生物选择性必修3第1节 传统发酵技术的应用多媒体教学ppt课件

这是一份生物选择性必修3第1节 传统发酵技术的应用多媒体教学ppt课件，共44页。PPT课件主要包含了目标素养，知识概览，3方法步骤，2方法步骤等内容，欢迎下载使用。
1.知道发酵与传统发酵技术的概念和内涵,了解我国运用传统发酵技术制作的食品,培养自主学习能力,认同我国传统饮食文化。2.理解泡菜、果酒和果醋制作的原理及制作的过程,学会设计并安装简单的生产装置,培养科学探究能力。
一、发酵与传统发酵技术1.发酵人们利用微生物,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面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。
微思考1参与腐乳发酵的菌种有哪些?提示: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。
二、尝试制作传统发酵食品1.制作泡菜(1)菌种来源:植物体表面天然的乳酸菌。(2)原理: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。
2.制作果酒和果醋(以葡萄酒和葡萄醋为例)(1)菌种来源:制作果酒的菌种主要是附着在新鲜水果的果皮表面的酵母菌;制作果醋的菌种是醋酸菌,实验条件下来自空气,工业上,后期发酵需要人工接种菌种。
微思考2制作葡萄酒时,为什么要将温度控制在18~30 ℃?制作葡萄醋时,为什么要将温度控制在30~35 ℃?提示:温度是影响酵母菌和醋酸菌生长的重要因素。酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃,因此,制作葡萄酒时需要将温度控制在18~30 ℃。而多数醋酸菌的最适生长温度为30~35 ℃,因此,制作葡萄醋时要将温度控制在30~35 ℃。
微判断1.泡菜制作的前期通氧,后期应严格保持无氧条件。( )2.利用带盖的瓶子制作果酒时,应将瓶子装满,以创造无氧环境。( )
一泡菜的制作重难归纳泡菜制作成功的关键点:(1)材料的选择及用量。①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,泡菜中的亚硝酸盐含量会增加,对人体有害。②盐水的质量分数为5%~20%,盐水要煮沸后冷却。煮沸有两大作用:一是除去水中的氧气;二是杀灭盐水中的微生物。
(2)防止杂菌污染:每次取样的用具要洗净,并迅速封口。(3)创造无氧环境。①盐水要没过全部菜料。②泡菜坛坛盖边沿的水槽中要注满水,以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境,并在发酵过程中注意经常向水槽中补充水。
(4)温度:发酵温度控制在室温即可,最好在26~36 ℃。温度过高,则易滋生杂菌;温度过低,则发酵时间延长。(5)装坛方法:装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满。装至八成满是为了防止发酵过程中发酵液溢出。
我国制作泡菜的历史悠久。北魏贾思勰《齐民要术》中记载:“作盐水,令极咸,于盐水中洗菜,即内瓮中。”就餐时,一碟酸爽香脆的泡菜,可增强食欲。尽管泡菜的味道不错,但为健康着想,还是应该多吃新鲜蔬菜,少吃腌制食品。因为泡菜中的亚硝酸盐含量过高时,会危害身体健康。(1)泡菜制作过程中,乳酸菌、乳酸及亚硝酸盐的含量是如何变化的?(列表格进行分析)
(2)自制泡菜时,如何避免杂菌污染?提示:①泡菜坛的密闭性要好,各种用具要灭菌;②清洗蔬菜可以防止杂菌繁殖;③食盐的用量适宜可以控制杂菌的繁殖;④香辛料也具有抑菌的作用;⑤盐水的浸泡提供的无氧环境为乳酸菌的繁殖提供条件,同时又能抑制好氧细菌的繁殖。
典例剖析制作泡菜的过程实际上是应用了乳酸菌的细胞呼吸原理。将原料放入泡菜坛后应怎样处理才能得到可口的泡菜?(　　)A.马上密闭,保持温度26~36 ℃B.一直通风,不密闭,保持温度26~36 ℃C.先通风后密闭,保持温度26~36 ℃D.马上密闭,温度保持在60 ℃以上答案:A
解析:乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,因此在制作泡菜的过程中要隔绝空气,并保持适宜温度。
学以致用某人利用乳酸菌制作泡菜时,因操作不当,泡菜腐烂。下列相关叙述错误的是(　　)A.罐口密闭缺氧,有利于乳酸菌的生长繁殖B.罐口封闭不严,O2抑制了乳酸菌的生长繁殖C.罐口封闭不严,O2抑制了其他腐生细菌的生长繁殖D.罐口封闭不严,促进了好氧腐生细菌的生长繁殖答案:C
解析:乳酸菌是厌氧细菌,发酵过程中,罐口密封不严,O2进入,会使乳酸菌的生长繁殖受到抑制;同时,由于O2的进入,其他好氧细菌大量繁殖,导致泡菜腐烂。
二果酒和果醋的制作重难归纳1.果酒和果醋的发酵装置的设计
(1)设计思路:①因酵母菌的大量繁殖需要空气,醋酸菌是好氧细菌,所以果酒制作的前期和果醋制作的整个过程都需要O2;因酵母菌是在无氧条件下产生酒精的,所以果酒制作的后期应防止O2进入发酵瓶,故应设置可开闭的充气口。②由于发酵过程中都产生CO2,因此需要设置排气口;为防止空气中微生物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。③因要对发酵的情况进行及时监测,应设置出料口,以便于取料。
(2)该装置的使用方法:制作果酒时,应该关闭充气口;制作果醋时,应将充气口连接充气泵,通入无菌空气(O2)。(3)在制作果醋时,若糖源不足,可以用果酒来制果醋。这种情况下,需要在果酒中加入醋酸菌。特别提醒 酒精发酵为无氧发酵,并非一开始就是严格的无氧环境。在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”:“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖;“密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。
2.比较果酒和果醋的制作
易错提醒 醋酸菌是好氧细菌,它对O2的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使短时间中断通入O2,也会引起醋酸菌死亡;其将乙醇转化为乙醛进而变为乙酸的条件是“糖源不足”而不是“O2不足”。
3.实验结果分析(1)若酵母菌数量少,产生的酒精少,原因可能是发酵前期酵母菌没有充分地进行有氧呼吸,酵母菌的繁殖受到抑制。(2)若酵母菌数量充足,但是产生的酒精较少或不能产生酒精,原因可能是发酵后期密封不严,酵母菌进行了有氧呼吸。(3)若产生的乙酸少,则很可能是O2不足所致。
葡萄酒醇厚、浓郁,耐人寻味;苹果酒清香、明快,风味清爽。如果将果酒进一步发酵,还能获得果醋。某同学在家中进行了果酒和果醋的制作,其中有几个操作影响了制作的效果:①为了方便,他先将新鲜的葡萄去除枝梗,再将葡萄进行清洗;②将榨出的葡萄汁装入发酵瓶时,为了获得更多的果酒,发酵液超过了容积的2/3。请分析制作效果受影响的具体原因。
提示:①应该先冲洗葡萄,再去除枝梗,以免去除枝梗时葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。②在果酒制作过程中,发酵瓶要留有大约1/3的空间,给酵母菌提供O2,酵母菌进行有氧呼吸(产生CO2),大量繁殖。发酵后期缺氧,酵母菌进行酒精发酵,产生大量的CO2,发酵瓶中的空间可暂时储存CO2,起到缓冲作用,防止瓶内气压过大,引起发酵装置爆裂。
典例剖析果酒和果醋制作过程中,发酵条件的控制至关重要。下列相关措施正确的是(　　)A.葡萄汁要装满发酵瓶,造成无氧环境,有利于发酵B.果酒发酵过程中,每隔12 h左右打开瓶盖一次,放出CO2C.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20 ℃D.在果醋发酵过程中,要适时通过充气口充气,以利于醋酸菌的代谢
解析:将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间。果酒发酵过程中,每隔12 h左右将瓶盖拧松一次,不能打开瓶盖。果酒发酵过程中温度控制在18~30 ℃,果醋发酵过程中温度控制在30~35 ℃。
学以致用下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是(　　)A.参与发酵的微生物都含有线粒体B.发酵过程中培养液的pH都会下降C.制作果酒时瓶口先通气后密闭,而制作果醋时需要一直通入O2D.果酒制成后可将装置移至温度略高的环境中制作果醋答案:A
1.下列关于果酒制作过程的叙述,正确的是(　　)A.应先去除葡萄的枝梗,再进行冲洗B.使发酵装置的温度维持在28 ℃左右最好C.在发酵过程中,需从充气口不断通入空气D.由于酵母菌的繁殖能力很强,不需要对所用装置进行消毒处理答案:B
解析:应该先冲洗葡萄,再去除枝梗,以避免去除枝梗时葡萄破损,增加被杂菌污染的机会,A项错误。酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃,B项正确。在发酵过程中,应先通气,后密封发酵,C项错误。虽然酵母菌的繁殖能力很强,但仍要对所用装置进行消毒处理,因为其含有对葡萄酒有害的微生物,会影响酒的品质,D项错误。
2.利用果酒制作果醋的原理是(　　)A.醋酸菌将乙醇还原为乙酸B.醋酸菌将乙醇氧化为乙酸C.醋酸菌将乙醇分解为CO2、水和乙酸D.醋酸菌直接将乙醇氧化为乙酸,不需要其他中间转化过程答案:B解析:在缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为乙醛,再将乙醛变为乙酸。
3.下列操作不能防止发酵液被污染的是(　　)A.榨汁机清洗干净并晾干B.发酵瓶清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒C.装入葡萄汁后,封闭充气口D.发酵装置的排气口直接与瓶身连接答案:D解析:发酵装置的排气口应通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。
4.制作泡菜时,所用的泡菜坛必须密封,原因是(　　)A.防止水分蒸发B.防止坛内蔬菜萎蔫C.防止O2进入坛内抑制发酵D.防止产生的乳酸挥发答案:C解析:制作泡菜要用乳酸菌,乳酸菌是厌氧细菌,因此泡菜坛要加盖封口并向坛盖边沿的水槽中注满水,以避免外界空气的进入。如果有空气进入,就会抑制乳酸菌的活动,从而影响泡菜的品质。
5.下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.①和②都只能发生在无氧条件下B.①和③都发生在酵母细胞的线粒体中C.③和④都需要O2的参与D.①~④所需的最适温度基本相同答案:C
解析:①既是无氧呼吸的第一阶段,又是有氧呼吸的第一阶段,因此有氧、无氧条件下都能发生,A项错误。①发生于细胞质基质中,B项错误。③属于有氧呼吸第二、三阶段,需要O2的参与,④乙醇形成乙酸也需要O2的参与,C项正确。不同化学反应所需要的酶不同,最适温度一般也不同,D项错误。
6.目前市场上果酒、果醋等越来越受到人们的青睐。请回答下列问题。(1)在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的酵母菌的来源是　 。 (2)苹果醋的生产过程利用了　　　　　　的发酵作用,该过程需将温度控制在　　　　　　 ℃;若要提高果醋的产量,发酵过程中还必须提供　　　　　环境、适宜的　　　　等条件。 
(3)喝剩的葡萄酒放置一段时间后会变酸的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)在果酒酿制过程中,如果灭菌不严格,含有醋酸菌,则在酒精发酵旺盛时,醋酸菌　　　　(填“能”或“不能”)将果汁中的糖发酵为乙酸,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。