(新教材)高中生物人教版选择性必修三全册学案+练习(含解析)

第1章发酵工程

第1节传统发酵技术的应用

必备知识·素养奠基

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。

2.传统发酵食品——腐乳:

(1)原料:豆腐。

(2)参与发酵的微生物:酵母、曲霉和毛霉等,起主要作用的是毛霉。

(3)物质变化:蛋白质小分子的肽和氨基酸。

毛霉是怎样将蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸的?

提示:毛霉产生的蛋白酶将蛋白质分解。

3.传统发酵技术:

(1)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面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。

(2)特点: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。

4.下列食品是传统发酵食品的是②③④⑥⑦⑧⑨。

①豆腐②腐乳③酱油④香醋⑤豆油⑥泡菜

⑦豆豉⑧馒头⑨米酒⑩豆浆酸奶米饭

二、尝试制作传统发酵食品

(一)制作泡菜

1.菌种来源:植物体表面天然的乳酸菌。

2.原理:无氧的情况下,乳酸菌将葡萄糖分解为乳酸。反应简式:C

6H

12

O

6

2C

3H

6

O

3

(乳酸)+能量。

3.方法步骤:

制作流程具体操作

配制盐水用清水和食盐配制质量百分比为5%～20%的盐水,煮沸冷却待用

原料加工和装坛将新鲜蔬菜洗净,切块,晾干后装入泡菜坛内,装至半坛时,加入蒜瓣、生姜及其他香辛料,继续装至八成满

加盐水缓缓注入冷却的盐水,使盐水没过全部菜料,盖好坛盖

封坛发酵向坛盖边沿的水槽中注满水,并注意经常向水槽中补充水,室温发酵

4.结果分析与评价:

判一判:结合泡菜的制作原理和过程,判断下列实验分析的正误:

(1)用水密封泡菜坛可以保证乳酸菌发酵所需要的无氧环境。 (√)

(2)随着发酵时间的延长,泡菜中乳酸含量逐渐增加,所以泡菜腌制时间越长越好。(×)

提示:当乳酸含量为0.4%～0.8%时,泡菜的口味、品质最佳,如果发酵时间过长,乳酸含量过高,口味不佳,还需考虑亚硝酸盐含量的问题。

(3)制作泡菜时配制的盐水可以直接使用。(×)

提示:盐水应该煮沸冷却后再使用。

(4)蔬菜和香辛料不能装满泡菜坛,只能装八成满。(√)

蔬菜中含有较多的硝酸盐,试从泡菜的制作过程分析亚硝酸盐产生的原因。

提示:泡菜是新鲜蔬菜经过乳酸菌等微生物的发酵制作而成的,蔬菜中的硝酸盐在某些微生物的作用下被还原成亚硝酸盐。

(二)制作果酒和果醋

1.菌种:

(1)制作果酒菌种:新鲜水果果皮表面附着的野生酵母菌。

(2)制作果醋菌种:醋酸菌。

2.原理和反应简式:

原理反应简式

果酒制作氧气充足,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖

C

6

H

12

O

6

+6O

2

+6H

2

O

6CO

2

+12H

2

O+能量无氧条件,酵母菌进行无氧呼吸,产生酒精

C

6

H

12

O

6

2C

2

H

5

OH+2CO

2

+能量

果醋制作氧气、糖源都充足时,醋酸菌将糖分解成醋酸

C

6

H

12

O

6

+2O

2

2CH

3

COOH+2CO

2

+2H

2

O+

能量

氧气充足,缺少糖源时,醋酸菌将乙醇转化为醋

酸

C

2

H

5

OH+O

2

CH

3

COOH+H

2

O+能量

3.方法步骤:

4.结果分析与评价:

判一判:结合果酒和果醋的制作原理和过程,判断下列实验分析的正误:

(1)在制作果酒过程中,发酵液中有气泡产生,因此发酵瓶需要排气。 (√)

(2)在制作果醋时,发酵液变浑浊,液面会形成白色菌膜。(√)

(3)在制作果酒过程中,只有酵母菌进行发酵,没有其他微生物生长。(×)

提示:葡萄皮上除酵母菌外,还有其他杂菌,所以发酵过程中,有多种微生物参与。

(4)在制作果醋的过程中,酵母菌的酒精发酵被抑制。(√)

(5)在制作果醋的过程中,需将瓶盖打开为醋酸菌提供氧气,盖上纱布以减少空气中尘土等杂质的污染。(√)

三、传统发酵食品的品质

1.由于菌种差异、杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等,会造成发酵食品的品质不一。

2.工业上大规模生产时,通常会通过微生物培养技术获得单一菌种,再将它们接种到物料中进行发酵。

关键能力·素养形成

知识点一泡菜的制作

1.菌种——乳酸菌:

(1)代谢类型:异养厌氧型,有氧存在时,无氧呼吸会受到抑制。

(2)结构特点:无核膜包被的细胞核,是原核生物。

(3)生殖方式:二分裂。

(4)种类:种类很多,常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌。

2.制作泡菜的材料选择:

(1)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。

(2)选择新鲜蔬菜:蔬菜中含有大量的硝酸盐,若放置时间过长,蔬菜中的硝酸盐易被还原成亚硝酸盐,增加泡菜中的亚硝酸盐含量。

3.泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化分析: