資源簡介

(共29張PPT)
第1節(jié)
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用
1.簡述傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的特點(diǎn)，說出常見的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。
2.概述微生物發(fā)酵的原理。
3.嘗試制作泡菜、果酒和果醋，說出傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用的優(yōu) 點(diǎn)與不足。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程
約9000年前：我們祖先就會(huì)利用微生物將谷物、水果發(fā)酵為含酒精的飲料。
(自然發(fā)酵或曲種傳代的固定發(fā)酵，不明白其原理)
1857年：法國微生物學(xué)家巴斯德通過實(shí)驗(yàn)證明酒精發(fā)酵是由活的酵母菌引起 的 ，從而將酵母菌與發(fā)酵聯(lián)系起來。
1 897年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了酶在酵母菌發(fā)酵中的作用，逐漸了解發(fā)酵的本質(zhì)。微生物的 分離和純化技術(shù)使發(fā)酵工藝不斷完善，傳統(tǒng)的固體發(fā)酵開始向半固定和液體發(fā)酵。
20世紀(jì)40年代利用發(fā)酵工程大規(guī)模生產(chǎn)青霉素，隨著鏈霉素、金霉素和土霉素
等抗生素的發(fā)現(xiàn)及生產(chǎn)， 抗生素發(fā)酵工業(yè)興起。
1957年用微生物生產(chǎn)谷氨酸獲得成功，酶制劑、多糖、維生素發(fā)酵工業(yè)興起。
20世紀(jì)70年代以后基因工程、細(xì)胞工程等發(fā)展，使發(fā)酵工程進(jìn)入定向育種的 新階段。如人胰島素和干擾素大量生產(chǎn)。
科學(xué)家開始運(yùn)用數(shù)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、化學(xué)工程原理以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對發(fā)酵過程進(jìn)行 綜合研究，更加合理地控制發(fā)酵過程。
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
1.發(fā)酵的概念
發(fā)酵是指人們利用 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。
不同的微生物具有產(chǎn)生不同代謝產(chǎn)物的
能力，因此利用它們就可以生產(chǎn)出人們
所需要的多種產(chǎn)物。
據(jù)史料記載，早在公元5世紀(jì)魏代古籍中，就有腐 乳生產(chǎn)工藝的記載， “干豆腐加鹽成熟后為腐乳”。 到了明代我國就大量加工腐乳，而今腐乳已成長為 具現(xiàn)代化工藝的發(fā)酵食品。 又稱東方乳酪。
(1)參與的微生物：酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要 作用的是毛 霉。
(2)腐乳的特點(diǎn)：豆腐中的蛋白質(zhì)被分解成小分子的肽 和氨基酸，味道鮮美，易于消 化 吸 收，便于保 存。
讓豆腐上
長出毛霉
密封
發(fā)酵
香料
腌制
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)酵保存下 來的面團(tuán)、鹵汁等發(fā)酵物中的微生物進(jìn)行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。
(2)類型：傳統(tǒng)發(fā)酵以混合菌種的固體發(fā)酵及半固體發(fā)酵為主，通常是家庭 式或作坊式的。
(3)發(fā)酵產(chǎn)品：利用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)制作的食品有腐乳、醬、 醬油、醋、 泡菜和豆豉等。
(4)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有操作簡單，便于家庭式或作坊式生產(chǎn)，它是文化的傳
承等； 缺點(diǎn)有生產(chǎn)條件不易控制，容易受雜菌污染，生產(chǎn)效率較低，產(chǎn)物不
課堂練習(xí)
(1)發(fā)酵是指人們利用微生物，在缺氧的條件下，將原料通過微生
物的代謝轉(zhuǎn)化為人類所需要的產(chǎn)物( X )
(2)毛霉主要通過產(chǎn)生蛋白酶分解蛋白質(zhì)參與腐乳發(fā)酵(
(3)腐乳制作利用了毛霉等真菌的有氧呼吸(√ )
1.下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的敘述，錯(cuò)誤的是
A.傳統(tǒng)發(fā)酵常常是固體發(fā)酵或者半固體發(fā)酵
B.傳統(tǒng)發(fā)酵利用的微生物一般為天然存在的單一菌種
C.傳統(tǒng)飲食中的醬油、醋、泡菜等可通過傳統(tǒng)發(fā)酵獲得
D.傳統(tǒng)發(fā)酵存在雜菌情況不明、過程控制缺乏標(biāo)準(zhǔn)等問題
2.下列關(guān)于腐乳制作原理的敘述，不正確的是
A.腐乳制作實(shí)質(zhì)就是利用發(fā)酵技術(shù)，將大分子有機(jī)物分解為小分子 有機(jī)物的過程
B.腐乳制作中，起作用的微生物多為異養(yǎng)型真菌
C 傳統(tǒng)發(fā)酵利用的是天然存在的菌種，所生產(chǎn)的食品安全性更高
D.家庭自制腐乳時(shí)， 一般不需要單獨(dú)接種菌種
發(fā)酵 產(chǎn)品 所需菌種 生物分類 代謝類型 適宜溫度
發(fā)酵對氧的需求
泡菜 乳酸菌 原核生物 異氧厭氧型 室溫
密閉不需要氧
果酒 酵母菌 真核生物 異養(yǎng)兼性厭氧 18~30℃
前期需氧，后期
不需氧
果醋 醋酸菌 原核生物 異養(yǎng)需氧 30~35℃
一直需要氧
= 嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
有些蔬菜，如小白菜和蘿卜等含有豐富的硝酸
鹽。當(dāng)這些蔬菜放置過久時(shí)發(fā)生變質(zhì)(發(fā)黃、
腐爛)或者煮熟后存放太久時(shí)，蔬菜中的硝酸
鹽會(huì)被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。
制作泡菜
(1)菌種來源：植物體表面天然的乳酸菌。
(2)原理：在無氧條件下，乳酸菌將葡萄糖分解成乳酸。
—
反 應(yīng) 式：C H O 酶 2C H O 乳酸)+能量
乳酸含量0.4%~0.8% 時(shí)，口味、品質(zhì)最佳
隨乳酸增加， pH 會(huì)變小，口感變酸。
①鹽的作用：
調(diào)味；抑制其他微生物生長
②鹽水濃度要適宜的目的：過高：口味不佳，乳酸菌發(fā)酵受到抑制； 過低：雜菌易繁殖，導(dǎo)致泡菜變質(zhì)。
③鹽水煮沸的目的：殺滅其中雜菌；去除水中的氧氣
④冷卻的目的：為了不影響乳酸菌等微生物的生命活動(dòng)
適宜的溫度；
根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時(shí)間，嚴(yán)格控制厭氧條件。
配制鹽水 用清水和食鹽配制質(zhì)量百分比為5%-20% 的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用；
新鮮蔬菜、調(diào)味品、泡菜壇或其他密封性良好的罐子
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
亞硝酸鹽的含量低
制作流程
發(fā)酵條件
材料用具
將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇
內(nèi)；裝至半壇時(shí) ，放 入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿；
⑤為什么泡菜壇中的菜料只能裝八成滿
a. 防止發(fā)酵初期酵母菌等產(chǎn)生CO 造成發(fā)酵液溢出壇外；
b.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。
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
配制鹽水
原料處理、 蔬菜裝壇
加鹽水 將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋
配制鹽水
原料處理、 蔬菜裝壇
= 嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，并在發(fā)酵過程中注意經(jīng)常向水槽中補(bǔ)充水；
根據(jù)室內(nèi)溫度控制發(fā)酵時(shí)間；
用水封閉壇口的目的是使壇內(nèi)與壇外空氣隔 絕，這是最簡易的營造無氧環(huán)境的方法。說 明乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵需要無氧環(huán)境。
配制鹽水 ⑥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 ]
原料處理、 蔬菜裝壇
加鹽水
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
封壇發(fā)酵
發(fā)酵初期會(huì)有氣泡冒出，但氣泡的產(chǎn)生逐漸停止，試分析原因
泡菜發(fā)酵階段：
a. 發(fā)酵初期：大腸桿菌、酵母菌等較活躍，利用O , 產(chǎn) 生CO , 有氣泡從壇沿水 槽中間歇性放出，逐漸形成厭氧狀態(tài)，乳酸菌開始發(fā)酵；
b.發(fā)酵中期：由于乳酸發(fā)酵，乳酸不斷積累、 PH 降低，厭氧狀態(tài)形成，乳酸菌活 躍，產(chǎn)生大量乳酸；同時(shí)，酵母菌、大腸桿菌等活動(dòng)受抑制，由于O 耗盡，需氧 型微生物受抑制。這一時(shí)期為泡菜完全成熟階段。
c. 發(fā)酵后期：繼續(xù)進(jìn)行乳酸發(fā)酵，乳酸含量繼續(xù)增多，當(dāng)PH 過低時(shí)，乳酸菌活動(dòng) 受 抑 制，發(fā)酵速度緩慢甚至停止。
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
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”。在用質(zhì)量
分?jǐn)?shù)為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)果如 圖。請你幫他分析下列問題：
(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
10天后食用比較合適。因?yàn)榇藭r(shí)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
加鹽太多，鹽濃度過高，殺死了乳酸菌等微生物。
(3)加入“ 陳泡菜水”的目的是什么
"陳泡菜水"含乳酸菌，可快速發(fā)酵產(chǎn)生乳酸。
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
亞硝酸鹽含量/(mg/kg)
發(fā)酵時(shí)間/d
泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌數(shù)量、乳酸含量和亞硝酸鹽含量的變化情況
發(fā)酵時(shí)期 乳酸菌 乳酸
亞硝酸鹽
發(fā)酵初期 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
下降至保持相對穩(wěn)定(硝酸鹽 還原菌被完全抑制)
變化曲線 發(fā)酵時(shí)間
間 時(shí)
酵 發(fā)
亞硝酸鹽
乳酸
以下是以泡菜壇為容器制作泡菜時(shí)的4個(gè)處理：①沸鹽水冷卻后再倒入
壇中；②鹽水需要浸沒全部菜料；③蓋好壇蓋后，向壇蓋邊沿的水槽中
注滿水；④檢測泡菜中亞硝酸鹽的含量。下列說法正確的是
A.①主要是為了防止菜料表面的醋酸桿菌被殺死
B.②的主要目的是用鹽水殺死菜料表面的雜菌
C.③是為了使氣體只能從泡菜壇排出而不能進(jìn)入
D.④可檢測到完整發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量逐漸降低
原理 ■ 在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖
C H O +60 +6H O→6CO +12H O+ 能量
■在無氧條件下，酵母菌能進(jìn)行酒精發(fā)酵
C H O →2C H OH+2 CO +能量
此君欲葡 功若飲萄 當(dāng)問琵美 屬酒琶酒 何馬夜 處上光 來催杯
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
制作果酒和果醋
植物體表面天然的酵母菌
應(yīng)用的微生物
①?zèng)_洗的目的：去除表面灰塵、污物
②沖洗1-2次即可，能否反復(fù)沖洗，為什么
不能，防止洗去葡萄皮表面的野生酵母菌
③應(yīng)該先沖洗再去梗，還是先去梗再?zèng)_洗 為什么
應(yīng)該先清水沖洗，再去除枝梗。避免去除枝梗時(shí)葡
萄破損，減少葡萄被雜菌污染的機(jī)會(huì)。
器具消毒
沖洗葡萄
榨汁裝瓶
酒精發(fā)酵
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 制作果酒和果醋
果酒制作流程
70%的酒精的作用：消毒
榨汁裝瓶 ①葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時(shí)，為何要留有1/3的空間
a.防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO 造成發(fā)酵液溢出
b. 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每隔12h左右將瓶蓋擰松一點(diǎn)的目的：
排出CO , 防止發(fā)酵瓶爆裂
③擰松但不打開的目的：
防止雜菌和空氣倒流進(jìn)入發(fā)酵瓶。
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 制作果酒和果醋
器具消毒
沖洗葡萄
b. 當(dāng)氧氣充足，缺少糖源時(shí)：:將乙醇轉(zhuǎn)變成乙醛，再將乙醛變?yōu)橐宜?br/>C H OH+O 酶 CH COOH ( 乙 酸 ) + H O
醋酸桿菌：原核生物
C H O +20 酶 2CH COOH (乙酸)+2CO +2H O
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 制作果酒和果醋
a. 當(dāng)氧氣、糖源充足時(shí)： 將糖分解成乙酸
原理
果酒
思考：在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會(huì)繼續(xù)發(fā)酵
不會(huì)。發(fā)酵溫度、pH 不利于酵母菌生長
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
清洗用具及消毒一 →沖洗葡萄一榨汁裝瓶一 →酒精發(fā)酵— →醋酸發(fā)酵
制作果酒和果醋
制作步驟
果醋
項(xiàng)目 酒精發(fā)酵
醋酸發(fā)酵
氣味和味道 酒味
酸味
氣泡和泡沫 有
無
發(fā)酵液顏色
渾濁，液面形成白色菌膜
以紫葡萄作原料) 顏色加深變成深紅色
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品
制作果酒和果醋
結(jié)果分析
裝置圖 結(jié)構(gòu)
作用
充氣口 排氣口 出料口 充氣口
①醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵，輸入 無菌空氣；
②制果酒時(shí)關(guān)閉充氣口
排氣口
用來排出_CO _
長而彎曲的膠管
防止空氣中微生物的污染
出料口
便于取料，及時(shí)監(jiān)測發(fā)酵進(jìn)行的
情況
嘗試制作傳統(tǒng)發(fā)酵食品 制作果酒和果醋
裝置圖
課堂小結(jié) 泡菜制作 果酒制作
果醋制作
發(fā)酵菌種 乳酸菌(二分裂) 酵母菌(孢子生殖、出芽生殖)
醋酸菌(二分裂)
菌種來源 植物體表面天然的乳酸菌 傳統(tǒng)的葡萄酒釀造采用自然發(fā)酵， 主要是附著在葡萄皮上的野生型 酵母菌
空氣中的野生型醋酸菌或購買醋酸 菌的菌種或從食醋中分離醋酸菌
菌種代謝類型 異養(yǎng)厭氧型 異養(yǎng)兼性厭氧型
異養(yǎng)需氧型
菌種細(xì)胞類型 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞
原核細(xì)胞
發(fā)酵原理 在無氧的情況下： C H O 酶 2 C H O (乳酸)+能量 在有氧條件下： C H O +6H O+60 6CO +12H O+能量 在無氧條件下： 西 每 C H1206 → 2C H OH+2CO +少量能量
氧氣、糖源都充足時(shí)：
C H O + 2 0 酶 ，
2CH COOH+2H O+2CO +能量 氧氣充足、缺少糖源時(shí)：
C H OH+O
CH COOH+H O+能量
發(fā)酵 條件 溫度 18—20℃ 一般控制在18-30℃,最適合溫 度28℃左右。
30-35℃
時(shí)間 8-10d 10-12d
7-8d
氧氣 不需要氧氣 初期需氧，后期不需氧
需要氧氣
PH=3
酶
(3)當(dāng)氧氣不充足、缺少糖源時(shí)，醋酸菌將乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙 醛變?yōu)橐宜? × )
(4)制作果醋的溫度比制作果酒的溫度高(
(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℃(√ )
判斷正誤
B.發(fā)酵期間乳酸不斷積累，當(dāng)它的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~20%時(shí)，泡菜口味最佳
C. 發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度和使用的食鹽量都會(huì)影響泡菜中亞硝酸鹽的含量
D.泡菜壇子內(nèi)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
下列關(guān)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(chǎn)生乳酸的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生亞硝酸鹽
課堂練習(xí)
說法錯(cuò)誤的是
A.用體積分?jǐn)?shù)為70%的 酒精對圖述裝置進(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
課堂練習(xí)
4.如圖為果酒與果醋發(fā)酵的簡易裝置及興趣小組設(shè)計(jì)的改進(jìn)裝置示意圖，下列
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穩(wěn)定
Na CO 溶液
氣閥1
丙
甲
乙

展開更多......

收起↑