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第1章 發(fā)酵工程
第1章 發(fā)酵工程
第1節(jié) 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
釀酒技術(shù)給古代人民的生活
增添了豐富的色彩。許多古老的 釀酒工藝一直保留并延續(xù)至今。
約9000年前，我們的祖先
就會(huì)利用微生物將谷物、水果 等發(fā)酵成含酒精的飲料。
我國古代釀酒作坊圖
現(xiàn)代發(fā)酵產(chǎn)品
一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
1、發(fā)酵
(1)概念：指人們利用微生物，在適宜條件下，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。
(2)原理： 不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的能力，因此利用它們 既可以生產(chǎn)出人們所需要的多種產(chǎn)物。
閱讀教材第5頁，回答下列問題：
(1)制作腐乳的原理是什么
(2)制作腐乳利用了哪些微生物 這些微生物來自哪里
一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
制腐乳胚 一 → 加鹽腌制
讓豆腐上
長出毛
加鹵湯 裝瓶
密封 腌制
(2)制作腐乳利用了哪些微生物
酵母、曲霉、毛霉，其中起主要作用的是毛 霉 。 真菌，真核生物
這些微生物來自哪里
原材料中的天然存在的微生物。
一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
(1)腐乳制作原理是什么
蛋白酶
蛋白質(zhì)— → 小分子的肽+氨基酸
脂肪酶
脂肪 甘油+脂肪酸
有機(jī)物干重減少，
種類增多。
讓豆腐上 含水量70%的豆腐，含水量過高不易成形，
長出毛 加鹽腌制
過低不利于毛霉生長。
一層豆腐一層鹽，瓶口的鹽鋪厚些。
鹽的作用：①析水②抑菌③調(diào)味
加鹵湯
香辛料、12%酒
裝瓶
鹵湯的作用： 調(diào)制風(fēng)味，防腐殺菌
密封腌制
毛霉適宜生長的溫度： 15-18℃
一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
一、發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
2、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
(1)概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，
或利用前一次發(fā)酵保留下來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中微生物. 進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。
固體發(fā)酵： 泡菜、糧食白酒、腐乳等
半固體發(fā)酵：醬、醬油、豆豉等
(2)類型：
習(xí)題鞏固
下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵食品的敘述，不正確的是 (C )
A. 傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品需要多種多樣的微生物
B. 腐乳的制作直接利用了原料中天然存在的毛霉、酵母等微生物
C. 傳統(tǒng)發(fā)酵食品以單一菌種的固體發(fā)酵和半固體發(fā)酵為主
D. 腐乳的制作需通過微生物的代謝把蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為人需要的氨基酸
傳統(tǒng)發(fā)酵菌種來自自然界中的微生物(天然存在的菌種) ,
通常以混合菌種為主，沒有接種菌種，沒有經(jīng)過嚴(yán)格滅菌。
現(xiàn)代的腐乳生產(chǎn)是在無菌條件下，將優(yōu)良的毛霉菌種直接接種 在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
1.乳酸發(fā)酵
(1)應(yīng)用的微生物： 乳酸菌(原核生物)
①代謝類型： 異養(yǎng)厭氧型
②作用：在無氧情況下能將葡萄糖分解成乳酸
③分布：空氣、土壤、植物體表、人或動(dòng)物腸道
④種類：乳酸鏈球菌、乳酸桿菌
⑤ 應(yīng)用： 乳制品的發(fā)酵、 泡菜的腌制
(2)原理：C H O 酶 2C H O (乳酸)+能量
乳酸鏈球菌
(球狀)
乳酸桿菌
(桿狀)
同化作用：將外界物質(zhì)合成自身的組成物質(zhì)，儲(chǔ)存能量
(合成代謝)
異化作用：將自身的組成物質(zhì)加以氧化分解，釋放能量
(分解代謝)
拓展
新陳代謝(細(xì)胞代謝)及其類型
新陳代謝
自養(yǎng)型：能直接把無機(jī)物制造成有機(jī)物
光能自養(yǎng)型，如：綠色植物
化能自養(yǎng)型，如：硝化細(xì)菌
異養(yǎng)型 ：自己不能制造有機(jī)物，只能以現(xiàn)成的有機(jī)物
來維持生活，如：各種動(dòng)物
拓展
同化作用類型
新陳代謝
拓展
異化作用類型
需氧型 ：絕大多數(shù)植物、動(dòng)物、微生物
新陳代謝 兼性厭氧型 ：酵母菌
厭氧型 :乳酸菌、破傷風(fēng)桿菌、蛔蟲
水稻
光能自養(yǎng)需氧型
蛔蟲
異養(yǎng)厭氧型
人
異養(yǎng)需氧型
配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~20%的鹽水， 并將鹽水煮 沸，冷卻待用。
將新鮮蔬菜洗凈，切好，晾干 后裝入泡菜壇內(nèi)；裝至半壇時(shí)， 加入香辛料，繼續(xù)裝至八成滿；
將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中， 使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋
向壇蓋邊緣水槽中注滿水，經(jīng)常補(bǔ)
充水；根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時(shí)間。
①鹽的作用：
調(diào) 味 ；
抑制其他微生物生長
②鹽水濃度要適宜：
過高： 乳酸發(fā)酵受到抑制
過低：雜菌易繁殖，
導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。
③鹽水煮沸：
殺滅其它雜菌；
去除水中的溶解氧
配制鹽水
原料處理、 蔬菜裝壇
加鹽水
封壇發(fā)酵
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 一、制作泡菜
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 一、制作泡菜
1.用水密封泡菜壇的目的是什么
給泡菜壇內(nèi)創(chuàng)造無氧環(huán)境，嚴(yán)格控制厭氧條件
這說明泡菜制作需要什么條件
在無氧條件下進(jìn)行
為什么在泡菜制作過程中要保持無氧環(huán)境
制作泡菜所用的菌種是乳酸菌，乳酸菌是一種厭氧菌，
只有在無氧環(huán)境中才會(huì)進(jìn)行乳酸發(fā)酵。
2.為什么泡菜壇只能裝八分滿
① 在 泡菜發(fā)酵初期，酵母菌等較為活躍，發(fā)酵產(chǎn)物中有較多的C O , 防止發(fā)酵液溢出壇外；
②防止因裝太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導(dǎo)致菜料變質(zhì)腐爛；
③同時(shí)留有一定空間，也更方便拿取泡菜。
泡菜制作過程中，并不是只有乳酸菌起作用，還有一些酵母菌、 大腸桿菌等。
歸納：影響乳酸發(fā)酵的因素有哪些
溫度、發(fā)酵時(shí)間、無氧環(huán)境、食鹽用量
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 一、制作泡菜
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 一、制作泡菜
3.你腌制的泡菜成功嗎 色澤如何 口味如何
泡菜質(zhì)量可以根據(jù)泡菜的色澤和風(fēng)味進(jìn)行初步的評(píng)定；
通過在顯微鏡下觀察乳酸菌的形態(tài)和數(shù)目；
根據(jù)亞硝酸鹽的含量來評(píng)定。
一般來說，腌制成功的泡菜湯清亮，
無浮沫，菜質(zhì)脆嫩度適口，酸甜咸味 適宜，具有一定的香氣，咀嚼后無渣。
失敗 成功
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 一、制作泡菜
【資料】發(fā)酵初期，泡菜中微生物生長很快，將蔬菜中硝酸鹽還原成亞硝
酸鹽，蔬菜中酚類物質(zhì)和維生素C等將亞硝酸鹽氧化，總體來說，生成的 亞硝酸鹽大于被氧化的，亞稍酸鹽的含量逐步上升。
微生物代謝活動(dòng)將氧氣消耗殆盡，泡菜壇中的環(huán)境不利于乳酸菌以外的其
他微生物生長，生成的亞硝酸鹽減少。同時(shí)，蔬菜中硝酸鹽含量由于被氧 化而減少。因此，亞稍酸鹽含量會(huì)逐漸下降并趨于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值。
— →亞硝胺
(致癌、致畸和致突變)
還原
亞硝酸鹽 氧化
個(gè)
細(xì)菌等微生物(硝酸還原菌產(chǎn)生硝酸還原酶)
維生素C 、E 和酚類物質(zhì)
發(fā)酵時(shí)間
硝酸鹽
亞硝酸鹽
1、據(jù)圖分析，從亞硝酸鹽含量來看，你認(rèn)為
該泡菜在什么時(shí)間食用比較合適 為什么
13天后食用比較好，亞硝酸鹽含量低
2、他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”,
造成這個(gè)結(jié)果最可能的原因是什么
鹽濃度高，殺死了乳酸菌等微生物
3、加入“陳泡菜水”的目的是什么 發(fā)酵時(shí)間/d
“陳泡菜水”含乳酸菌，可快速發(fā)酵產(chǎn)生乳酸
某同學(xué)在制作泡菜前，查閱資料得知，可以向泡菜壇中加些“陳泡菜水”
;在用5%的食鹽水制作泡菜時(shí)，他在不同時(shí)間測定了泡菜中亞硝酸鹽的
含量，結(jié)果見曲線圖，請(qǐng)你幫他分析相關(guān)問題。
亞硝酸鹽含量/(mg/kg)
習(xí)題鞏固
時(shí)期 乳酸菌 乳酸 亞硝酸鹽 發(fā)酵 前期 少 (O 抑制乳酸菌活動(dòng)) 少 增加 (硝酸鹽還原菌的作用) 發(fā)酵 中期 最多(乳酸菌比其他 雜菌更耐酸。乳酸積 累，抑制其他菌活動(dòng)) 增多 達(dá)到最多后開始下降 (硝酸鹽還原菌受抑制， 部分亞硝酸鹽被分解) 發(fā)酵 后期 減少(乳酸積累，pH 下降，抑制乳酸菌活動(dòng)) 繼續(xù)增多， 最后保持穩(wěn)定 下降至保持相對(duì)穩(wěn)定 (硝酸鹽還原菌被完全抑制) 變化 曲線 發(fā)酵時(shí)間 發(fā)酵時(shí)間
發(fā)酵時(shí)間
乳酸菌
乳酸
習(xí)題鞏固
(1)制作傳統(tǒng)泡菜是利用植物體表面天然的乳酸菌來進(jìn)行發(fā)酵的( √ )
(2)選材裝至半壇時(shí)，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝滿(×)
(3)制備泡菜時(shí)，鹽水煮沸后立即使用倒入壇中(×)
(4)泡菜的制作前期需要通入氧氣，后期應(yīng)嚴(yán)格保持無氧條件( ×)
(5)泡菜在腌制過程中會(huì)有亞硝酸鹽產(chǎn)生，腌制方法、時(shí)間長短和溫度 高低等條件都對(duì)亞硝酸鹽的含量有影響( √)
泡菜在發(fā)酵期間，由于乳酸菌的發(fā)酵作用，乳酸不斷積累，因此可以
根據(jù)微生物的活動(dòng)情況和乳酸積累量，將泡菜發(fā)酵過程分為三個(gè)階段。 下列說法錯(cuò)誤的是 ( D )
A. 初期由于含有氧氣且pH較高，壇內(nèi)存在其他微生物的生長
B. 中期由于乳酸不斷積累，厭氧狀態(tài)形成，乳酸菌成為優(yōu)勢(shì)物種
C. 后期由于乳酸含量繼續(xù)增加，發(fā)酵速度會(huì)逐漸變緩甚至停止
D. 整個(gè)發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量不斷增加，故泡菜要盡早食用
習(xí)題鞏固
(1)自然界中，常見的乳酸菌有 酸鏈球菌和乳酸桿菌 。在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上，
乳酸菌不同于酵母菌的顯著區(qū)別是 無以核膜為界限(核膜包被的)細(xì)胞核， 在代謝過程中，不同于乳酸菌，酵母菌的代謝類型是 異 養(yǎng) 兼 性 厭 氧 型
乳酸菌
酵母菌
pH
361014182226 32
利用卷心菜、黃瓜發(fā)酵制作泡菜過程
中，乳酸菌、酵母菌的細(xì)胞數(shù)量和pH 的變化如圖所示。回答下列問題：
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0 46
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0
活細(xì)胞數(shù) (log CFUImL)
習(xí)題鞏固
發(fā)酵時(shí)間(天)
(2)發(fā)酵初期， pH 迅速下降的主要原因
是乳酸菌快速增殖，代謝產(chǎn)生了大量乳酸。 發(fā)酵中期，酵母菌通過 無氧呼吸 (填 “有氧呼吸”或“無氧呼吸”)進(jìn)行增殖。
在發(fā)酵過程中，酵母菌與乳酸菌間存在競爭 關(guān)系， 其強(qiáng)度的變化是 由小變大，再變小。
(3)卷心菜發(fā)酵制作泡菜過程中，需要注 意控制 腌制時(shí)間、溫度、食鹽的用量
否則容易造成細(xì)菌大量繁殖，使 亞硝酸鹽 的含量增加，影響泡菜的品質(zhì)。
乳酸菌
8.0
5.5
7.0
5.0
酵母菌
4.5固
4.0
pH
1.0
3.0
361014182226 32 46
活細(xì)胞數(shù) (log CFU/mL)
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
發(fā)酵時(shí)間(天)
6.0
9.0
3.5
0
2.酒精發(fā)酵
(1)應(yīng)用的微生物： 酵母菌(單細(xì)胞真菌)
①代謝類型： 異養(yǎng)兼性厭氧型
②作用：在無氧條件下能進(jìn)行酒精發(fā)酵
③分布：含糖量較高的水果、蔬菜表面
④應(yīng)用： 釀酒、制作饅頭和面包 酵母菌的出芽生殖
(2)原理： C H O 酶 2 C H OH+2CO + 能 量
二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
②作用：在氧氣、糖都充足時(shí)，能將糖分解成乙 酸；
在缺少糖原時(shí)，能將乙醇轉(zhuǎn)化成乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?br/>③應(yīng)用： 釀醋
3.醋酸發(fā)酵
(1)應(yīng)用的微生物： 醋酸菌
①代謝類型： 異養(yǎng)好氧型
酶 2CH COOH+2H O+2CO + 酶
→CH COOH+H O+ 能量
二、嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
C H O +20
C H OH+O
(2)原理：
能量
葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄為原料發(fā)酵而來的飲品，為什么一個(gè)是
醇厚濃郁、耐人尋味的酒， 一個(gè)卻是酸味柔和、口感綿長的醋呢 它們的制作方法有什么不同
葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄發(fā)酵而來，但是一個(gè)經(jīng)酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生了
酒精，另一個(gè)經(jīng)醋酸菌有氧呼吸產(chǎn)生了醋酸(乙酸),因此口感不同。
從社會(huì)中來
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 二、制作果酒和果醋
原 理 ：
許多新鮮水果(如葡萄)的果皮表面附著有大量的不同種類的
野生酵母菌，在它們作用下，水果可以發(fā)酵成果酒。在有氧條件下， 果酒經(jīng)醋酸菌的作用進(jìn)一步發(fā)酵成果醋。
思考：為什么先沖洗再去枝梗
避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機(jī)會(huì)。
沖洗1～2次即可，能否反復(fù)沖洗，為什么
不能，防止果皮表面的野生酵母菌種數(shù)量減少。
將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈， 并用體積分?jǐn)?shù)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
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 二、制作果酒和果醋
器具消毒
沖洗葡萄
器具消毒
將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈， 并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用
沖洗葡萄
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
榨汁裝瓶
用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶 (注意：要留有大約1/3的空間) , 蓋 好 瓶 蓋
思考：為什么發(fā)酵瓶要留1/3的空間
①有利于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，快速繁殖(耗盡O 后，再進(jìn)行酒精發(fā)酵)
②防止發(fā)酵旺盛時(shí)產(chǎn)生的大量CO 造成發(fā)酵液溢出
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器具消毒
將發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈， 并用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干備用
沖洗葡萄
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
榨汁裝瓶
用榨汁機(jī)榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶 (注意：要留有大約1/3的空間) , 蓋 好 瓶 蓋
酒精發(fā)酵
溫度控制在18-30℃進(jìn)行發(fā)酵，每隔12 h左右將 瓶蓋擰松一點(diǎn)(注意： 不是打開瓶蓋) , 此 后 再擰緊瓶蓋。發(fā)酵時(shí)間為10-12 d。
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思考：為什么每隔12小時(shí)左右將瓶蓋擰松一次
排出發(fā)酵產(chǎn)生的CO 。
為什么不能打開瓶蓋
防止雜菌污染、氧氣進(jìn)入。
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 二、制作果酒和果醋
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 二、制作果酒和果醋
果酒檢測 可通過從發(fā)酵瓶口取樣來對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行檢測
思考：如何檢測果酒的發(fā)酵情況(檢測是否產(chǎn)生酒精)
①聞、品嘗
②用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液檢測 (橙色 →灰綠色)
橙色 灰綠色
果酒檢測
可通過從發(fā)酵瓶口取樣來對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行檢測
打開瓶蓋， 蓋上紗布
葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進(jìn) 行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為30-35℃,時(shí)間為7-8d。
思考：醋酸菌從何而來
空氣中的醋酸菌會(huì)進(jìn)入果酒發(fā)酵液中， 有氧條件下大量繁殖。
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果醋檢測
思考：如何檢測果醋的發(fā)酵情況
①聞、品嘗
②使用pH 試紙檢測、比較發(fā)酵前后的pH 值
③觀察是否形成醋酸菌膜
果酒檢測
可通過從發(fā)酵瓶口取樣來對(duì)發(fā)酵的情況進(jìn)行檢測
打開瓶蓋， 蓋上紗布
葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進(jìn)
行葡萄醋的發(fā)酵。發(fā)酵溫度為30-35℃ ,時(shí)間為7-8d。
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漂浮在葡萄酒表面 的白膜—醋酸菌膜
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結(jié)果分析與評(píng)價(jià)
1.在制作果酒和果醋的過程中，發(fā)酵液分別有哪些變化
其中最明顯的變化發(fā)生在發(fā)酵后多少天 引起變化的原因是什么
①果酒：發(fā)酵液(會(huì)或不會(huì)) 會(huì) 出現(xiàn)氣泡；
紫色葡萄皮的花青素進(jìn)入發(fā)酵液，發(fā)酵液的顏色會(huì)逐漸加深變成深紅色。 最明顯的變化：發(fā)酵后第10天。
② 果醋： 一般(會(huì)或不會(huì)) 不會(huì)出現(xiàn)氣泡，
發(fā)酵完成時(shí)，在發(fā)酵液的液面會(huì)出現(xiàn)一層菌膜，是 醋酸菌菌膜。
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結(jié)果分析與評(píng)價(jià)
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(huì)對(duì)果酒發(fā)酵產(chǎn)生影響嗎 如果有，如何避免這種影響
還有一些乳酸菌和醋酸菌等微生物。
乳酸菌能將糖分解為甘油、
酒石酸等，從而使果酒變質(zhì)
在有 氧的情況下， 醋酸菌能把
糖分解成醋酸或者把乙醇轉(zhuǎn)化 為乙醛進(jìn)而轉(zhuǎn)化為醋酸。
→ 調(diào)節(jié)發(fā)酵的溫度、pH 等來控制
減少O 含量、調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度、
pH 來控制
結(jié)果分析與評(píng)價(jià)
3.在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會(huì)繼續(xù)發(fā)酵 醋酸菌從何而來
采用什么措施可以加快果醋的制作
①隨著醋酸發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵液的pH 、發(fā)酵溫度等均不利于 酵母菌的生長繁殖，因此酵母菌活性很低，不會(huì)繼續(xù)發(fā)酵。
②在實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會(huì)進(jìn)入發(fā)酵液 中大量繁殖，其他的菌因不適應(yīng)環(huán)境條件而不能繁殖。
③ 在工業(yè)上，后期醋的發(fā)酵需要人工接種醋酸菌；
或者買一瓶醋，將其打開暴露于空氣中， 一段時(shí)間后在醋的表面 會(huì)有一層薄膜(即醋酸菌膜),用這層薄膜進(jìn)行接種亦可。
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 二、制作果酒和果醋
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 二、制作果酒和果醋
4.果酒制作過程中，在不滅菌的情況下，酵母菌是如何成為優(yōu)勢(shì)菌種的
發(fā)酵后期在缺氧和酸性發(fā)酵液中，絕大多數(shù)微生物的生命活動(dòng)受到抑制
,而酵母菌可以適應(yīng)這一環(huán)境成為優(yōu)勢(shì)菌種
5.在果酒和果醋制作中，哪些做法可防止發(fā)酵液被污染
①發(fā)酵瓶、榨汁機(jī)等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分?jǐn)?shù)為70%的 酒精消毒，晾干備用；
②處理葡萄時(shí)應(yīng)先沖洗再去除枝梗；
③排氣時(shí)只需擰松瓶蓋，不要打開瓶蓋。
結(jié)構(gòu) 作用 酒精發(fā)酵時(shí)狀態(tài)
醋酸發(fā)酵時(shí)狀態(tài)
充氣口 通入空氣(O ) 關(guān)閉
打開，并接入氣泵
排氣口 排出CO 打開
打開
出料口 便于取樣檢查和放出發(fā)酵液 關(guān)閉
關(guān)閉
1.為什么排氣口膠管長而彎曲
防止空氣中微生物的污染
2.該裝置還能繼續(xù)改進(jìn)嗎
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(fā)酵液等。
充氣口
排氣口
允
探究 ·實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 二、制作果酒和果醋
果酒發(fā)酵與果醋發(fā)酵裝置
出料口
探究 · 實(shí)踐制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 二、制作果酒和果醋
結(jié)構(gòu)簡單，但使用時(shí)操作較頻繁。
①酒精發(fā)酵時(shí)，每隔12h擰松瓶蓋 一 次，排 出C O 。
②醋酸發(fā)酵時(shí) ，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，
既透氣，又防止灰塵落入。
帶蓋的瓶子
結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但操作方便。
①酒精發(fā)酵時(shí) 關(guān)閉充氣口， 醋酸發(fā)酵時(shí)通過充氣口 泵入無菌空氣。
②排氣口彎而長，隨時(shí)可以排出CO , 且能有效防 止雜菌進(jìn)入。
出料口 ③通過出料口可隨時(shí)取樣檢測發(fā)酵情況。
項(xiàng)目 果酒制作
果醋制作
發(fā)酵菌種 酵母菌
醋酸菌
來源 附著在葡萄皮上的野生型酵母菌
空氣中的野生型醋酸菌
細(xì)胞類型 真核細(xì)胞
原核細(xì)胞
代謝類型 異養(yǎng)兼性厭氧型
異養(yǎng)需氧型
發(fā)酵原理 在有氧條件下： 在無氧條件下：
氧氣、糖源都充足時(shí)：
缺少糖源時(shí)：
發(fā)酵條件 溫度 18-30℃
30-35℃
時(shí)間 10-12d
7-8d
氧氣 初期需氧，后期不需氧
需要氧氣
思考：當(dāng)把少量制作轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，需要解決哪些實(shí)際問題
少量制作果醋時(shí)，不需要專門的攪拌裝置，而大規(guī)模生產(chǎn)果醋時(shí)，
由于發(fā)酵罐容積很大，就需要安裝攪拌器， 以保障醋酸菌對(duì)O 的需求。
可見在大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品時(shí)，需要進(jìn)行更為全面周詳?shù)目紤]，
如考慮原料的來源與選擇、菌種的選育與培養(yǎng)、發(fā)酵設(shè)備的選擇、
發(fā)酵條件的自動(dòng)化控制、發(fā)酵產(chǎn)品的質(zhì)量控制、成本價(jià)格等。
在實(shí)際生產(chǎn)中還需要經(jīng)過沉淀、過濾、滅菌、裝瓶等過程才能獲
得成品酒或醋。果酒還需要在一定條件下進(jìn)行后續(xù)發(fā)酵，以獲得特定 的風(fēng)味和色澤。
到社會(huì)中去
思考：使用酵母制作饅頭屬于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)嗎
不屬于；使用前一次發(fā)酵保存下來的面團(tuán)進(jìn)行的才算。
例如：直接利用空氣中毛霉孢子制作腐乳屬于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，
若直接接種毛霉，則不屬于。
為什么含有抗生素的牛奶不能發(fā)酵為酸奶
牛奶發(fā)酵為酸奶主要依靠乳酸菌的發(fā)酵作用，
而抗生素能夠殺死或抑制乳酸菌。
到社會(huì)中去
用途
果酒和果醋的制作
制作過程
發(fā)酵的概念和實(shí)例
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)及種類
分布
制作過程
酵母菌 醋酸菌
乳酸菌——代謝特點(diǎn)
用途
分布
代謝特點(diǎn)
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
課堂小結(jié)
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
泡菜的制作
-菌種：酵母菌
原理①:有氧條件進(jìn)行大量繁殖；反應(yīng)簡式：
+能量 原理②:無氧條件進(jìn)行酒精發(fā)酵
L反應(yīng)簡式：C H O。酶 2C H OH(酒精)+2CO +能量
┌菌種：醋酸菌
原理①:氧氣、糖源都充足時(shí)，把糖分解為醋酸 反應(yīng)簡式：
2H O+2CO + 能量
原理②:糖源不充足時(shí)，將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再變 為醋酸
L 反應(yīng)簡式：C H OH+O 酶 CH COOH (醋酸)+H O
+能量
菌種：乳酸菌
原理：無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解為乳酸
反應(yīng)簡式： C H O 酶 2C H O (乳酸)+能量
果酒 制作
果醋 制作
泡菜 制作
課堂小結(jié)
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
(1)酵母菌通過有氧呼吸可以大量繁殖，通過無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精(√ )
(2)各種葡萄都可以釀制出紅葡萄酒( × )
(3 )由于醋酸菌對(duì)氧氣的含量相當(dāng)敏感，所以在醋酸發(fā)酵過程中要始終通入 氧 氣 ( √ )
(4)只有在糖源充足的情況下才能進(jìn)行醋酸發(fā)酵(× )
(5 )果酒發(fā)酵的溫度一般控制在30～35℃,果醋發(fā)酵的溫度一般控制在 18～30℃( × )
(6 )在利用葡萄發(fā)酵生產(chǎn)果酒的后期，加入醋酸菌即可產(chǎn)生乙酸( × )
習(xí)題鞏固
A. 用70%左右的酒精對(duì)上述裝置進(jìn)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(jī)會(huì)比其他兩裝置大
C. 丙裝置轉(zhuǎn)為果醋發(fā)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(duì)穩(wěn)定
氣閥1 氣閥2
d
出料口 平
1.如圖為果酒與果醋發(fā)酵的簡易裝置及某興趣小組設(shè)計(jì)的改進(jìn)裝置
示意圖，下列說法錯(cuò)誤的是(
習(xí)題鞏固
NaHCO 溶液
甲 乙
C )
丙
習(xí)題鞏固
2.某同學(xué)在線提交了在家用帶蓋玻璃瓶制作果酒和果醋的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，
他的做法錯(cuò)誤的是 (B)
A. 選擇新鮮的葡萄略加沖洗，除去枝梗后榨汁
B. 將玻璃瓶用酒精消毒后，裝滿葡萄汁
C. 酒精發(fā)酵期間，根據(jù)發(fā)酵進(jìn)程適時(shí)擰松瓶蓋放氣
D. 酒精發(fā)酵后去除瓶蓋，蓋一層紗布，再進(jìn)行醋酸發(fā)酵
習(xí)題鞏固
3.下列與果酒、果醋和泡菜制作有關(guān)的敘述，正確的是 ( C )
A. 制作果醋的前提是制作果酒，因?yàn)榇姿峋蓪⒕凭趸癁橐宜?br/>B. 通常情況下，泡菜制作1～2天即可食用，并需偶爾進(jìn)行排氣操作
C. 使用的菌種通常取自于自然環(huán)境，若要提高產(chǎn)品品質(zhì)，可接種優(yōu) 良菌種
D. 所用制作原料和器具都需要進(jìn)行嚴(yán)格滅菌，且發(fā)酵全過程都需在 無菌環(huán)境
(1)圖中A過程指沖洗瀝干 ,B 過程是指 酒精發(fā)酵 ,去除葡萄的枝梗 應(yīng)在A過程 之后 (填“之前”或“之后”)。
(2)圖中酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵中涉及的主要微生物在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的 主要區(qū)別是 有無以核膜為界限的細(xì)胞核 O
(3)從裝置圖可以看出，加入發(fā)酵瓶中的果漿只占發(fā)酵瓶的2/3, 目 的 是 讓酵母菌在有氧條件下大量繁殖
(4)制果醋時(shí)，要適時(shí)通過[① ] 充 氣 口進(jìn)行充氣，原因是 醋酸菌是需氧型細(xì)菌，發(fā)酵過程需要氧氣的參與
4.果酒和果醋含豐富的有機(jī)酸、氨基酸、維生素，有良好的營養(yǎng)和保健作用 , 受到消費(fèi)者的喜愛。請(qǐng)根據(jù)果酒和果醋的制作流程和裝置回答有關(guān)問題：
①
A- → 榨汁- B
果酒
O
醋酸
發(fā)酵
果醋
發(fā)酵瓶 果漿
挑選 葡萄
出 料
L
(1)試管中的X 溶液有助于維持甲裝置的瓶中氣壓相對(duì)穩(wěn)定，
與乙裝置相比，用甲裝置釀制葡萄酒的優(yōu)點(diǎn)是
不需要開蓋放氣；避免了因開蓋引起的雜菌污染 (答出兩點(diǎn))。
(2)葡萄汁裝入甲裝置時(shí)，要留有約1/3的空間，這種做法的目的是
為酵母菌大量繁殖提供適量的氧氣；
防止發(fā)酵旺盛時(shí)發(fā)酵液溢出 (答出兩點(diǎn))。
5.葡萄酒是葡萄汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵而成的。釀制葡萄酒的兩個(gè)簡易裝置如 圖所示。
X溶液
回答下列問題： 甲 乙 0
物質(zhì)的含量
時(shí)間
(3)某同學(xué)若用乙裝置進(jìn)行發(fā)酵，并設(shè)置兩個(gè)不同處理組(乙A和乙B), 乙A裝置中保留一定量的氧氣，乙B裝置中沒有氧氣。在其他條件相同且適 宜的情況下，測得一段時(shí)間內(nèi)乙A和乙B中酒精含量的變化趨勢(shì)及乙A中氧 氣 含 量 的 變 化 趨 勢(shì) 如 曲 線 圖 所 示 。 圖 中 曲 線 ① 、 ② 、 ③ 依次 表 示 乙、中的氧氣 、乙B中的酒精 、 乙、中的酒精含量的變化趨勢(shì)。
(4)從細(xì)胞呼吸類型看，酵母菌屬于兼性厭氧生物；從同化作用的類型 看，酵母菌屬于 異 養(yǎng) (填“自養(yǎng)”或“異養(yǎng)”)生物。
X溶液
甲
物質(zhì)的含量
乙

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