生物（人教版）選擇性必修3第1章第1節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)通過分析果酒、果醋、腐乳、泡菜等傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作原理，認(rèn)同生物與環(huán)境、技術(shù)的協(xié)同進(jìn)化，樹立穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念。能夠基于發(fā)酵過程中的現(xiàn)象推理微生物的代謝類型和作用機(jī)制，學(xué)會(huì)對比不同發(fā)酵技術(shù)的異同點(diǎn)，培養(yǎng)歸納、演繹和邏輯推理能力。掌握傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的基本操作流程，能夠設(shè)計(jì)簡單的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)方案（，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力。了解傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值，認(rèn)識(shí)微生物資源的利用對人類生活和社會(huì)發(fā)展的意義，關(guān)注發(fā)酵食品的安全問題，樹立科學(xué)利用生物技術(shù)服務(wù)人類的責(zé)任意識(shí)。傳統(tǒng)發(fā)酵的魅力這些常見的食品是如何制作的？為什么它們會(huì)有獨(dú)特的風(fēng)味？背后隱藏著哪些生物奧秘？”傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的歷史淵源傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的核心是利用微生物的代謝活動(dòng)，接下來我們將深入探討不同發(fā)酵食品的制作原理和操作要點(diǎn)任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐核心微生物及代謝原理果酒和果醋的制作果酒酵母菌（真核生物，兼性厭氧型）有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖（C?H??O?+6O?+6H?O→6CO?+12H?O+能量）無氧條件下，進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳（C?H??O?

→2C?H?OH+2CO?+少量能量）任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐核心微生物及代謝原理果酒和果醋的制作果醋醋酸菌（原核生物，需氧型）當(dāng)氧氣、糖源充足時(shí)，醋酸菌將葡萄糖分解為醋酸（C?H??O?+2O?

→2CH?COOH+2H?O+能量）當(dāng)缺少糖源時(shí)，醋酸菌將酒精轉(zhuǎn)化為乙醛，再將乙醛轉(zhuǎn)化為醋酸（C?H?OH+O?

→CH?COOH+H?O+能量）任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐制作流程與關(guān)鍵操作果酒和果醋的制作挑選新鮮水果（如葡萄）→

沖洗（避免反復(fù)沖洗，防止洗掉野生酵母菌）→

榨汁

→

發(fā)酵（果酒：無氧、18-25℃；果醋：有氧、30-35℃）→

過濾

→

分裝任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐關(guān)鍵要點(diǎn)分析果酒和果醋的制作溫度控制的原因影響微生物酶的活性氧氣控制的方法果酒發(fā)酵初期通氧促進(jìn)酵母菌繁殖，后期密封；果醋發(fā)酵需持續(xù)通氧防止雜菌污染的措施器具消毒、原料新鮮任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究1.果酒發(fā)酵分為“有氧繁殖”和“無氧產(chǎn)酒”兩個(gè)階段，這兩個(gè)階段對氧氣的需求完全不同，試分析控制氧氣條件的具體操作方法，并說明不同階段控氧的目的有氧繁殖：方法為松松密封發(fā)酵瓶（或敞口并覆蓋紗布，防止雜菌污染）。目的是為酵母菌提供充足氧氣，使其進(jìn)行有氧呼吸，快速大量繁殖，無氧產(chǎn)酒：方法為完全密封發(fā)酵瓶。迫使酵母菌無氧呼吸，分解葡萄糖產(chǎn)生酒精和二氧化碳任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究2.溫度是影響果酒、果醋發(fā)酵成敗的核心因素之一，果酒發(fā)酵適宜溫度為18-25℃，果醋發(fā)酵適宜溫度為30-35℃，請從酶活性的角度分析為什么兩種發(fā)酵需要不同的溫度條件？酶的活性受溫度影響，每種微生物體內(nèi)的酶都有其最適溫度。酵母菌體內(nèi)與發(fā)酵相關(guān)的酶，最適溫度為18-25℃。醋酸菌體內(nèi)的催化酶最適溫度為30-35℃任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究3.果醋發(fā)酵存在“糖源充足”和“缺少糖源”兩種情況，對應(yīng)的醋酸生成途徑有所差異，試簡述兩種情況下醋酸菌的代謝反應(yīng)過程，并說明這兩種途徑的共同前提條件是什么？糖源充足時(shí)，直接將葡萄糖分解為醋酸。缺少糖源時(shí)：代謝分兩步，第一步將酒精轉(zhuǎn)化為乙醛

；第二步將乙醛轉(zhuǎn)化為醋酸共同前提條件：充足的氧氣供應(yīng)任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究4.某同學(xué)制作果酒時(shí)，為了追求“無菌”效果，將葡萄進(jìn)行了多次沖洗，結(jié)果發(fā)酵失敗，幾乎沒有產(chǎn)生酒精。請分析發(fā)酵失敗的主要原因，并給出正確的處理方法。失敗原因：傳統(tǒng)果酒制作依賴葡萄表面的野生酵母菌作為菌種，反復(fù)沖洗會(huì)大量洗掉野生酵母菌，導(dǎo)致發(fā)酵瓶內(nèi)菌種數(shù)量不足。正確方法：只需輕輕沖洗葡萄1-2次，去除表面的灰塵和雜質(zhì)即可，任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究5.果酒發(fā)酵時(shí)，若將發(fā)酵瓶完全裝滿葡萄汁，會(huì)出現(xiàn)發(fā)酵液溢出甚至瓶子破裂的現(xiàn)象，試解釋該現(xiàn)象發(fā)生的原因，并說明葡萄汁的裝瓶量應(yīng)該控制在多少？原因：一是果酒發(fā)酵酵母菌有氧/無氧呼吸產(chǎn)生大量二氧化碳，發(fā)酵液溢出；二是裝滿后無氧氣，無法進(jìn)行有氧繁殖，菌種數(shù)量不足。裝瓶量：葡萄汁應(yīng)裝至發(fā)酵瓶容積的2/3左右。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究6.從果酒發(fā)酵轉(zhuǎn)為果醋發(fā)酵時(shí)，需要調(diào)整發(fā)酵條件，除了升高溫度外，還需要改變哪項(xiàng)關(guān)鍵條件？為什么這項(xiàng)條件的調(diào)整是必要的？關(guān)鍵調(diào)整條件：持續(xù)通入無菌空氣。原因：果酒發(fā)酵的后期是無氧環(huán)境，而醋酸菌是嚴(yán)格需氧型微生物，只有在氧氣充足的條件下，才能將果酒中的酒精轉(zhuǎn)化為醋酸。同時(shí)需將溫度調(diào)整至30-35℃的醋酸菌最適溫度。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究7.果醋發(fā)酵過程中，如果出現(xiàn)“只產(chǎn)生少量醋酸，甚至出現(xiàn)異味”的情況，可能是哪些操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題？請列舉2點(diǎn)并說明理由。原因1：氧氣供應(yīng)不足。醋酸菌需氧，若通氣不充分，其代謝受抑制，無法高效合成醋酸，同時(shí)可能導(dǎo)致雜菌（如厭氧菌）滋生，產(chǎn)生異味。原因2：溫度控制不當(dāng)。若溫度低于30℃或高于35℃，醋酸菌酶活性降低，產(chǎn)酸效率下降；溫度過高還可能導(dǎo)致雜菌快速繁殖，引發(fā)發(fā)酵液變質(zhì)產(chǎn)生異味任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐核心微生物及代謝原理腐乳的制作腐乳毛霉（真核生物，需氧型），此外還有根霉、曲霉等蛋白酶將豆腐中的蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸脂肪酶將脂肪分解為甘油和脂肪酸，使豆腐變?yōu)楦椋纬瑟?dú)特風(fēng)味任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐制作流程與關(guān)鍵操作腐乳的制作豆腐制作

→

豆腐塊接種毛霉孢子

→

培養(yǎng)（溫度15-18℃，濕度適宜）→

加鹽腌制（析出水分，抑制雜菌，調(diào)味）→

加鹵湯裝瓶（鹵湯含酒和香辛料，酒能抑制雜菌，香辛料調(diào)味和防腐）→

密封腌制任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐關(guān)鍵要點(diǎn)分析腐乳的制作加鹽量對腐乳品質(zhì)的影響加鹽過少，雜菌繁殖；加鹽過多，口感過咸鹵湯中酒的含量一般12%左右，過高抑制毛霉活性，過低易腐敗防止雜菌污染的措施器具消毒、原料新鮮任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究1.腐乳制作的核心微生物是毛霉，試說明豆腐塊接種毛霉的常用方法，并分析毛霉在腐乳制作中的作用接種方法：①

自然接種：將豆腐塊置于溫暖、潮濕的環(huán)境中，利用空氣中的毛霉孢子自然接種；②

人工接種：將毛霉孢子懸浮液均勻噴灑在豆腐塊表面，或直接將豆腐塊與毛霉菌種混合任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究1.腐乳制作的核心微生物是毛霉，試說明豆腐塊接種毛霉的常用方法，并分析毛霉在腐乳制作中的作用毛霉的作用：毛霉產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸；產(chǎn)生的脂肪酶能將豆腐中的脂肪分解為甘油和脂肪酸，使豆腐由硬變軟，形成腐乳獨(dú)特的風(fēng)味和口感。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究2.加鹽腌制是腐乳制作的關(guān)鍵步驟，試從發(fā)酵效果和食品安全兩個(gè)角度，分析加鹽的具體作用。發(fā)酵效果角度：①

析出豆腐中的水分，使豆腐塊變硬，防止腐乳在發(fā)酵過程中變形；②

調(diào)節(jié)腐乳的風(fēng)味，賦予腐乳咸香的口感。食品安全角度：抑制雜菌的生長繁殖，防止腐乳在發(fā)酵過程中被雜菌污染而變質(zhì)。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究3.某同學(xué)制作腐乳時(shí)，將接種后的豆腐塊置于溫度為30℃的環(huán)境中培養(yǎng)，結(jié)果豆腐塊上幾乎沒有長出毛霉，試分析培養(yǎng)失敗的原因。溫度過高導(dǎo)致毛霉培養(yǎng)失敗的原因毛霉生長的適宜溫度為15~18℃，30℃的溫度遠(yuǎn)高于其最適溫度，會(huì)抑制毛霉孢子的萌發(fā)和菌絲的生長，導(dǎo)致豆腐塊上無法長出毛霉。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究4.鹵湯中的香辛料除了調(diào)味外，還有哪些作用？若香辛料用量過少，會(huì)對腐乳產(chǎn)生什么影響？香辛料的額外作用：①

抑制雜菌生長繁殖，增強(qiáng)腐乳的防腐能力；②

掩蓋腐乳制作過程中可能產(chǎn)生的輕微異味，提升腐乳風(fēng)味。香辛料用量過少的影響：無法有效抑制雜菌生長，腐乳易變質(zhì)；同時(shí)腐乳的風(fēng)味會(huì)變得單一，缺乏香辛料特有的香氣。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐核心微生物及代謝原理泡菜的制作泡菜乳酸菌（原核生物，厭氧型）無氧條件下將蔬菜中的葡萄糖分解為乳酸，使泡菜具有酸味，同時(shí)乳酸積累抑制雜菌生長（C?H??O?

→2C?H?O?+少量能量）任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐制作流程與關(guān)鍵操作泡菜的制作蔬菜處理（洗凈、切塊）→

配制鹽水（煮沸冷卻，殺滅雜菌，提供電解質(zhì)）→

裝壇（蔬菜壓實(shí)，加入香辛料，注入鹽水沒過蔬菜）→

密封發(fā)酵（無氧環(huán)境，溫度20-28℃）任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐關(guān)鍵要點(diǎn)分析泡菜的制作亞硝酸鹽含量的變化先升高后降低，發(fā)酵后期亞硝酸鹽含量降至較低水平亞硝酸鹽的檢測方法比色法防止雜菌污染的措施器具消毒、原料新鮮任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究1.泡菜制作的核心微生物是乳酸菌，試分析制作過程中營造無氧環(huán)境的具體操作方法，并說明乳酸菌需要無氧環(huán)境的原因操作方法：①

裝壇時(shí)將蔬菜充分壓實(shí)，確保蔬菜之間無空隙；②

注入的鹽水需完全沒過蔬菜，隔絕空氣；③

密封泡菜壇壇口，壇口加水形成水封，防止外界空氣進(jìn)入。原因：乳酸菌是嚴(yán)格厭氧型微生物任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究2.制作泡菜時(shí)需要配制鹽水，且鹽水需煮沸冷卻后使用，分別說明煮沸和冷卻這兩個(gè)步驟的目的。煮沸的目的：①

殺滅鹽水中的雜菌，防止雜菌污染泡菜，避免發(fā)酵失??；②

去除鹽水中的溶解氧，減少氧氣對乳酸菌發(fā)酵的影響。冷卻的目的：防止高溫鹽水殺死蔬菜表面的野生乳酸菌，保證發(fā)酵菌種的數(shù)量，確保發(fā)酵順利啟動(dòng)。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究3.泡菜發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量會(huì)呈現(xiàn)“先升高后降低”的變化趨勢，試分析亞硝酸鹽含量先升高、后降低的原因分別是什么？先升高的原因：發(fā)酵初期，蔬菜中的硝酸鹽在硝酸還原菌（雜菌）的作用下，被還原為亞硝酸鹽，此時(shí)亞硝酸鹽含量逐漸上升。后降低的原因：隨著發(fā)酵時(shí)間延長，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸不斷積累，發(fā)酵液pH下降，抑制了硝酸還原菌的活性；同時(shí)乳酸菌等微生物會(huì)分解部分亞硝酸鹽，導(dǎo)致亞硝酸鹽含量逐漸降低。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究4.某同學(xué)制作泡菜時(shí)，為了讓泡菜更“入味”，向泡菜壇中加入了大量的食鹽，結(jié)果泡菜發(fā)酵失敗，試分析發(fā)酵失敗的原因食鹽濃度過高會(huì)抑制乳酸菌的活性，乳酸菌無法正常進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，發(fā)酵無法順利進(jìn)行；同時(shí)高鹽環(huán)境會(huì)使蔬菜細(xì)胞過度失水，導(dǎo)致泡菜口感過硬，失去脆嫩的風(fēng)味。制作泡菜時(shí)，鹽水濃度一般控制在5%~20%為宜。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐易錯(cuò)點(diǎn)探究5.泡菜發(fā)酵后期，若壇口密封不嚴(yán)，會(huì)出現(xiàn)泡菜“發(fā)霉變質(zhì)”的現(xiàn)象，試解釋該現(xiàn)象發(fā)生的原因，并給出解決措施。原因：外界空氣進(jìn)入，氧氣抑制乳酸菌發(fā)酵，好氧型雜菌（如霉菌、細(xì)菌）大量繁殖，分解泡菜中的營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致泡菜發(fā)霉、變味。解決措施：①

發(fā)酵過程中定期檢查壇口水封，及時(shí)補(bǔ)充水分；②

若發(fā)現(xiàn)密封不嚴(yán)，立即重新密封壇口，并加入少量白酒，抑制雜菌生長。任務(wù)一

傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的原理與實(shí)踐不同傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的對比發(fā)酵食品核心微生物代謝類型關(guān)鍵條件主要產(chǎn)物果酒酵母菌兼性厭氧型無氧、18-25℃酒精、CO?果醋醋酸菌需氧型有氧、30-35℃醋酸腐乳毛霉等需氧型有氧、15-18℃、加鹽肽、氨基酸、甘油、脂肪酸泡菜乳酸菌厭氧型無氧、20-28℃、鹽水乳酸任務(wù)二

傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代生物技術(shù)的融合傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)化通過基因工程改造微生物（如高產(chǎn)酒精的酵母菌、耐高溫的醋酸菌），提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物品質(zhì)；利用發(fā)酵工程實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)（如工業(yè)級(jí)果酒、果醋生產(chǎn)線），降低生產(chǎn)成本任務(wù)二

傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代生物技術(shù)的融合傳統(tǒng)發(fā)酵食品的健康價(jià)值挖掘現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵食品中的益生菌（如乳酸菌、雙歧桿菌）有助于調(diào)節(jié)人體腸道菌群平衡，增強(qiáng)免疫力；發(fā)酵過程中產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)（如多肽、有機(jī)酸）具有抗氧化、降血壓等功效，為功能性食品的開發(fā)提供了方向任務(wù)二

傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代生物技術(shù)的融合發(fā)酵技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用拓展除食品工業(yè)外，發(fā)酵技術(shù)還應(yīng)用于醫(yī)藥（如抗生素生產(chǎn)）、能源（如沼氣發(fā)酵）、環(huán)境治理（如微生物降解污染物）等領(lǐng)域，體現(xiàn)了生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用價(jià)值課堂練習(xí)1.下列關(guān)于果酒、果醋、腐乳和泡菜制作的敘述，正確的是（）A.果酒發(fā)酵過程中，酵母菌在無氧條件下進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生酒精B.果醋發(fā)酵時(shí)，醋酸菌在缺少糖源時(shí)，能將酒精直接轉(zhuǎn)化為醋酸C.腐乳制作中，加鹽腌制的主要目的是抑制所有微生物的生長繁殖D.泡菜發(fā)酵的核心微生物乳酸菌，屬于兼性厭氧型原核生物B課堂練習(xí)2.下列關(guān)于傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作的操作及注意事項(xiàng)，錯(cuò)誤的是（）A.制作泡菜時(shí)，鹽水需煮沸冷卻后使用，煮沸可殺滅雜菌，冷卻可避免高溫殺死乳酸菌B.制作腐乳時(shí)，鹵湯中酒的含量一般控制在12%左右，過高會(huì)抑制毛霉的酶活性C.制作果酒時(shí)，