋白酶
C.制作果酒利用了酵母菌在無氧條件下產生酒精
D.制作果醋利用了醋酸菌在無氧條件下產生醋酸
×
×
√
D
練習與應用
2.某同學在制作泡菜前，査閱資料得知，可以向泡菜壇中加入一些“陳泡菜水”；在用質量百分比為5%的食鹽水制作泡菜時，他在不同時間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結果見右欄曲線圖。請你幫他分析相關問題。
(1)據圖分析，從亞硝酸鹽的含量來看，你認為該泡菜在什么時間食用比較合適？為什么？
(2)他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結果最可能的原因是什么？
(3)加入“陳泡菜水”的目的是什么？
二、拓展應用
1.請舉例說說你身邊的傳統發酵食品有哪些，它們的制作原理是什么。有機會的話，你也可以嘗試做一做。
提示：腐乳、泡菜、醬、豆豉等都是生活中常見的傳統發酵食品。
應該在發酵10天后食用比較合適，因為這時亞硝酸鹽含量已經降到較低的水平。
可能是食鹽濃度過高、發酵溫度過低等原因導致泡菜未能正常發酵。
“陳泡菜水”中含有純度較高的乳酸菌，加入“陳泡菜水”相當于接種乳酸菌。
3.有3位同學分別采用了3種不同的發酵裝置來制作果醋。A同學用的是帶蓋的塑料瓶；B同學用了沒有蓋的塑料瓶，在發酵過程中無蓋的瓶口一直由捆綁在瓶口的8層紗布覆蓋；C同學則設計了如右圖所示的發酵裝置。結合果醋的制作原理，你認為哪一種發酵裝置更適合制作果醋？你還能繼續改進這種裝置嗎？
提示：C同學的裝置更適合制作果醋。出料口可以用來取樣；充氣口可以在發酵時連接充氣泵進行充氣，從而有利于醋酸菌更好地進行有氧呼吸，提高發酵效率；排氣口可以用來排出在發酵過程中產生的氣體，它通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接，其目的是防止空氣中微生物的污染。進一步改進：可以在充氣口填充棉花或者安裝其他過濾裝置，以防止充入的氣體攜帶外來雜菌污染發酵液等。

展開更多......

收起↑