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第一章 發(fā)酵工程
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用
選擇性必修三
從社會中來
發(fā)面團
究竟什么是發(fā)酵呢？微生物如何進行發(fā)酵？
發(fā)酵工程
用微生物生產(chǎn)谷氨酸獲得成功。酶制劑、多糖、維生素等發(fā)酵工業(yè)相繼興起。
我們的祖先就會利用微生物將谷物、水果等發(fā)酵為含酒精的飲料和其他食品。但人們并不沒明白其中的原理。
巴斯德將酵母菌與發(fā)酵聯(lián)系起來。
科學家發(fā)現(xiàn)了酶在酵母菌發(fā)酵中的作用，傳統(tǒng)的固體發(fā)酵開始向半固體發(fā)酵和液體發(fā)酵演變。
利用發(fā)酵工程大規(guī)模生產(chǎn)青霉素成為研究的主攻方向。抗生素發(fā)酵工業(yè)興起。
201X
1857年
201X
1897年
201X
20世紀40年代
201X
1957年
201X
201X
基因工程、細胞工程等的發(fā)展，使發(fā)酵工程進入了定向育種的新階段。運用基因工程獲得具有特殊生產(chǎn)能力的微生物
1970年
20世紀80年代
開始運用數(shù)學、動力學、化學工程原理以及計算機技術(shù)對發(fā)酵過程進行綜合研究
科技探索之路
約9000年前
從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程
面包和酸奶，或者饅頭夾著腐乳，是很多人喜歡的早餐。這些食品可以通過傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)來生產(chǎn)，它們的制作也都離不了微生物發(fā)酵。那什么是傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)？傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)主要應用在哪些方面？
發(fā)酵工程（P1）：指利用微生物的特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)，規(guī)模化生產(chǎn)對人類有用的產(chǎn)品。 它涉及菌種的選育和培養(yǎng)，產(chǎn)物的分離和提純等方面。
發(fā)酵工程
【本節(jié)聚焦】
什么是傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)？
制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？
怎樣制作泡菜？怎樣制作果酒和果醋？
學習目標
1．聯(lián)系生活中的實例，說明發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的概念，認同我國有悠久的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，它促進了豐富多彩的飲食文化的形成。
2．概述微生物發(fā)酵的基本原理，嘗試制作泡菜、果酒和果醋，說出傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)應用的優(yōu)點與不足。
3．評價自己制作的泡菜，果酒和果醋，體驗勞動和收獲的快樂。
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應用
1
目 錄
2
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
泡菜的制作
3
果酒和果醋的制作
一
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
圖1-1 漢代磚刻上的釀酒圖
圖1-2 展示我國古代釀酒作坊的繪畫作品
【資料】約9000年前，我們的祖先就會利用附著在谷物、水果等表面的微生物進行自然發(fā)酵。夏禹時期，已有了關(guān)于少康（及杜康）造秫（shú）酒的傳說。
“何以解憂，唯有杜康”
（曹操《短歌行》）
一
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
1.發(fā)酵:
人們利用微生物在適宜的條件（有氧或無氧條件）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（微生物菌體及各種不同代謝產(chǎn)）的過程.
發(fā)酵
據(jù)氧氣需求情況
據(jù)發(fā)酵生成產(chǎn)物
需氧發(fā)酵
厭氧發(fā)酵
酒精發(fā)酵
乳酸發(fā)酵
所以：發(fā)酵≠無氧呼吸。
視頻：巴斯德研究葡萄酒變酸
根據(jù)培養(yǎng)基的的物理性質(zhì)
固體發(fā)酵、半固體發(fā)酵、液體發(fā)酵
根據(jù)菌種是否單一
單一純種發(fā)酵、混合發(fā)酵
一
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
2 .微生物的分類
原生生物界
原核生物界
真菌界
變形蟲、草履蟲、衣藻
酵母菌、青霉菌、根霉菌
細 菌
放線菌
藍 藻
支原體
衣原體
病 毒
無細胞結(jié)構(gòu)
一
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
（1）概念：
（2）特點：
固體發(fā)酵
半固體發(fā)酵
混合菌種
原材料中天然存在的微生物，或前一次發(fā)酵物中微生物進行發(fā)酵、制作食品的技術(shù)。
3.傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
毛霉
酵母菌
乳酸菌
醋酸菌
一
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
（3）常見產(chǎn)品：
二
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----腐乳
它是一種微生物發(fā)酵大豆制品，品質(zhì)細膩、營養(yǎng)豐富、鮮香可口，深受廣大群眾喜愛，其營養(yǎng)價值可與奶酪相比，具有東方奶酪之稱。
二
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----腐乳
1.微生物：
多種微生物參與了豆腐的發(fā)酵過程,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等。其中起主要作用的是毛霉。
分類： 生物（絲狀真菌）
代謝類型：
適宜生長溫度：
生殖（主要方式）：
分布:
毛
霉
孢子生殖
異養(yǎng)需氧型
15 －18℃
常見于土壤、水果、蔬菜、谷物上
真核
毛霉
青霉
二
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----腐乳
2.原理：
毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可將脂肪水解為甘油和脂肪酸.
味道鮮美，易于消化吸收 便于保存。
胞外酶
蛋白質(zhì) 小分子的肽+氨基酸
蛋白酶
脂肪 甘油+脂肪酸
脂肪酶
你能解釋豆腐上長白毛是怎么一回事嗎？
豆腐上生長的白毛是毛霉的白色菌絲。嚴格地說是直立菌絲，在豆腐中還有匍匐菌絲。
二
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----腐乳
3.腐乳制作的流程：
前期發(fā)酵
創(chuàng)造適宜的條件讓毛霉生長
加鹽抑制毛霉的生長
后期發(fā)酵
抑制毛霉的生長，同時改變口感和風味
控制毛霉的生長
讓豆腐上長出毛霉
加鹽腌制
加鹵湯裝瓶
密封腌制
二
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----腐乳
3.腐乳制作的流程：
利用干棕葉（或稻草）上的毛霉孢子，在15-18℃條件下，讓豆腐上長出毛霉
加鹽可以析出豆腐中的水，使豆腐變硬，鹽也能抑制微生物的生長，避免豆腐塊腐敗變質(zhì)。
含水量70%左右為宜，含水量過高不易成形，過低不利于毛霉生長
鹵湯是由酒（12%）及各種香辛料配置而成，抑制微生物的生長同時使腐乳有獨特的香味。
讓豆腐長出毛霉
加鹽腌制
加鹵湯裝瓶
密封腌制
制腐乳坯
封瓶時瓶口通過酒精燈火焰防止瓶口污染
二
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----腐乳
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。
4.注意事項：
（1）加鹽的特點及作用？
逐層增加鹽量，瓶口的鹽厚一點，可以抑制微生物生長避免豆腐腐敗
（2）鹵湯中酒的含量是多少？為什么？
（3）還有哪些操作需要消毒呢？
二
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----腐乳
5.評價：
通過腌制并配入各種輔料(紅曲、面曲、酒釀)，使蛋白酶作用緩慢，促進其他生化反應，生成腐乳的香氣。
制作成功的腐乳應該具有以下特點：色澤基本一致、味道鮮美、咸淡適口、無異味、塊形整齊、質(zhì)地細膩。
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
川渝泡菜:味道咸酸、口感脆生、色澤鮮亮
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
1.菌種：
乳酸菌
乳
酸
菌
②種類：
異養(yǎng)厭氧型
乳酸鏈球菌和乳酸桿菌
①分類：
原核生物
⑤分布：
③生殖方式：
二分裂
④代謝類型：
廣泛，空氣、土壤、植物體表、人或動物的腸道
⑥應用：
制作泡菜; 制作酸奶(乳酸桿菌)
乳酸桿菌（桿狀）
乳酸鏈球菌（球狀）
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
2.原理：
C6H12O6
2C3H6O3
酶
+能量
3.發(fā)酵條件：
室溫（18--20℃）、無氧、15天
4.亞硝酸鹽(亞硝酸鉀和亞硝酸鈉)
亞硝酸鹽：白色粉末，有咸味，可作食品添加劑。 在泡菜的腌制過程中會有亞硝酸鹽的產(chǎn)生。亞硝酸鹽含量較低時，不會危害健康。當人體食入0.3-0.5克的亞硝酸鹽即可引起中毒，3克導致死亡。
腌制方法、時間長短、溫度高低、食鹽用量等都會影響亞硝酸鹽的含量
檢測原理——比色法
標準顯色液
酸性條件
亞硝酸鹽+特定化學物質(zhì)—-----—→出現(xiàn)玫紅色
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
針對主要的中毒原因，可采取如下預防措施：
①蔬菜應妥善保存，防止腐爛，不吃腐爛的蔬菜；
②食剩的熟菜不可在高溫下存放長時間后再食用；
③勿食大量剛腌的菜，腌菜時鹽應多放，至少腌至15天以上再食用；
④不要在短時間內(nèi)吃大量葉菜類蔬菜，或先用開水焊5分鐘，棄湯后再烹調(diào)；
⑤腌肉制品中硝酸鹽和亞硝酸鹽用量要嚴格按國家衛(wèi)生標準規(guī)定，不可多加；
⑥苦井水勿用于煮粥，尤其勿存放過夜；
⑦防止錯把亞硝酸鹽當食鹽或堿面用。
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
5.泡菜制作的流程：
1）材料
（1） 各種蔬菜均可，一般用白菜、洋白菜、黃瓜、柿子椒、胡蘿卜、白蘿卜等。
（2） 添加的調(diào)味品，如花椒、八角等。
（3） 白酒、食糖和鹽。
蔬菜以質(zhì)地鮮嫩，肉厚，無蟲咬、無爛痕、無斑點者為佳
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
5.泡菜制作的流程：
2）設(shè)備及用品
火
候
好
無裂紋、無砂眼
壇沿深、蓋子
吻合好
檢查方法：
壇口向上，壓入水中，看壇內(nèi)壁有無滲水現(xiàn)象。
泡菜壇的選擇
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
5.泡菜制作的流程：
3）操作步驟
選擇原料
修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀
加調(diào)味料裝壇
稱取食鹽
配制鹽水
泡菜鹽水
發(fā)酵
成品
煮沸
冷卻
(水:鹽=4 : 1)
①原料處理：將鮮菜修整、洗滌、陽光下晾曬，到菜表皮萎焉時收下，切分成條狀或片狀。
測亞硝酸鹽含量
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
5.泡菜制作的流程：
3）操作步驟
選擇原料
修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀
加調(diào)味料裝壇
稱取食鹽
配制鹽水
泡菜鹽水
發(fā)酵
成品
測亞硝酸鹽含量
煮沸
冷卻
(水:鹽=4 : 1)
②鹽水配制：清水與鹽按質(zhì)量分數(shù)為5%-20%（4:1）的比例配制好后煮沸冷卻。
煮沸冷卻后使用：以有效殺滅水中的微生物及除去水中氧氣，以利于乳酸發(fā)酵。
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
5.泡菜制作的流程：
3）操作步驟
選擇原料
修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀
加調(diào)味料裝壇
稱取食鹽
配制鹽水
泡菜鹽水
發(fā)酵
成品
測亞硝酸鹽含量
煮沸
冷卻
(水:鹽=4 : 1)
③加調(diào)味料裝壇：將經(jīng)過預處理的蔬菜混合均勻，裝入泡菜壇內(nèi)，裝至半壇時放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續(xù)裝至八成滿，再注入配好的鹽水及加入“陳泡菜水” ，使鹽水沒過全部菜料，蓋好壇蓋。
加入“陳泡菜水”的作用：
提供乳酸菌菌種
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
5.泡菜制作的流程：
3）操作步驟
選擇原料
修整、洗滌、晾曬、切分成條狀或片狀
加調(diào)味料裝壇
稱取食鹽
配制鹽水
泡菜鹽水
發(fā)酵
成品
測亞硝酸鹽含量
煮沸
冷卻
(水:鹽=4 : 1)
④封壇發(fā)酵：向壇蓋邊沿的水槽中注滿水——保證壇內(nèi)乳酸菌所需的無氧環(huán)境。在發(fā)酵過程中，要注意經(jīng)常補充水槽中的水。
發(fā)酵時間長短受室內(nèi) 溫度 的影響。
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
發(fā)酵前期：蔬菜剛?cè)雺瘯r，表面帶入的微生物，主要是以不抗酸的大腸桿菌和酵母菌等較為活躍，它們進行異型乳酸發(fā)酵和微弱的酒精發(fā)酵產(chǎn)生較多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以氣泡從水槽內(nèi)放出，逐漸使壇內(nèi)形成嫌氣狀態(tài)。
發(fā)酵產(chǎn)物中除乳酸外，還有其他，如乙醇、CO2等稱異型乳酸發(fā)酵。
發(fā)酵中期：由于前期乳酸的積累，pH下降，嫌氣狀態(tài)的形成，乳酸桿菌活躍進行活躍的同型乳酸發(fā)酵，乳酸積累pH達3.5~3.8.大腸桿菌、酵母菌、霉菌等的活動受到抑制。這一期為完全成熟階段，泡菜有酸味且清香品質(zhì)最好。
發(fā)酵產(chǎn)物中只有乳酸，稱為同型乳酸發(fā)酵。
發(fā)酵后期：繼續(xù)進行乳酸發(fā)酵，乳酸積累達1.2％以上時，乳酸桿菌的活性受到抑制，發(fā)酵速度逐漸變緩甚至停止。
當乳酸質(zhì)量分數(shù)為0.4%--0.8%時，泡菜的口味、品質(zhì)最佳。
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
發(fā)酵時期 乳酸菌 乳酸 亞硝酸鹽
發(fā)酵初期 少（有O2，乳酸菌活動受抑制） 少 增加（硝酸鹽還
原菌的作用）
發(fā)酵中期 最多（乳酸抑制其它菌活動） 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(fā)酵后期 減少（乳酸繼續(xù)積累，pH繼續(xù)下降，抑制其活動） 繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降 下降至相對穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）
泡菜發(fā)酵過程中，乳酸菌、乳酸和亞硝酸鹽的含量變化：
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
變化曲線
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。
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
6.注意事項：
①泡菜發(fā)酵初期，大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，產(chǎn)生較
多的CO2，防止發(fā)酵液溢出壇外；
②防止因太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導致菜料變質(zhì)腐爛；
③留有一定空間，方便拿取泡菜。
（1）裝壇時為什么不裝滿？
（2）用水封閉壇口起什么作用？不封閉有什么結(jié)果？
水封閉壇口起著使壇內(nèi)與壇外空氣隔絕的作用。如不封閉，則會有許多需氧菌生長，蔬菜會腐爛。
（3）為什么泡菜壇內(nèi)有時會長一層白膜，這層白膜是怎么形成的？
形成白膜是由于產(chǎn)膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面O2含量也很豐富，適合酵母菌繁殖。
三
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----泡菜
7.評價：
（一）泡菜腌制的質(zhì)量如何
可以根據(jù)泡菜的色澤和風味進行初步的評定，還可以在顯微鏡下觀察乳酸菌形態(tài)，比較不同時期泡菜壇中乳酸菌的含量。
（二）亞硝酸鹽含量的測定
配制的亞硝酸鹽標準使用液與樣品液顯色后，目測比色效果如何，是否與標準液的濃度相吻合。如果不吻合，還應在已知濃度范圍內(nèi)，改變濃度梯度，進一步配制標準使用液。
（三）是否進行了及時細致的觀察與記錄
在實驗進行過程中，應及時對泡菜中亞硝酸鹽含量進行鑒定，比較不同時期亞硝酸鹽含量的變化及其對泡菜質(zhì)量的影響。
四
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒
1.菌種：
酵母菌
酵母菌
②來源：
異養(yǎng)兼性厭氧型
附著在果皮上的野生酵母菌
①分類：
真核生物、單細胞真菌
⑤分布：
③繁殖方式：
無性繁殖（分裂、出芽、孢子）多以出芽生殖
④代謝類型：
含糖較高的偏酸環(huán)境中，如水果蔬菜等
⑥條件：
溫度：18-30°，最適28度；
PH：偏酸，4.0～5.8
⑦應用：
釀酒，饅頭，面包等
四
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒
2.原理：
a. 無氧條件下，酵母菌能進行酒精發(fā)酵。
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量
酶
b. 有氧條件下進行有氧呼吸，大量繁殖。
C6H12O6 + 6O2+ 6H2O 6CO2+ 12H2O +能量
酶
3.裝置：
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。
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果醋
1.菌種：
醋酸菌
醋酸菌
②來源：
異養(yǎng)需氧型
空氣中的醋酸菌
①分類：
原核生物
⑤條件：
③繁殖方式：
二分裂
④代謝類型：
溫度：30－35。C；氧氣充足；
PH：偏酸，5.4～6.3
⑥應用：
制作醋
醋酸菌對 氧氣 的含量很敏感，當進行深層發(fā)酵時，即使短時間中斷通入氧氣，也會引起醋酸菌的死亡。
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果醋
2.原理：
①若氧氣、糖源充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸，其反應式：
C6H12O6 + 2O2 → 2CH3COOH + 2CO2 + 2H2O + 能量
酶
糖制醋
②若缺少糖源，醋酸菌將乙醇變?yōu)橐胰賹⒁胰┳優(yōu)榇姿幔浞磻剑?br/>酶
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O + 能量
酒變醋
酶
2C2H5OH+O2 →2CH3CHO（乙醛）+2H2O
酶
2CH3CHO+O2 →2CH3COOH（醋酸）
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒和果醋
3.裝置：
與果酒裝置一樣
充氣口：在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵充氣
排氣口：排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的CO2
出料口：用來取樣
與瓶身連接長而彎曲的膠管：防止空氣中微生物污染
4.操作流程：
(1)材料的選擇與處理
(2)滅菌
(3)榨汁
(4)發(fā)酵
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒和果醋
4.操作流程：
(1)材料的選擇與處理
選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，除去枝梗。
①、取葡萄500g，去除枝梗和腐爛的葉子。
②、用清水沖洗葡萄1－2次除去污物。（注意沖洗次數(shù)不宜太多，為什么？ ）你認為應該先沖洗葡萄還是先除去枝梗？為什么？
(2)滅菌
討論：你認為應該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？
對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進行清洗并消毒。
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒和果醋
4.操作流程：
(3)榨汁
將沖洗除枝梗的葡萄放入榨汁機榨取葡萄汁。
(4)發(fā)酵
①將葡萄汁裝人發(fā)酵瓶，要留要大約1／3的空間 (如圖上圖所示)，并封閉充氣口。
②制葡萄酒的過程中，將溫度嚴格控制在18℃～30℃，時間控制在10～12d左右，可通過出料口對發(fā)酵的情況進行。及時的監(jiān)測。
③制葡萄醋的過程中，將溫度嚴格控制在30℃～35℃，時間控制在前7～8d左右，并注意適時通過充氣口充氣。
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(fā)酵；同時可防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液溢出
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒和果醋
醋酸發(fā)酵
果酒
酒精發(fā)酵
果醋
挑選葡萄
沖洗
榨汁
4.操作流程：
發(fā)酵瓶
橙色
灰綠色
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒和果醋
5.評價：
（1）如何檢測果酒的制作是否成功？
聞一聞有沒有酒味；嘗一嘗有沒有酒精
用顯微鏡觀察酵母菌；并用重鉻酸鉀檢測是否有酒精
（2）如何檢測果醋的制作是否成功？
聞一聞有沒有醋味；嘗一嘗有沒有醋酸
觀察菌膜的形成；檢測和比較醋酸發(fā)酵前后的pH值
顯微鏡觀察是否有醋酸菌存在
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒和果醋
6.思考：
（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（會或不會） 出現(xiàn)氣泡 ；紫色葡萄皮
的 進入發(fā)酵液，使葡萄酒呈 色。
②果醋：一般 （會或不會） 出現(xiàn)氣泡 ，發(fā)酵完成時，在發(fā)酵液的液面會出現(xiàn)一層菌膜，是 。
會（10天左右）
花青素
深紅
不會
醋酸菌膜
（2）在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續(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？
不會。發(fā)酵溫度、pH不利于酵母菌生長。人工接種醋酸菌或直接打開瓶蓋，讓空氣中的醋酸菌在發(fā)酵液中大量繁殖。在工業(yè)上，后期醋的發(fā)酵需要人工接種醋酸菌。
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒和果醋
6.思考：
（3）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(fā)酵產(chǎn)生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？
①制酒過程中，還會存有 等微生物；
乳酸菌、醋酸菌
②控制乳酸菌數(shù)量：
控制醋酸菌數(shù)量：
發(fā)酵為醋酸
使果酒變質(zhì)
減少O2含量、調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度、pH等。
調(diào)節(jié)發(fā)酵的溫度、pH等；
（4）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(tǒng)發(fā)酵技術(shù)，若直接接種毛霉，則不屬于。
五
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----果酒和果醋
項目 果酒制作 果醋制作
發(fā)酵菌種 酵母菌 醋酸菌
菌種來源 傳統(tǒng)的葡萄酒釀造采用自然發(fā)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(fā)酵原理 ① 在有氧條件下： C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量 ② 在無氧條件下 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 ① 氧氣、糖源都充足時：
C6H12O6+2O2 2CH3COOH+2CO2+2H2O+能量
② 缺少糖源時
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O+能量
發(fā)酵條件 溫度 一般控制在18～30℃ 30～35℃
時間 10～12d 7～8d
氧氣 初期需氧，后期不需氧 始終需要氧
pH 最適pH為4.0～5.8 最適pH為5.4～6.3
六
發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)----比較
果酒 果醋 腐乳 泡菜
微生物類型
原理
反應條件
檢測方法
酵母菌，真菌，兼性厭氧
醋酸菌，細菌，好氧菌
毛霉，真菌，好氧
乳酸菌，細菌，厭氧菌
酵母菌的無氧呼吸產(chǎn)生酒精
28℃，無氧
重鉻酸鉀與其反應呈灰綠色
醋酸菌的有氧呼吸產(chǎn)生醋酸
30~35℃，通入氧氣
品嘗、pH試紙檢測
毛霉產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶
15～18℃接種，酒精含量控制在12％左右
乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸
常溫，無氧條件
pH檢測，亞硝酸鹽的檢測方法
七
傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作過程中存在的問題和解決方法
1. 存在的問題：傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作過程中，利用的是天然存在的菌種。菌種差異、雜菌情況不明和發(fā)酵過程的控制缺乏標準等，往往會造成發(fā)酵食品的品質(zhì)不一。
2. 解決方法：為了縮短發(fā)酵時間，確保品質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)時，通常會先通過微生物培養(yǎng)技術(shù)獲得單一菌種，再將它們接種到物料中進行發(fā)酵。
如果進行大規(guī)模生產(chǎn)果酒、果醋時，需要解決哪些問題？
大規(guī)模生產(chǎn)果酒、果醋時，需要解決全面考慮，如：
a: 原料的來源和選擇b: 菌種的培養(yǎng)c: 發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵條件的自動化控制
d：嚴格控制雜菌污染等e: 實際生產(chǎn)中還要考慮沉淀、消毒包裝、保存，風味色澤等
八
練習與運用（P8）
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(fā)酵。判斷下列相關(guān)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(guān)系。（ ）
（2）乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生了乳酸和CO2。（ ）
（3）微生物發(fā)酵產(chǎn)生了不同的代謝物使得該臭豆腐具有特殊的味道。（ ）
√
×
×
一、概念檢測
八
練習與運用（P8）
2. 傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作需要各種各樣的微生物。下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A. 腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸發(fā)酵
B. 制作腐乳利用了毛霉等產(chǎn)生的蛋白酶
C. 制作果酒利用了酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生酒精
D. 制作果醋利用了醋酸菌在無氧條件下產(chǎn)生醋酸
D
八
練習與運用（P8）
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(jié)果見右欄曲線圖，請你幫他分析問題。
（1）據(jù)圖分析，從亞硝酸鹽含量來看，你認為泡菜在什么時間食用比較合適？為什么？
發(fā)酵10天后食用，因為這時亞硝酸鹽含量已經(jīng)降到較低水平。
八
練習與運用（P8）
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(jié)果見右欄曲線圖，請你幫他分析問題。
（2）他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結(jié)果最可能的原因是什么？
可能是食鹽濃度不合適，發(fā)酵溫度過低等原因?qū)е屡莶宋茨苷０l(fā)酵。
八
練習與運用（P8）
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(jié)果見右欄曲線圖，請你幫他分析問題。
（3）加入“陳泡菜水”的目的是什么？
“陳泡菜水”含有純度較高的乳酸菌，加入“陳泡菜水”相當于接種乳酸菌。
八
練習與運用（P8）
3. 有3位同學分別采用了3種不同的發(fā)酵裝置來制作果醋。
A同學用的是帶蓋的塑料瓶；B同學用的是沒有蓋的塑料瓶，在發(fā)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(shè)計了如右圖所示的發(fā)酵裝置。結(jié)合果醋的制作原理，你認為哪一種發(fā)酵裝置更適合制作果醋？
二、拓展應用
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(fā)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(fā)酵效率；
排氣口可以用來排出在發(fā)酵過程中產(chǎn)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。
八
練習與運用（P8）
二、拓展應用
3. 有3位同學分別采用了3種不同的發(fā)酵裝置來制作果醋。A同學用的是帶蓋的塑料瓶；B同學用的是沒有蓋的塑料瓶，在發(fā)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(shè)計了如右圖所示的發(fā)酵裝置。結(jié)合果醋的制作原理，你還能繼續(xù)改進這種裝置嗎？
防止空氣中微生物的污染
填充棉花或者安裝其他過濾裝置
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(fā)酵液等。
八
練習與運用（P8）
某同學用帶蓋的瓶子制葡萄酒（如圖）
（2）此后再將瓶蓋擰緊，目的是
（3）當發(fā)酵產(chǎn)生酒精后，再將瓶蓋打開，蓋上一層紗布，原因是
（4）分析此發(fā)酵裝置不足之處
（1）發(fā)酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一次（注意不是打開瓶蓋）為什么？
酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生CO2，瓶蓋擰松放出CO2
防止進入O2，繼續(xù)進行酒精發(fā)酵
制造有氧條件，進行醋酸發(fā)酵
易被雜菌污染
方程式為:
C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O
酶
八
練習與運用（P8）
綜合練習
下圖表示制造啤酒的過程方法。據(jù)圖分析回答下列問題：
（1）把原料放入沸水中混合的原因是
。
（2）在混合物中加入糖的理由是：
。
（3）在混合物冷卻后才把酵母加進去，是因為 ；
假如冷卻時不慎使溫度驟降到0℃，當溫度
逐漸回升到25℃時，酵母是否還具有活性？
。原因是_______________________
______________________________________________________。
為了除去原料中O2
糖是啤酒酵母發(fā)酵的原料
防止酵母死亡，并達到酶適宜的溫度
有
低溫使酶的活性降低，但沒
有變性失活，當逐漸回升到最適溫度，酵母菌生長繁殖恢復正常
謝 謝 觀 看

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