第1章 第1节 传统发酵技术的应用 讲义【新教材】人教版(2019)高中生物选择性必修3

第1节传统发酵技术的应用课标内容要求核心素养对接

举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。1.生命观念：认识乳酸菌、酵母菌和醋酸菌的结构和代谢类型。

2．科学探究：掌握泡菜、果酒和果醋制作过程中发酵条件的控制。

3．社会责任：讨论泡菜的食品安全问题。

一、发酵与传统发酵技术

1．发酵

(1)发酵的历史：约9 000年前，我们的祖先就会利用微生物将谷物、水果等发酵成含酒精的饮料。1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活的酵母菌引起的。

(2)发酵的概念：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。

2．传统发酵技术

(1)腐乳的发酵

①参与发酵的微生物：多种微生物，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。

②发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸。

(2)传统发酵技术的概念：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、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。

(3)传统发酵技术的特点及主要食品

①以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。 ②主要食品有腐乳、酱、酱油、醋、泡菜和豆豉。

二、尝试制作传统发酵食品

1．传统发酵食品制作所利用的微生物

(1)乳酸菌 ①代谢特点：厌氧细菌，在无氧的情况下能将葡萄糖分解成乳酸，反应简

式：C 6H 12O 6――→酶

2C 3H 6O 3(乳酸)＋能量。

②生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。

(2)酵母菌 ①代谢特点：单细胞真菌，兼性厌氧微生物，在无氧条件下能进行酒精发

酵，反应简式为C 6H 12O 6――→酶

2C 2H 5OH(酒精)＋2CO 2＋能量。最适生长温度约为28_℃。

②生产应用：用于酿酒、制作馒头和面包等。

(3)醋酸菌

①代谢特点：好氧细菌，当O 2、糖源都充足时能将糖分解成醋酸，反应简

式为C 6H 12O 6＋2O 2――→酶

2CH 3COOH(醋酸)＋2H 2O ＋2CO 2＋能量；当缺少糖源

时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C 2H 5OH ＋O 2――→酶

CH 3COOH(醋酸)＋H 2O ＋能量。最适生长温度为30～35_℃。

②生产应用：用于制作各种风味的醋。

2．制作泡菜

(1)菌种的来源

利用植物体表面天然的乳酸菌。

(2)方法步骤

3．制作果酒和果醋

(1)菌种来源

新鲜水果的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。

(2)方法步骤

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)

1．多种微生物参与了腐乳的发酵。(√)

2．醋酸菌是好氧细菌，乳酸菌和酵母菌是厌氧细菌。(×) 提示：酵母菌是兼性厌氧真菌。

3．制作葡萄酒的过程中，要定时打开瓶盖放出CO2。(×) 提示：应拧松瓶盖，不应打开瓶盖。

4．制作泡菜的过程中只有乳酸菌起作用。(×) 提示：不只是乳酸菌起作用，酵母菌、大肠杆菌等也起作用。

5．传统发酵食品的制作过程中，不同的食品接种不同的菌种。(×) 提示：传统发酵技术没有接种菌种，而是利用了天然存在的菌种。

泡菜制作过程中相关物质变化及注意事项1．泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化

项目乳酸菌乳酸亚硝酸盐

初期少(有氧气，乳酸菌

活动受抑制)

少

增加(硝酸盐还原菌的作

用)

中期最多(乳酸抑制其他

菌活动)

增多，pH下降

下降(硝酸盐还原菌受抑

制，部分亚硝酸盐被分

解)

后期减少(乳酸继续积

累，pH继续下降，

抑制自身活动)

继续增多，pH继续下降

下降至相对稳定(硝酸盐

还原菌被完全抑制)

变化

曲线

(1)泡菜坛的选择：应选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。检查时，可将坛口向上压入水中，看坛内有无渗水现象。

(2)腌制的条件：要注意控制时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用

量过低、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。

(3)腌制方法：配制质量百分比为5%～20%的盐水，盐水要煮沸冷却后备用。蔬菜和配料装至八成满时，加盐水没过全部菜料，盖好坛盖后向坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内形成无氧环境，以便乳酸菌发酵。

合作探究：(1)在泡菜制作的发酵过程中，为什么要经常向泡菜坛的水槽中补充水？

提示：为了保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。

(2)为什么泡菜坛只能装八成满？

提示：蔬菜刚入坛时，其表面带入的微生物，主要以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌较为活跃，这些微生物是需氧型的，要消耗氧气，因此坛内要留有一定量的氧气。

1．在制作泡菜的过程中，下列叙述不正确的是()

A．按照清水与盐的质量比为1∶2的比例配制盐水

B．配制好的盐水需煮沸冷却

C．腌制过程中，要注意控制腌制的时间、温度和食盐用量

D．在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境

A[在制作泡菜的过程中，用清水和食盐配制质量百分比为5%～20%盐水，A错误；盐水入坛前要煮沸冷却，煮沸是为了去除氧气并杀灭微生物，冷却是为了避免杀死蔬菜上微生物，保证乳酸菌正常的生命活动，B正确；腌制过程中，要注意控制时间、温度和食盐的用量，以防止杂菌的大量繁殖和亚硝酸盐含量过高，C正确；乳酸菌是异养厌氧型生物，在坛盖边沿的水槽中要注满水，以保证坛内的无氧环境，D正确。]

2．回答下列有关泡菜制作的问题：

(1)制作泡菜时，所用盐水要煮沸，其目的是________________。为了缩短制作时间，有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液，加入陈泡菜液的目