选择性必修三课题1第1节传统发酵技术的应用学案
第1节传统发酵技术的应用
学习目标：
1.掌握制作泡菜、果酒和果醋的原理
2.理解并掌握制作泡菜、果酒和果醋的过程
3.学会设计并安装简单的制作果酒及果醋的发酵装置
重难点：
1.掌握制作泡菜的注意事项
2.掌握制作果酒和果醋的过程、注意事项及有关发酵装置
【预学案】
知识点1 发酵与传统发酵技术
1.发酵的概念：发酵是指人们利用___________，在适宜的条件下，将原料通过微生物的__________转化为人类所需要的产物的过程。
2.腐乳制作过程中，多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中其主要作用的是__________。经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解为小分子的_________。
3.传统发酵技术的概念：传统发酵技术直接利用_____________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______________中的微生物进行发酵、制作食品的技术。传统发酵以混合菌种的________________和半固体发酵为主。
知识点2 制作泡菜
1.制作泡菜所用的菌种及原理
（1）乳酸菌是______________细菌。常见的乳酸菌有_______________和_____________。（2）发酵原理：在________________条件下，乳酸菌能将葡萄糖分解为___________。
2.制作泡菜的流程
（1）配制盐水：用清水和食盐配制质量百分比为__________的盐水，_______待用。
（2）原料加工：选取__________的蔬菜，洗净、切块（条）、晾干
（3）装坛：将晾干后的蔬菜装至__________时，放入调味品，继续装至______，再缓缓倒入冷却好的___________，使盐水没过______________
（4）封坛发酵：盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中____________，并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水，发酵时间长短受室内_____________的影响。
（5）成品
知识点3 制作果酒和果醋
1.制作果酒需要的微生物是____________，属于_____核生物；它是一种___________微生物，通过________________可以产生酒精。____________是影响酵母菌生长的重要因素，酿酒酵母的最适生长温度约为_________。
2.制作果醋需要的微生物是____________，属于_____核生物；它是一种_______细菌，当氧气和糖源都充足的时候能将糖分解为_______，当缺少糖源时，能将乙醇转化为__________，再将乙醛转变为_________。
3.制作果酒和果醋的大致流程
挑选新鲜水果→___________→榨汁→_________发酵（得到_____）→醋酸发酵（得到_____ ）
（1）果酒制作的条件：温度一般控制在___________，发酵时间为__________。
（2）果醋制作的条件：温度一般控制在___________，发酵时间为__________。
【教学案】
考点一制作泡菜
1.注意事项
（1）用于制作泡菜的蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的亚硝酸盐含量相对较高。（2）用清水和食盐配制质量百分比为5%~20%的盐水。盐的用量过高，乳酸发酵受到抑制，泡菜风味较差；用量过低，杂菌易繁殖，导致泡菜变质。
（3）盐水要煮沸后冷却待用，煮沸的作用一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的杂菌。（4）控制适宜的发酵温度：温度过高易导致杂菌滋生；温度过低不利于乳酸发酵，会使发酵时间延长。
2.制作过程中乳酸菌数量、乳酸含量和亚硝酸盐含量的变化
【典例】下图分别表示泡菜制作中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量变化。下列叙述中正确的是（）
A．据图1可知，泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为“J”型
B．图2中发酵初期乳酸产生量较少，可能与氧含量较高有关
C．据图3可知，发酵中期是取食泡菜的最佳时间
D．泡菜发酵过程中检测亚硝酸盐含量的目的是了解乳酸菌的生长状况
【答案】B【解析】据图1可知，泡菜制作过程中乳酸菌数量增长曲线为“S”型，且后期乳酸菌数量还下降了，A错误；乳酸菌是厌氧菌，图2中发酵初期乳酸产生量较少，可能与氧含量较高有关，抑制乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，B正确；据图3可知，发酵中期亚硝酸盐
含量最高，不是取食泡菜的最佳时间，C错误；亚硝酸盐对人体有害，因此泡菜发酵过程中需要检测亚硝酸盐的含量，D错误。
【针对练习】
有关“制作泡菜”的实验，叙述不正确的是（）
A.选用新鲜的蔬菜制作泡菜的原因是亚硝酸盐含量低
B.为了保证既无杂菌又能使发酵菌发挥正常作用，制作泡菜所用盐水应煮沸冷却后再使用
C.在制作泡菜过程中经常向坛盖边沿的水槽中补充水分，目的是提供无氧环境
D.泡菜腌制时间越长，亚硝酸盐含量越高。
【答案】D
考点二制作果酒和果醋（以葡萄酒和葡萄醋的制作为例）
1.制作果酒和果醋的比较
类型果酒制作果醋制作
发酵
菌种
酵母菌醋酸菌
生物
类型
真核生物原核生物代谢
类型
异养兼性厌氧型异养需氧型
菌种来源自然发酵：来自葡萄皮表面
的野生酵母菌
人工培养：分离获得纯净的
酵母菌种
自然发酵：空气中的醋酸菌
人工培养：分离获得纯净的醋酸菌种
原理有氧条件下，酵母菌通过有
氧呼吸大量繁殖：
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
无氧条件下，酵母菌通过无
氧呼吸产生酒精：
C6H12O62C2H5OH（酒精）+2CO2+能量
氧气、糖源充足时：
C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O+
能量
氧气充足、缺少糖源时：
C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
对温
度的
需求
18-30℃30-35℃
对氧
的需
求
前期需氧气，后期不需要氧
气
一直需要氧气
Ph 酸性环境（3.3-3.5）酸性环境（5.4-6.3）
发酵
时间
10-12天 7-8天
实验
流程
挑选葡萄
酒精发酵
挑选葡萄
酒精发酵
产物
检测
闻气味、品尝、酸性条件下
的重铬酸钾（_____色
--_______色）
酸碱指示剂（PH试纸）、闻气味、品尝2.发酵装置图分析
充气口：醋酸发酵时连接充气泵进行充气，酒精发酵时关闭充气口
排气口：用来排出CO2
长而弯曲的胶管：防止空气中微生物的污染
出料口：便于取料，及时检测发酵进行的情况
3.发酵过程中的注意事项：
（1）材料的选择和处理：选择新鲜的葡萄，榨汁前先冲洗后去除枝梗和腐烂的
籽粒（原因：避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会）。对于果
酒的自然发酵，冲洗不要反复进行，以免酵母菌数量减少，发酵周期延长。
（2）发酵条件的控制
①葡萄汁装瓶时要注意留有一定的空间(大约1/3)，目的是先让酵母菌进行有氧
呼吸耗尽氧气后，再进行酒精发酵，同时防止发酵过程中产生的CO2使发酵液溢出。
②酒精发酵过程中先通O2以利于酵母菌大量繁殖，然后密闭充气口以利于酵母
菌进行酒精发酵。发酵过程中适时打开排气口，排出产生的CO2。醋酸发酵为有
氧发酵，需要适时通过充气口充入无菌空气。
③严格控制温度：18-30℃有利于酵母菌的酒精发酵；30-35℃有利于醋酸菌的
醋酸发酵。
（3）防止发酵液被污染
①发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精洗净，并用体积分数为70%的酒精消毒，杀灭部分微生物，减少杂菌污染。
②装入葡萄汁后发酵瓶要密封或后期密闭充气口。无氧、偏酸性、18-30℃的条件下，适合酵母菌的生存，不利于其他微生物的生存。
③红色葡萄果酒的颜色成因：在酒精发酵过程中，随着酒精度数的提高，红色葡萄皮内的色素进入发酵液，使葡萄酒呈深红色。
【典例】下面是制作果酒和果醋的实验流程以及某同学设计的酒精和醋酸发酵装置，据图回答下列问题：
(1)完成图甲中的实验流程。_________
(2)酵母菌和醋酸菌在结构上的主要区别是酵母菌______________________________。
(3)图甲中冲洗的主要目的是_______，冲洗应特别注意不能________，以防止菌种的流失。
(4)图乙装置中的充气口在_________时关闭，在______时连接充气泵，并连续不断地向内
________。检验是否产生酒精可在____________条件下，用__________________试剂检验是
否呈现灰绿色。
(5)在传统的发酵技术中，果醋的制作往往在果酒制作基础上进行，当缺少糖源时，醋酸菌
将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为醋酸，此过程温度一般控制在_________，反应简式为
____________________________________________。
(6)排气口在果酒发酵时排出的气体是由_______产生的_______，在酒精发酵时瓶内温度一
般应控制在___________。
【答案】（1）醋酸发酵（2）具有由核膜包被的细胞核（3）洗去浮尘反复冲洗
（4）果酒发酵果醋发酵泵入氧气（或无菌空气）酸性重铬酸钾
（5）30-35℃C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量
（6）酵母菌CO220℃