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1、1857年，法国微生物学家巴斯德通过实验证明，,o发酵的概念：人们利用,在适宜的条件下，将原料通过转化为的过程。2.传统发酵技术(1)腐乳的发酵发酵原理：经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成参与发酵的微生物：多种微生物，如等，其中起主要作用的是O(2)传统发酵技术的概念：直接利用微生物，或利用的微生物进行发酵、制作食品的技术称为传统发酵技术。传统发酵技术的特点：以的固体发酵及一为主，通常是家庭式或作坊式的。传统发酵技术的主要食品有腐乳、酱、酱油、泡菜和等。答案：1.(I)谷物水果含酒精的饮料秫酒酒精发酵是由活的酵人教版(2019)高二生物选择性必修三导学案第1节传统发酵技术的应用学习目标：
2、1.掌握泡菜制作过程，并分析影响泡菜腌制的条件。2 .掌握果酒、果醋制作的原理和过程。3 .尝试设计发酵装置，并完成果酒和果醋的制作。学科素养：1.生命观念：知道制作传统发酵食品所需的菌种，熟知影响菌种发酵的因素。2 .科学思维：尝试进行葡萄酒的酿制，运用创新思维改进实验装置。3 .社会责任：了解亚硝酸盐对人体的危害，宣传相关食品安全问题。知识点一发酵与传统发酵技术自主梳理1.发酵(1)发酵的历史约9OOo年前，我们的祖先就会利用微生物将、等发酵成O夏禹时期，已有关于少康(即杜康)造.的传说。答案：A解析：泡菜制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，该菌的新陈代谢类型是异养厌氧型，A正确。当氧气、糖
3、源都充足时，醋酸菌将糖氧化分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，B错误。果酒发酵产生的酒精为醋酸菌提供碳源，C错误。酸奶的制作过程中主要利用的菌种是乳酸菌，抗生素能够杀死或抑制乳酸菌的生长,因此含有抗生素的牛奶不能被发酵成酸奶，D错误。知识点二制作传统发酵食品一一泡菜自主梳理1 .乳酸菌代谢特点：,在无氧的情况下能将葡萄糖分解成,反应简式：WI12O6-o(2)生产应用：用于乳制品的发酵、泡菜的腌制等。2 .制作泡菜(1)菌种来源：利用o(2)制作原理：在条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成o(3)方法步骤母菌引起的（2）微生物微生物的代谢人类所需要的产物2.（1）小分子的
4、肽和氨基酸酵母、曲霉和毛霉毛霉（2）原材料中天然存在的前一次发酵保存下来的发酵物中（3）混合菌种半固体发酵（4）醋豆豉互动探究1 .现代利用传统发酵技术可以生产哪些产品？提示：腐乳、酱、醋等。2 .在腐乳的制作过程中有哪些微生物参与？产生了哪些物质使豆腐变成了腐乳？提示：参与的微生物有酵母、曲霉、毛霉等；豆腐中的蛋白质经过微生物的发酵形成小分子的肽和氨基酸。针对训练许多食品的生产需要借助微生物发酵过程。下列叙述正确的是（）A.制作泡菜利用的菌种是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型B.在糖源充足时，醋酸菌可以利用乙醉在厌氧条件下生产醋酸C.果酒发酵产生的酒精为醋酸菌提供碳源和氮源D.利用乳酸菌可将含
5、较多抗生素的牛奶制作成含有抗生素的酸奶提示：（1）选择气密性好的泡菜坛。（2）盐水煮沸后冷却待用。（3）装坛时压实，盐水没过全部菜料。（4）盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满水；发酵期间不要开盖，并注意在发酵过程中经常向水槽中加水。2.在下列坐标图中画出泡菜发酵过程中乳酸菌数量、乳酸含量的变化曲线，并分析原因。乳酸菌数fit乳酸含量发酵发解发醉时段初期中期后期乳酸菌数量变化的原因?（2）乳酸含量变化的原因？酵期 发初 乳酸含量O薛期发中期时 酵期 发后发酵初期泡菜坛中残留一定氧气，乳酸菌繁殖较慢；发酵中期无氧环境形成后乳酸菌迅速繁殖，达到顶峰；发酵后期乂因乳酸积累而导致乳酸菌数量下降。配制盐水
6、：用清水和食盐配制质量分数为的盐水，并将盐水,冷却待用。蔬菜装坛：将新鲜蔬菜洗净，切成块状或条状，混合均匀，晾干后装坛，装至半坛时，放入,继续装至成满。加盐水：将冷却好的盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料。封坛发酵：盖好坛盖，向坛盖边沿的水槽中,发酵过程中注意，根据室内控制发酵时间。答案：1. （1）厌氧细菌乳酸2C3H63（乳酸）+能量2. （1）植物体表面天然的乳酸菌（2）无氧乳酸（3）5%20%煮沸调味品八注满水补充水温度互动探究1.乳酸菌是厌氧菌，发酵时需要控制严格的无氧环境。尝试说出泡菜制作过程中制造无氧环境的措施。配制的盐水的质量分数比为5%20%,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两(2
7、)乳酸是乳酸菌细胞代谢的产物，因此其含量因乳酸菌的生长繁殖而大量累积，在发酵后期达到最大值。3. 了解亚硝酸盐对人体的危害，关注食品安全问题。(1)为什么日常生活中要多吃新鲜蔬菜，不吃存放时间过长、变质的蔬菜？(2)根据泡菜的制作过程，分析腌制条件有哪些？(1)提示：有些蔬菜，如小白菜和萝卜等含有丰富的硝酸盐。这些蔬菜放置过久会发生变质(发黄、腐烂)，煮熟后存放太久，蔬菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康。(2)提示：在腌制过程中，要控制腌制的时间、温度和食盐的用量，温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短，都容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。归纳提升1 .泡菜制作的注意事项(
8、1)材料的选择及用量蔬菜应新鲜，若放置时间过长，蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐。大作用，一是除去水中的氧气，二是杀灭盐水中的细菌。(2)防止杂菌污染：每次取样用具要洗净，要迅速封口。(3)氧气需求泡菜坛要选择透气性差的容器，以创造无氧环境，有利于乳酸菌发酵，防止蔬菜腐烂。泡菜坛坛盖边沿的水槽内注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境，并注意在发酵过程中经常补充水。(4)控制适宜的温度：以18C20C为宜，温度偏高则有害菌活动能力强，温度偏低则不利于乳酸发酵。2 .泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有。2,乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)发
9、酵最多(乳酸抑制其积累、增多、下降(硝酸盐还原菌受抑中期他菌活动)PH下降制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少（乳酸继续积 累，PH继续下降， 抑制其活动）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）变化曲线发酵时间* 一Ikx发解时间发的忖J针对训练1、下列关于乳酸菌的说法错误的是（）A.乳酸菌的遗传物质是DNAB.乳酸菌无氧呼吸产生乳酸和C0?C.乳酸菌与醋酸菌的细胞结构相似D.在泡菜制作过程中，起主要作用的是乳酸菌答案：B解析：乳酸菌属于细菌，其遗传物质是DNA；乳酸菌是厌氧型细菌，无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2;乳酸菌与醋酸菌都属于原核生物，细胞结构相似；泡菜制作利
10、用了乳酸菌的无氧发酵过程。2.如图为泡菜制作流程图，下列相关叙述错误的是（）洗晒条状 、晾成片 整 、分或 修涤切状-I-嬴版I I盐含Iit I选择 原料谢料坛加味装A.配制盐水的质量分数为5%20%B.所用的盐水必须煮沸以除去水中的氧气并杀灭其他杂菌C.泡菜制作中乳酸含量增加有利于各种微生物的生长和繁殖D.泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生答案：C解析：配制盐水的质量分数为5%20%,配制好的盐水需要煮沸除菌，待冷却后才可使用，A、B正确；泡菜制作中，乳酸含量增加会使泡菜汁的PH降低，使不耐酸的微生物无法存活，不利于微生物的生长和繁殖，C错误；泡菜在腌制过程中会有亚硝酸盐产生，D正确。知识点
11、三制作传统发酵食品一一果酒和果醋自主梳理1.醉母菌代谢特点：单细胞一，微生物，在无氧条件下能进的空间，盖好瓶盖。酒精发酵：温度控制在18C30,每隔12h左右将瓶盖,但不要打开瓶盖。发酵时间为1012doI醋酸发酵：当葡萄酒制作完成后，打开瓶盖，盖上一，进行葡萄醋发酵，温度为3035C,时间为78do答案：1. （1）真菌兼性厌氧酒精发酵2G&0H（酒精）+2C0?+能量282. （1）好氧细菌。2、糖源都充足2CH3COOH（乙酸）+2H2O+2CO2+能量缺少糖源CH3C00H（乙酸）+上0+能量30353. 体积分数为70%的酒精枝梗和腐烂的籽粒1/3拧松一次一层纱布互动探究1 .泡菜发
12、酵初期发酵坛的水槽内会间歇性有气泡冒出，气泡是由酵母菌等微生物进行细胞呼吸产生形成的。答案：CO2行，反应简式为：CH2。6醒-o酵母菌生长受温度影响明显，最适生长温度约为o(2)生产应用：用于酿酒、制作馒头和面包等。2 .醋酸菌代谢特点：当时能将糖分解成乙酸，反应简式为：CbH.A202-：当时则将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸,反应简式为:C2H5OH+OL醒最适生长温度为O(2)生产应用：用于制作各种风味的醋。3.方法步骤器具消毒：将发酵瓶、榨汁机等器具用洗洁精清洗干净，用.消毒，晾干备用。冲洗：新鲜葡萄用清水冲洗12次，再去除，沥干。榨汁：用榨汁机榨取葡萄汁，将葡萄汁装入发酵瓶中，留
13、大约2 .在四川，人们制作泡菜用的是一种坛口突起，坛口周围有一圈凹形托盘，扣上坛盖可以密封的坛子。使用这种坛子的原因是什么？提示：制作泡菜要用到乳酸菌，乳酸菌为厌氧菌，乳酸发酵需在无氧条件下进行。使用这种坛子盖上坛盖后，可以在凹形托盘处加一圈水来密封，以避免外界空气进入，创造无氧环境，利于乳酸菌的发酸。3 .在果酒制作过程中往往会出现“先来水、后来酒”的现象，其原因是什么？提示：前期有氧，酵母菌进行有氧呼吸产生了水；后期无氧，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。归纳提升1 .制作果酒和果醋的发酵装置(1)装置中a为充气口，用于向装置内通气；b为排气口，用于排出C(h;C为出料口，用于取样检测。(2)b
14、长而弯曲，目的是防止空气中微生物的污染。(3)葡萄汁装入发酵瓶时，要留出约1/3空间，目的是：先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖，耗尽后再进行酒精发酵；防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。(4)使用该装置制作果酒时，应关闭充气口a,制果醋时，应将充气口a连接气泵，适时充气。2 .果酒和果醋制作的比较项目果酒制作果醋制作发酵菌种来源附着在葡萄皮上的野生型酵母菌空气中的醋酸菌分类地位单细胞真核生物单细胞原核生物繁殖方式出芽生殖、泡子生殖二分裂生殖代谢类型异养兼性厌氧型异养需氧型发酵条件温度18C303035时间1012d78d氧气前期需氧，后期无氧一直需要充足氧气PH酸性酸性结果检测酒精与酸性的
15、重铝酸钾溶液反应呈现灰绿色反应液PH下降联系醋酸发酵可以在酒精发酵的基础上进行，酒精发酵为醋酸发酵提供原料3 .果酒、果醋制作中防止杂菌污染的措施(1)榨汁机和发酵瓶要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒。(2)清洗葡萄时要先冲洗，后除去枝梗和腐烂的籽粒，以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。(3)装入葡萄汁后要封闭发酵装置的充气口。(4)发酵瓶的排气管用曲颈管而不用直管。若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全打开瓶盖。特别提醒发酵过程中关注“两个变化”酵母菌数量的变化：发酵初期，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖；发酵中期形成无氧环境，酵母菌数量增加缓慢，最后
16、达到稳定；发酵后期由于酒精含量较高，可能会导致酵母菌大量死亡。酒精含量的变化：发酵初期，酵母菌进行有氧呼吸，酒精含量很低；发酵中期，酵母菌进行无氧呼吸产生大量酒精，酒精含量增加；发酵后期，由于酒精含量升高，大量酵母菌死亡，酒精含量不再增加。(2)果酒、果醋制作过程中PH的变化果酒发酵时产生的部分C02会溶于发酵液，使发酵液PH下降，最后趋于稳定。果醋发酵时产生的醋酸溶于发酵液，使发酵液PH下降，最后趋于稳定。针对训练1.下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述，错误的是()A.两者的正常繁殖都离不开氧气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(1)
17、果酒发酵过程中酵母菌数量和酒精含量的变化D.醋酸菌可以酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸个过程中要通入氧气，D正确。要语必背1 .多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，其中起主要作用的是毛霉。2 .传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。3 .制作泡菜的主要菌种是乳酸菌，为厌氧菌，在无氧条件下可将葡萄糖分解为乳酸。4 .在发酵过程中要保证乳酸菌所需的无氧环境。5 .用于果酒和果醋制作的菌种分别是酵母菌和醋酸菌。6 .在葡萄酒的自然发酵中，菌种来源于附着在葡萄皮上的野生酵母菌。7 .果酒制作中应先通气再密闭，而果醋的制作应始终在有氧条件下进行。8 .当氧气、糖源都充足时，醋酸
18、菌可将糖分解成乙酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸。巩固练习1 .制作果酒、果醋和泡菜三个实验的共同点是（）.菌种为异养原核生物答案：C解析：醋酸菌是好氧生物，在氧气充足的环境中才能完成其正常的生理活动；酵母菌属于兼性厌氧微生物，在有氧和无氧环境中都能生存，但其无氧呼吸产生的能量少，仅能满足其自身代谢的需求，基本不繁殖,所以两者的正常繁殖都离不开氧气。醋酸菌在缺乏糖源时，能以酒精为原料合成醋酸，酵母菌在无氧环境中能产生酒精。2 .下列有关果酒和果醋制作的叙述，正确的是（）A.葡萄汁要装满发酵瓶，以形成无氧环境，利于发酵B.在葡萄酒发酵过程中，每隔12h左右打开瓶盖一次，
19、放出C（C.果酒发酵过程中温度控制在30,果醋发酵过程中温度控制在20D.在果醋发酵过程中，适时通过充气口充入氧气，有利于醋酸菌的代谢答案：D解析：果酒发酵主要是利用酵母菌的无氧呼吸，但发酵的初期酵母菌要进行有氧呼吸大量繁殖，故发酵瓶要留出约1/3的空间，A错误；在制作果酒的过程中，注意排气的方法是拧松而不是打开瓶盖，B错误；果酒发酵过程中温度控制在1830,果醋发酵过程中温度控制在30C35C错误；果醋制作是利用醋酸菌的有氧呼吸，因此在整解析：因醋酸菌为好氧菌，当缺少糖源、氧气充足时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸；只有在氧气和糖源均充足时，醋酸菌才能将糖直接分解成乙酸。3.某人利用
20、乳酸菌制作泡菜，因操作不当导致泡菜腐烂，其原因可能是（）密闭缺氧的环境抑制了乳酸菌的生长繁殖密封不严，氧气抑制了乳酸菌的生长繁殖密封不严，氧气抑制了其他厌氧微生物的生长繁殖密封不严，氧气促进了好氧微生物的生长繁殖A.B.C.D.答案：B解析：缺氧环境有利于乳酸菌的生长繁殖，如果密封不严，则会抑制乳酸菌的生长繁殖，促进好氧微生物的生长繁殖，错误，正确。4.格瓦斯是一种盛行于俄罗斯等国家的含低度酒精的饮料，其传统做法是以俄式大面包为基质，由酵母菌和乳酸菌发酵而成，下列相关叙述正确的是（）B.将原料灭菌后再发酵C.保证无氧环境下发酵D.发酵液最终呈现酸性答案：D解析：果酒制作时所需的微生物是酵母菌，
21、它属于真核生物中的真菌，异养兼性厌氧菌；果醋制作时所需的微生物是原核生物中的醋酸菌，异养需氧菌；泡菜制作时所需的微生物是原核生物中的乳酸菌，属于异养厌氧菌。由于酵母菌是真核生物，因此A错误；醋酸菌是需氧菌，因此C错误；果酒制作时发酵液产生CO?,因此发酵液呈酸性，果醋、泡菜制作时由于产生醋酸和乳酸，发酵液呈酸性，因此D正确；灭菌是杀灭物体上所有的微生物，在果酒、果醋和泡菜制作时对原料只进行了清洗,没有进行灭菌，因此B错误。2.下列哪种条件下，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成乙酸（）.氧气、糖源充足B.氧气充足、缺少糖源C.缺少氧气、糖源充足D.氧气、糖源都缺少解析：泡菜腌制开始时，亚硝酸盐含量逐渐上
22、升，在腌制几天后，泡菜中亚硝酸盐的含量达到最高，但随着腌制时间的延长，乳酸菌大量繁殖产生乳酸，抑制硝酸盐还原菌的繁殖，同时部分亚硝酸盐被分解，即泡菜中亚硝酸盐含量又逐渐下降，当硝酸盐还原菌被完全抑制时，亚硝酸盐含量相对稳定。A.酵母菌和乳酸菌都具有成形的细胞核B.发酵时两种菌都产生酒精和CO?C.发酵时要保证温度适宜并保持密闭D.发酵时两种菌为互利共生的关系答案：C解析：酵母菌具有成形的细胞核，而乳酸菌为原核生物，没有成形的细胞核，A错误；发酵时酵母菌产生酒精和CO?,而乳酸菌发酵产生的是乳酸，B错误；发酵时需要无氧环境，故要保证温度适宜并保持密闭，C正确；发酵过程中，由于营养物质的消耗，加剧了乳酸菌和酵母菌的竞争，D错误。5.下列曲线能表示泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量变化的是（）D答案：C
