(新教材)高中生物选修3优质课件：1-1-传统发酵技术的应用人教版

[典型例题] (2020·南阳市高二期中)下列关于发酵和传统发酵技术的叙述，错误的是 () A.发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物代谢转化为人 类所需要的产物 B.由于不同的微生物具有产生不同代谢产物的能力，所以用不同的微生物进行发 酵可以得到不同的发酵产物 C.传统发酵技术中通常不需要接种菌种，而是利用天然的菌种 D.利用传统发酵技术可以制成腐乳、酱油、咸菜和豆豉等食品 解析 和泡菜不一样，咸菜的腌制不属于发酵，也不属于传统发酵技术，故选D。 答案 D
2.传统发酵技术是指直接利用原料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下 来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
3.乳酸菌是厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，可用于乳制品的发 酵、泡菜的腌制等。常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌。
[变式训练] (2020·江苏卷，18)某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋 的实验报告，他的做法错误的是( ) A.选择新鲜的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁 B.将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁 C.酒精发酵期间，根据发酵进程适时拧松瓶盖放气 D.酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸发酵
[变式训练] (2020·宜昌一中高二期中)下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，错误的是 () A.两者均可进行有氧呼吸 B.在无氧条件下，酵母菌可以产生酒精，醋酸菌则不能产生醋酸 C.两者都是异养生物，生存都离不开葡萄糖 D.醋酸菌可以用酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸 解析 醋酸菌是好氧细菌，在氧气充足的环境中才能完成其正常的生命现象；酵母 菌属于兼性厌氧型微生物，在有氧和无氧环境中都能生存，A、B正确；醋酸菌在 缺少糖源时，能以酒精为原料合成醋酸，而酵母菌在无氧环境中能产生酒精，C错 误、D正确。 答案 C
2.传统发酵技术有何主要特点？ 提示：①以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主；②通常是家庭式或作坊式的。
(1)酵母、曲霉和毛霉都属于真菌，其有氧呼吸的场所均为细胞质基质和线粒体。 (2)真菌等真核生物和病毒对抗生素不敏感，细菌对抗生素敏感。
1.乳酸菌制Biblioteka 传统发酵食品常用的微生物 自主梳理
厌氧
泡菜
(1)配制盐水时，盐的用量过高，乳酸发酵受抑制，泡菜 风味差，会造成“咸而不酸”；用量过低，杂菌易繁殖， 导致泡菜变质。 (2)泡菜制作前盐水煮沸的作用：一是除去水中的氧气， 二是杀灭盐水中的其他微生物。 (3)在制作泡菜前，可以向泡菜坛中加入一些“陈泡菜水”，其目的是提供乳酸菌菌种。 (4)泡菜制作过程中，亚硝酸盐含量的变化如图所示，所以从亚硝酸盐含量的变化上 来看，泡菜应该在发酵第11天之后食用比较合适。
1.在果酒发酵旺盛期要及时排气，试说明原因。 提示 由于果酒发酵旺盛期CO2产生量大，因此需及时排气，以防止发酵瓶爆裂。
2.为什么果酒发酵过程中，发酵液的pH会下降？ 提示 果酒发酵过程中产生的部分CO2会溶于发酵液而使发酵液的pH下降。
盐水煮沸的目的是有效杀灭杂菌和去除水中的溶解氧，冷却的目的是防止杀死目 的菌(乳酸菌)。
第1章 发酵工程
第1节 传统发酵技术的应用
1.发酵
发酵与传统发酵技术 自主梳理
酒精 代谢
酵母菌
2.传统发酵技术
原材料 发酵物
固体 家庭式
半固体
酵母 曲霉 毛霉
毛霉 肽 氨基酸
(1)1857年，巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。( √ ) (2)传统发酵技术是指利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作 食品的技术。 ( × ) 提示：传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵 保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
解析 制作葡萄酒时，选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄略加冲洗，并除去枝梗，A 正确；发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤，葡萄 汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3的空间，不能装满，这样既可以为酵母菌大量繁殖 提供适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时发酵液溢出，B错误；酒精发酵过程中会产 生二氧化碳，为了释放出二氧化碳，要根据发酵进程适时拧松瓶盖放气，C正确；由 于醋酸发酵使用的菌种为醋酸菌，醋酸菌为好氧细菌，为了给醋酸发酵提供充足的 氧气，并防止空气中的杂菌污染，酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进行醋酸 发酵，D正确。 答案 B
传统发酵技术所用到的乳酸菌、酵母菌和醋酸菌
联想质疑 ★乳酸菌发酵制备的泡菜
酵母菌属于真核生物，醋酸菌、乳酸菌属于原核生物。
低温制酒，高温制醋；无氧制酒，有氧制醋。
在变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。
1.酵母菌和醋酸菌细胞呼吸的场所有何不同？ 提示 酵母菌有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基 质。醋酸菌只能进行有氧呼吸，且是原核生物，细胞呼吸全过程均在细胞质基质中 进行。
解析 据题图分析可知，过程①表示细胞呼吸的第一阶段，其在有氧或无氧的条件 下都可以进行，且是在细胞质基质中进行的，而非线粒体中，A、B错误；过程③表 示有氧呼吸的第二、三阶段，过程④表示乙醇氧化为醋酸的阶段，过程③和④都必 须在有氧的条件下才可以进行，C正确；过程①②③是果酒制作过程中的化学反应， 其适宜温度为18～30 ℃，过程④是果醋制作过程中的化学反应，其适宜温度为30～ 35 ℃，D错误。 答案 C
(3)醋酸菌属于异养需氧型细菌，在氧气、糖源充足时，能将糖分解成水和CO2，缺 氧时能将糖分解成醋酸、水和CO2。( × ) 提示：醋酸菌属于异养需氧型细菌，在氧气、糖源充足时，能将糖分解成醋酸、水 和CO2，在氧气充足但缺少糖源时能将乙醇分解成醋酸。 (4)酵母菌生长的最适温度是30～35 ℃，多数醋酸菌的最适生长温度约为28 ℃左右。
(× ) 提示：酵母菌生长的最适温度是28 ℃，多数醋酸菌的最适生长温度约为30～35 ℃。
[典型例题] (2020·哈尔滨三中高二期中)如图表示果酒和果醋制作过程中的物质变化 过程，下列叙述正确的是( )
A.过程①和②都只能发生在缺氧条件下 B.过程①和③都发生在酵母菌的线粒体中 C.过程③和④都需要氧气的参与 D.过程①～④所需的最适温度基本相同
(4)泡菜制作过程中，向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水，其目的是创造无氧环境，以 利于醋酸菌进行无氧发酵。( × ) 提示：泡菜制作过程中，向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水，其目的是创造无氧环境， 以利于乳酸菌进行无氧发酵。 (5)泡菜制作过程中，为了防止杂菌污染，可以向发酵坛中加入少量的抗生素。( × ) 提示：抗生素能够杀死乳酸菌，所以不能向泡菜坛中加入抗生素。
2.醋酸菌进行醋酸发酵时，无论是利用糖源还是酒精，都需要氧气这一重要条件，请 说明原因。 提示 醋酸菌是好氧菌，在生活过程中始终需要氧气，如果氧气中断则会引起醋酸 菌的死亡。
1.制作泡菜
制作传统发酵食品 自主梳理
乳酸
乳酸菌
0.4%~0.8%
晾干
半坛 八
发酵时间
提醒：控制严格的厌氧条件的措施 ①选择合理的发酵容器，如泡菜坛，这是一种既科学又简单的厌氧发酵容器。 ②盐水煮沸后冷却待用。 ③装坛时压实，使盐水没过全部菜料。 ④泡菜坛用水封口不让空气进入，创造一个封闭无氧的环境，发酵期间不宜开盖， 并注意在发酵过程中经常向水槽中补充水。
[变式训练] (2020·襄阳五中高二期中)下列关于利用传统发酵技术生产腐乳的相关叙 述中，错误的是( ) A.发酵生产腐乳时所用的微生物有酵母、曲霉和毛霉等 B.起主要作用的微生物为原核生物，其有氧呼吸的场所为细胞质基质 C.豆腐中的蛋白质在发酵过程中会被分解成肽和氨基酸 D.大规模生产中加入适量的抗生素可以一定程度上防止杂菌的感染
★隔夜菜易产生致病的亚硝酸盐，加热也不能去除。
亚硝酸盐溶液的浓度不同，呈现的颜色深浅不一：溶液浓度高，颜色深些；溶液 浓度低，颜色浅些。将显色反应后的样品与已知浓度的标准显色液进行目测比较， 可以估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。
思维导图
晨读必背
1.发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人 类所需要的产物的过程。
(3)腐乳制作过程中所用到的微生物包括酵母、曲霉和毛霉等，其中其主要作用的是 曲霉。( × ) 提示：腐乳制作过程中所用到的微生物包括酵母、曲霉和毛霉，其中起主要作用的 是毛霉。 (4)腐乳制作过程中，微生物代谢将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和芳香烃，因 此味道鲜美，且易于消化吸收。( × ) 提示：腐乳制作过程中，微生物代谢将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。
联想质疑
乳酸菌属于厌氧菌，与醋酸菌(严格好氧菌)对比记忆；亚硝胺属于化学致癌因子的 一种。
无氧的条件下，酵母菌将葡萄汁自然发酵，形成葡萄酒。氧气充足时，醋酸菌将 葡萄汁中的糖分解成醋酸。
注意充气口和排气口的开关情况。
酒精的检测：酒精与酸性(浓硫酸)条件下的重铬酸钾反应形成灰绿色；醋酸的检测： 闻味(出现酸味)。
2.制作果酒、果醋
有氧
果酒 醋酸菌
的酒精
洗洁精
酵母菌 果醋
体积分数为70％
1/3 拧松
18~30 发酵瓶口
30~35
纱布
(1)果酒的制作过程中，果汁装瓶时留有约1/3的空间，其目的是防止发酵液溢出，且 保证酵母菌能获得充足的氧气进行有氧发酵生成酒精。( × ) 提示：果酒的制作过程中，果汁装瓶时留有约1/3的空间，其目的是防止发酵液溢出， 且保证酵母菌可以进行有氧呼吸大量增殖。 (2)果酒发酵应控制在18～30 ℃，而果醋发酵应控制在30～35 ℃。 ( √ ) (3)果酒发酵过程中，可以通过从出料口取样，利用溴麝香草酚蓝溶液检测生成酒精 的情况。 ( × ) 提示：利用酸性重铬酸钾溶液检测生成酒精的情况。
解析 泡菜制作初期多种微生物并存，也存在乳酸菌，A正确；乳酸菌是厌氧型微生 物，密闭的发酵环境使其在种间竞争中占据一定优势，B正确；发酵过程中，乳酸含 量不断增多，不仅可以抑制其他微生物的生长，也会影响乳酸菌的活性，因此乳酸菌 数目不会一直增多，C正确、D错误。 答案 D
自然发酵状态下不容易引起杂菌污染的原因 (1)冲洗步骤可去除部分杂菌。 (2)酸性、无氧的发酵环境可以抑制其他杂菌的生长。 (3)酵母菌对酒精的耐受性高于其他杂菌。
(1)传统发酵技术中所用到的酵母菌、乳酸菌和醋酸菌中，属于真核生物的有酵母菌， 能进行有氧呼吸的有醋酸菌。( × ) 提示：酵母菌属于兼性厌氧型，也能进行有氧呼吸。 (2)乳酸菌是一类细菌的统称，主要包括乳酸链球菌和乳酸杆菌，在有氧条件下，可 以将葡萄糖分解成乳酸，常用于乳制品的发酵、制作泡菜等。 ( × ) 提示：乳酸菌是厌氧菌，在无氧条件下可以将葡萄糖分解成乳酸。
解析 在腐乳发酵生产起主要作用的是毛霉，它是一种真菌，属于真核生物，因此 有氧呼吸的场所为细胞质基质和线粒体，B错误；酵母、曲霉和毛霉都属于真菌，对 抗生素不敏感，发酵过程中加入一定量的抗生素，可以抑制细菌的生长，D正确。 答案 B
联想质疑 ★我国古代酿酒作坊
联想质疑 ★我国古代酿酒作坊
1.传统发酵技术所使用的微生物，其来源有哪些？ 提示：①原材料中天然存在的微生物；②前一次发酵物中的微生物。
植物体表
链球菌
杆菌
1.乳酸菌
制作传统发酵食品常用的微生物 自主梳理
厌氧
泡菜
植物体表
链球菌
杆菌
2.酵母菌
兼性厌氧 酿酒
3.醋酸菌
需氧
30~35
提醒： (1)乳酸菌是在无氧条件下能将葡萄糖分解成乳酸的一类细菌的总称。 (2)乳酸菌是厌氧微生物，在有氧气存在时，无氧呼吸受抑制。 (3)抗生素能杀死乳酸菌或抑制乳酸菌的生长，所以含抗生素的牛奶不能发酵成酸奶。
[典型例题] (2020·福州质检)从开始制作到泡菜品质最佳这段时间内，泡菜逐渐变酸， 乳酸菌与杂菌数目也发生变化，下列有关分析错误的是( ) A.泡菜制作初期就有乳酸菌的存在 B.密闭的发酵环境使乳酸菌在种间竞争中占据一定优势 C.在发酵过程中，乳酸含量逐渐增多，可以抑制其他微生物的生长 D.发酵过程中，杂菌数目的减少使乳酸菌与杂菌的种间竞争减弱，因此乳酸菌数 目一直增多