資源簡介

(共39張PPT)
傳統發酵技術
嘗試制作傳統發酵食品 探究 ·實踐
典型習題
規律總結
Teaching Process
【教學過程】
原理②:無氧條件進行酒精發酵
反應簡式：
菌種：醋酸菌
原理①:氧氣、糖源都充足時，把糖分解為醋酸
反應簡式： 2H O+2CO + 能量
原理②:糖源不充足時，將乙醇轉化為乙醛，再變 為醋酸
-反應簡式：
+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 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
菌種：酵母菌
原理①:有氧條件進行大量繁殖；反應簡式：
傳統發酵技術
從社會中來
發酵工程：是指利用微生物的特定功能，通過現代工程技術，規模化
生產對人類有用的產品，它涉及菌種的選育和培養、產物 的分離和提純等方面；
毛豆腐
梅花
味精
99梅花好味精
老酸奶
酸奶
發面團
辣白菜
涼拌西醋
陳醋
腐乳
浦萄酒
泡菜
醬油
豆豉
啤 酒
20世紀 80年代
生產氨基酸的工廠一角
之后
開始運用數學、動力學、 化學工程原理以及計算機 技術對發酵工程進行綜合 研 究
一發酵技術在發展。 。。
部分發酵工程產品
1957年
谷氨酸生產獲得 成功，酶制劑、 多糖等發酵工業
興起
進入了定向育種的新階段，利用基因工程
技術獲得了具有特殊生產能力的微生物
20世紀
40年代
_利用發酵工程，使青霉素的生 產實現了產業化
我們的祖先就會利用微生物將谷
物、水果發酵為含酒精的飲料和 一其他食品，人們不明白其中的原
理
科技探索之路
酶在酵母菌發酵中的作 用，傳統的固體發酵開 始向半固體發酵和液體 發酵演變
約9000 年前
20世紀 70年代
巴斯德將酵母菌與發酵聯系起來
科技探索之路
1857年
1897年
從社會中來
“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙
場君莫笑，古來征戰幾人回。"(唐 · 王翰)詩
中提及的葡萄酒是人類利用微生物發酵制作而來
的。通過微生物的發酵作用還可以制作葡萄醋。
葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄為原料發酵而來的飲
品，為什么一個是醇厚濃郁、耐人尋 葡萄及葡萄酒
味的酒，一個卻是酸味柔和、口感綿長的醋呢 它們的制作方法有 什么不同 你想不想自己動手制作葡萄酒和葡萄醋呢
葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄發酵而來，但是一個經酵母菌無氧呼吸產 生了酒精，另一個經醋酸菌有氧呼吸產生了醋酸，因此口感不同。
一.發酵與傳統發酵技術
1.發酵
(1)發酵： 是指人們利用微生物，在適宜的條件下，將原料通過
轉化為人類所需要的產物的過程 微生物的
代謝
( 2 ) 原 理：不同的微生物具有產生不同代謝產物的能力 ，因此利 用它們既可以生產出人們所需要的多種產物
好氧發酵 醋酸發酵
(3)類型氧氣需求
厭氧發酵 酒精發酵、乳酸發酵
對微生物而言，“發酵”在有氧和無氧條件下都能進行。
必修一 (P 4) 中提到的發酵特指“微生物的無氧呼吸”,是狹義的發酵概念
(1)概念直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發酵保留下
來的面團、鹵汁等發酵物中微生物進行發酵，制作食品的技術。
固體發酵 ( 泡菜、糧食白酒、腐乳等 )
-展示我國古代釀酒作坊的繪畫作品
酵
豆新者 錯壇
一.發酵與傳統發酵技術
( 2 ) 類 型 ：
半固體發酵
2.傳統發酵技術
豆豉、醬、醬油等
(3)實例：腐乳
①原料：豆腐。
②參與發酵的微生物： 酵母菌、 曲霉和 毛霉 等，其中起主要作用 的是 _毛霉 。
③發酵原理：經過微生物的發酵， 豆腐中的蛋白質被分解成_
(此外，微生物還可以產生脂肪酶， 將脂肪分解為脂肪酸和甘油)
一.發酵與傳統發酵技術
2.傳統發酵技術
小分子的肽一 和氨基酸
④制作流程
正在進行發酵的豆腐胚
鹵湯中酒的含量應控制在12%左右，過高會延長腐乳 成熟的時間，過低不足以抑制微生物生長，可能導致 豆腐腐敗
一.發酵與傳統發酵技術
2.傳統發酵技術( 3)實例：腐乳
讓豆腐長 出毛霉
加鹽腌制
加鹵湯瓶
酒 ：抑制微生物生長，并使腐乳具 有獨特香味；
香辛料：調味，防腐殺菌
直接利用空氣中的毛霉孢子 或者直接接種毛霉(15-
18℃, 一定濕度)
方法：隨豆腐層數加高增
加鹽用量，接近瓶口表面十 鋪厚一點
目的：析出豆腐中的 水分、抑制不需要的 微生物生長
目的：讓毛霉等產生
蛋白酶和脂肪酶
鹵湯包括酒和 香辛料
密封腌制
2.傳統發酵技術
思考辨析：使用酵母制作饅頭屬于傳統發酵技術嗎
不屬于；
使用前一次發酵保存下來的面團進行的才算。
例如：直接利用空氣中毛霉孢子制作腐乳屬于傳統發酵技術， 若直接接種毛霉，則不屬于。
一.發酵與傳統發酵技術
二.嘗試制作傳統發酵食品 1 .傳統發酵食品1:制作泡菜 ( 1 ) 菌 種 ：乳酸菌(原核生物) ①菌種來源：植物體表面天然的乳酸菌 ②代謝類型：異養厭氧型 ③種類：乳酸鏈球菌、乳酸桿菌
乳酸鏈球菌(球狀)
(2)發酵原理： 在無氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸
發酵期間，乳酸會不斷積累，當它的質量百分
比為0 .4%-0 .8% 時，泡菜的口味、品質最佳；
乳酸桿菌(桿狀)
C H O6 酶 、2 C H O ( 乳 酸 ) + 能 量
用清水和食鹽配制質量分數為5%~20%的鹽水，并將 鹽水煮沸，冷卻待用。
將新鮮蔬菜(如蘿卜、黃瓜和豌豆等) 洗凈，切成
塊狀或條狀 ，混合均 勻 ，晾干后裝入泡菜壇內；裝至半 壇時 ，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續裝至八成滿。
將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料， 蓋好壇蓋。
向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，并在發酵過程中注意經 常向水槽中補充水，根據室內溫度控制發酵時間；
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品① :制作泡菜
配制鹽水
原料處理、 蔬菜裝壇
加鹽水
封壇發酵
(3)方法步驟
(4)結果分析與評價
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
給泡菜壇內創造無氧環境
無氧條件
②為什么泡菜壇只能裝八成滿
A.在泡菜發酵初期，由蔬菜表面帶入的大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，它們可 以進行發酵，發酵產物中有較多的二氧化碳，如果泡菜壇裝的太滿，發酵液可能 會溢出壇外。
B.另外，泡菜壇裝的太滿，會使鹽水不太容易完全淹沒菜料，從而導致壇內菜料 變質腐爛。
C.泡菜壇留有一定的空間，也更方便拿取泡菜。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品① :制作泡菜
(4)結果分析與評價
③ 從開始制作到泡菜質量最佳這段時間內，泡菜逐 漸變酸，泡菜壇中乳酸菌和其他雜菌的消長規律是什 么 原因
乳酸菌數量增多，雜菌數量減少；
因為乳酸菌比其他雜菌更耐酸。
④泡菜制作過程中影響亞硝酸鹽含量的因素有哪些
溫度高低，腌制方法，時間長短，食鹽用量等。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品① :制作泡菜
過高，乳酸發酵將受抑制；過低，雜菌易繁殖，導致泡菜變質
③鹽水煮沸的目的：殺菌，去除水中的溶解氧
④鹽水冷卻后使用的目的：為了不影響乳酸菌的生命活動
⑤泡菜壇子使用之前要檢查密封性的目的：
給泡菜壇內創造無氧環境，嚴格控制厭氧條件
(5)實驗分析與思考：
①鹽的作用：調味，抑制其他微生物生長
②鹽水濃度要適宜的目的：
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品① :制作泡菜
牛奶發酵為酸奶主要依靠乳酸菌的 酵作用，而抗生素能夠殺死或抑制手 酸 菌。
蘋果酸奶
為什么含有抗生素的牛奶不能發酵為酸奶
到生活中去
(6)進 一 步探究
泡菜在腌制過程中會有亞硝酸鹽產生。膳食中的亞硝酸鹽一般不會危 害人體健康，但如果人體攝入過量，會發生中毒，甚至死亡。設計實驗跟 蹤檢測泡菜在制作過程中亞硝酸鹽含量的變化，并探索腌制方法、時間長 短和溫度高低等條件對亞硝酸鹽含量的影響，尋求提高泡菜質量的措施。
亞硝酸鹽為強氧化劑，能夠把血液中的低鐵血紅蛋白轉變為高鐵血紅 蛋白，從而導致缺氧性中毒癥狀。
膳食中的絕大部分亞硝酸鹽隨尿排出，但在適宜的pH、 溫度和一定 的微生物作用下會轉變成致癌物質亞硝胺(霉變的食品中亞硝胺可增至數 十倍至數百倍)。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品① :制作泡菜
①亞硝酸鹽
②泡菜制作過程中乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽含量的變化情況分析
發酵時期 乳酸菌 乳酸 亞硝酸鹽 發酵初期 少(有氧氣，乳酸菌 的活動受到抑制) 少 增加(硝酸鹽還原菌的作 用 ) 發酵中期 最多(乳酸抑制其他 菌活動) 積累增多，pH下 降 下降(硝酸鹽還原菌受抑 制，部分亞硝酸鹽被分 解 ) 發酵后期 減 少(乳酸積累， p H 繼續增多，pH繼 續下降 下降至相對穩定(硝酸 還原菌被完全抑制) 鹽 下降 抑制其活動) 曲線模型 0 發酵時間 0 發酵時間
乳酸含量
乳酸菌含量
二.嘗試制作傳統發酵食品
亞硝酸鹽含量
0 發酵時間
動物實驗表明：
亞硝胺具有致癌作用，對動 物具有致畸和致突變作用。
研究表明：
人類的某些癌癥與亞硝胺(化學 致癌因子)有關。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品① :制作泡菜
③亞硝胺的毒性
(6)進 一 步探究
在什么情況下，亞硝酸鹽會轉化為亞硝胺
適宜的pH 、溫度和一定的微生物作用
細菌等微生物 (硝酸還原菌產生硝酸還原酶)
1.傳統發酵食品1 :制作泡菜
(6)進一 步探究
二.嘗試制作傳統發酵食品
④亞硝胺生成
維生素C、E 和酚類物質
還原
氧化
亞硝酸鹽
亞硝胺
硝酸鹽
無裂紋、無砂眼
檢查方法：壇口向上，壓入水中， 看壇內壁有無滲水現象。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品1 :制作泡菜
壇沿深、蓋子吻合好
(7)制作泡菜的注意事項
例1. (二.拓展應用Pg,2) 某同學在制作泡菜前，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，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，請你幫他分析問題。
(1)據圖分析，從亞硝酸鹽含量來看，
你認為該泡菜在什么時間食用比較合適
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”,造成這個結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
二.嘗試制作傳統發酵食品
"陳泡菜水"含乳酸菌，可快速發酵產生乳酸
(1)微生物 — — 酵母菌(果酒)和醋酸菌(果醋)
①酵母菌
A.是單細胞真菌，真核生物，呈圓形、橢圓形等。
B.酵母菌的繁殖方式主要為無性生殖(出芽生殖、分裂生殖、孢子 生殖),但多以出芽方式進行。
C.酵母菌分布在含糖較高的偏酸環境中，如水果等。
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
二.嘗試制作傳統發酵食品
(1)微生物 — — 酵母菌(果酒)和醋酸菌(果醋)
②醋酸菌
A.原核生物，新陳代謝類型為異養需氧型。
B.醋酸菌的繁殖方式為二分裂。
C.應用：食醋、果醋
二分裂生殖
1.傳統發酵食品② : 制作果酒和果醋
二.嘗試制作傳統發酵食品
2CH COOH ( 乙 酸 ) + 2H O+2CO + 能
CH COOH (乙酸)+ H O+ 能量
氧氣、糖源充足時
C H1 O6+2O2 酶
C2H OH+O2 酶
糖源不充足時
果 酒 ：C H 2O 酶 2C H OH +2CO + 能量
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
二.嘗試制作傳統發酵食品
果醋：
量
( 2 ) 原 理 ：
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
(3) 果酒發酵的條件
① 溫度：釀酒酵母的最適生長溫度為28℃ 左右，酒精發酵時將溫 度嚴格控制在18℃~30℃ 。
② 氧氣：前期需O , 后期無氧。
③ pH: 呈酸性。(5 . 0~6 . 0)
④ 時間：10~12天
(4) 果醋發酵的條件：
① 溫度：多數醋酸菌的最適生長溫度為30~35℃ ,醋酸發酵時將 溫度嚴格控制在此范圍內。
② 需要充足的氧氣
③ pH: 呈酸性。
④ 時間：7~8天
二.嘗試制作傳統發酵食品
結構 作用 酒精發酵時狀態
醋酸發酵時狀態
充氣口 通入空氣 關閉
打開，并接入氣泵
排氣口 排出CO 打開
打開
出料口 便于取樣監測 關閉
關閉
充氣口
排氣口
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
二.嘗試制作傳統發酵食品
(5)果酒發酵與果醋發酵的裝置
出料口
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
(5)果酒發酵與果醋發酵的裝置 充氣口
排氣口
①為什么排氣口膠管長而彎曲
防 上 空 氣 出 微 生 物 的 污 朵
②該裝置還能繼續改進嗎
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酵液等
二.嘗試制作傳統發酵食品
出料口
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。
將溫度控制在18~30℃ 進行發酵，在發酵過程中，每隔12 h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10~12 d。
可通過從發酵瓶口取樣來對發酵的情況進行檢測。
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。
器具消毒
沖洗葡萄
榨汁裝瓶
酒精發酵
果酒檢測
打開瓶蓋，蓋上紗布 ·
果 醋 檢 測
二.嘗試制作傳統發酵食品
(6)果酒與果醋的制作過程
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
(7)結果分析與評價
①在制作果酒和果醋的過程中，發酵液分別有哪些變化 其中最明顯的 變化發生在發酵后多少天 引起變化的原因是什么
在葡萄酒的制作過程中，發酵液會產生氣泡，這是因為酵母菌發酵
產生CO2; 開始發酵后， CO 產生越來越多，會使發酵液出現“沸騰” 現象，在發酵的10天后，這種現象最明顯。
如果是用紫色葡萄制作葡萄酒，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，因而發酵液的顏色會逐漸加深變成深紅色。 果醋發酵過程中一般不會出現氣泡，發酵完成時，在發酵液的液面上會出 現一層菌膜，這是醋酸菌膜。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
(7)結果分析與評價
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
果酒中除了酵母菌，還有乳酸菌、醋酸菌等微生物。
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。可以通過 調節發酵的溫度、果酒的pH 等來控制乳酸菌的含量。
果汁中的糖也是醋酸菌重要的碳源和能源。在有氧的情況下，醋酸菌能把糖 分解成醋酸；在缺少糖源的情況下，乙醇便是醋酸菌的碳源和能源，它將乙醇轉 化為乙醛，再將乙醛變為醋酸。
由于醋酸菌在有氧的條件下才能進行旺盛的代謝活動，因此在制作果酒的過 程中盡量減少O2含量，可以抑制醋酸菌的生長繁殖。
此外，通過調節發酵的溫度、果酒的pH 等同樣可以控制醋酸菌的含量。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
(7)結果分析與評價
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pH 、 發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。
在我們的實驗條件下，當打開瓶蓋后，空氣中的醋酸菌會進入發 酵液中大量繁殖，其他的菌因不適應環境條件而不能繁殖。
在工業上，后期醋的發酵需要人工接種醋酸菌。我們制作果醋時，
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。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
(7)結果分析與評價
④沖洗1~2次即可，能否連續沖洗，為什么 為什么去梗前沖洗
不能，防止果皮表面的野生菌種數量減少。
避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機會
⑤葡萄汁裝入發酵瓶時，為何要留有1/3的空間
A.先讓酵母菌進行有氧呼吸，快速繁殖，耗盡O2 后，再進行酒精 發 酵 ；
B.防止發酵過程中產生的CO 造成發酵液溢出。
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
(7)結果分析與評價
⑥在果酒和果醋制作中，哪些做法可防止發酵液被污染
A.發酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數為 7 0 % 的酒精消毒，晾干備用；
B.處理葡萄時應先沖洗再去除枝梗；
C.排氣時只需擰松瓶蓋，不要打開瓶蓋。
二.嘗試制作傳統發酵食品
二.嘗試制作傳統發酵食品
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
(7)結果分析與評價
⑦如何檢測果酒的發酵情況(檢測是否產生酒精)
A.聞
B.品嘗
C.用酸性條件下的重鉻酸鉀溶液檢測(橙色 →灰綠色)
⑧如何檢測果醋的發酵情況
A. 聞 ；
B.品 嘗 ；
C.使用pH 試紙檢測檢測和比較發酵前后的pH 值 ；
D.觀察醋酸菌膜是否形成。
1.傳統發酵食品② :制作果酒和果醋
在上述傳統發酵食品的制作過程中，我們沒有接種菌種，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，往往會造成發酵食品的品質不一。為了縮短發酵時間，確保品質穩定， 工業上大規模生產時，通常會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。
二.嘗試制作傳統發酵食品
二 嘗試制作傳統發酵食品
到社會中去
查閱關于果酒和果醋工業化生產的工藝流程，比較自己制作果酒和果醋的方法與 這些流程有哪些異同。在此基礎上，請思考：當把少量制作轉化為大規模生產時，需 要解決哪些實際問題 你能從中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。例如，少量制作果醋時，不需要 專門的攪拌裝置。而大規模生產果醋時，由于發酵罐容積很大，就需要安裝攪拌器， 以保障醋酸菌對O 的需求。可見在大規模生產發酵產品時，需要進行更為全面周詳的 考慮，如考慮原料的來源與選樣、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。
自己制作的果酒和果醋并非商品意義上的產品。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。果酒還需要在一定條件下進行后續發酵， 以獲得特定的風味和色澤。
通過深入思考，可以感悟到，工程、技術與科學的不同——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 。
.
項目 果酒制作
果醋制作
發酵菌種 酵母菌
醋酸菌
菌種來源 傳統的葡萄酒釀造采用自然發酵，菌種 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
發酵原理 ①在有氧條件下： 而合 C6H1206+6O 酶6CO +6H O+能量 ②在無氧條件下 C H O6酶>2C H OH+2CO +能量
①氧氣、糖源都充足時：
C H O + 2 O 酶 、
2CH COOH+2CO +2H O+能量
②缺少糖源時
C H OH+O CH COOH+H O+能量
發酵 溫度 一般控制在18～30℃
30～35℃
時間 10～12d
7～8d
條 氧氣 初期需氧，后期不需氧
始終需要氧
件 pH 最適pH為4.5～5.0
最適pH為5.4～6.0
二.嘗試制作傳統發酵食品
果酒制作與果醋制作的比較

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