第一章發酵工程第1節

傳統發酵技術的應用一、發酵與傳統發酵技術1.發酵（1）概念

指人們利用微生物，在適宜條件下，將原料通過微生物的代謝轉化為人類所需要的產物的過程。（2）實質

微生物的氧化分解（有氧或無氧條件）（3）注意不同的微生物代謝途徑有差異；同一種微生物處于不同環境條件下時，代謝途徑也會出現差異。一、發酵與傳統發酵技術（4）實例——腐乳原理：蛋白質

小分子肽+氨基酸脂肪

甘油+脂肪酸蛋白酶脂肪酶來源于酵母、曲霉、毛霉毛霉是一種絲狀真菌，其生殖方式為孢子生殖，代謝類型是異養需氧型。一、發酵與傳統發酵技術一、發酵與傳統發酵技術2.傳統發酵技術（1）概念（2）類型

固體發酵（混合菌種）和半固體發酵通常是家庭式或作坊式的。（操作簡單）

直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發酵保留下來的面團、鹵汁等發酵物中微生物進行發酵，制作食品的技術。（3）主要食品

酒、腐乳、醬、醬油、醋、泡菜和豆豉二、嘗試制作傳統發酵食品【自主學習·小組討論】閱讀P5-P7相關內容，思考泡菜、果酒、果醋的制作過程中涉及的主要微生物、生物種類、形態結構、代謝類型、菌種來源、繁殖方式、最適生長溫度、發酵原理、注意事項等。乳酸桿菌

酵母菌

醋酸菌（1）菌種及來源：生物種類：形態結構：代謝類型：繁殖方式：最適生長溫度：1.泡菜的制作植物體表面天然的乳酸菌原核生物中的細菌球形（乳酸鏈球菌）和桿狀（乳酸桿菌）異養厭氧型分裂生殖（二分裂）18~20℃（室溫）二、嘗試制作傳統發酵食品（2）發酵原理1.泡菜的制作在無氧的情況下能將葡萄糖分解成乳酸C6H12O62C3H6O3（乳酸）酶+能量二、嘗試制作傳統發酵食品將新鮮蔬菜洗凈，切成塊狀或條狀，混合均勻，晾干后裝入泡菜壇內；裝至半壇時，加入蒜瓣、生姜及其他香辛料，繼續裝至八成滿；用清水和食鹽配制質量百分比為5%-20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用；將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋；配制鹽水蔬菜處理裝壇加鹽水封壇發酵向壇蓋邊緣的水槽中注滿水，在發酵過程中注意向水槽中補充水；根據室內溫度控制發酵時間；過高：乳酸發酵受抑制，泡菜風味差；過低：雜菌易繁殖，導致泡菜變質。殺菌、除氧創造無氧環境泡菜發酵初期，大腸桿菌、酵母菌等較為活躍，產生較多的CO2，防止發酵液溢出壇外；防止因太滿使鹽水未完全淹沒菜料而導致菜料變質腐爛；留有一定空間，方便拿取泡菜。泡菜制作過程如何判斷你腌制的泡菜是否成功？色澤如何？口味如何？1.泡菜質量可以根據泡菜的色澤和風味進行初步的評定；

一般來說，腌制成功的泡菜湯清亮，無浮膜，菜質脆嫩度適口，酸甜咸味適宜，具有一定的香氣，咀嚼后無渣等。3.根據亞硝酸鹽的含量來評定；4.根據不同時期泡菜壇中乳酸菌的數量來評定。2.可以通過在顯微鏡下觀察乳酸菌的形態；（4）結果分析和評價：溫度、食鹽含量、腌制時間的控制（5）制作泡菜的注意事項：發酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發酵初期少（有氧氣，乳酸菌的活動受到抑制）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）發酵中期最多（乳酸抑制其他菌活動）積累增多，pH下降下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）發酵后期減少（乳酸積累，pH下降，抑制其活動）繼續增多，pH繼續下降下降至相對穩定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）曲線模型

為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不吃存放時間過長、變質的蔬菜？【聯系生活】

有些蔬菜，如小白菜和蘿卜等含有豐富的硝酸鹽。當這些蔬菜放置過久時發生變質（發黃、腐爛）或者煮熟后存放太久時，蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。

膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，但是，當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3～0.5g時，會引起中毒，當攝入總量達到3g時，會引起死亡。(亞硝酸鹽為強氧化劑，能夠把血液中的低鐵血紅蛋白轉變為高鐵血紅蛋白，從而導致缺氧性中毒癥狀。)二、嘗試制作傳統發酵食品亞硝酸鹽亞硝胺(強致癌物)【拓展應用】

2.某同學在制作泡菜前，查閱資料得知，可以向泡菜壇中加些“陳泡菜水”；在用5%的食鹽水制作泡菜時，他在不同時間測定了泡菜中亞硝酸鹽的含量，結果見右欄曲線圖，請你幫他分析問題。練習與應用

P8（1）據圖分析，從亞硝酸鹽含量來看，你認為該泡菜在什么時間食用比較合適？為什么？（2）他第一次制作出的泡菜“咸而不酸”，造成這個結果最可能的原因是什么？（3）加入“陳泡菜水”的目的是什么？10天后食用比較好，因為此時的亞硝酸鹽含量低。可能是食鹽濃度過高、發酵溫度過低等原因導致泡菜未能正常發酵?！瓣惻莶怂焙樗峋?，可快速發酵產生乳酸。（1）菌種及來源：生物種類：形態結構：代謝類型：繁殖方式：最適生長溫度：2.果酒的制作水果表面的野生酵母菌真核生物中的單細胞真菌球形異養兼性厭氧型無性生殖（出芽生殖、分裂生殖、孢子生殖）釀酒酵母：28℃；野生酵母：18~30℃二、嘗試制作傳統發酵食品（2）發酵原理2.果酒的制作有氧條件下，酵母菌通過有氧呼吸大量繁殖C6H12O6＋6O2+6H2O

6CO2＋12H2O+能量

酶無氧條件下，酵母菌通過無氧呼吸產生酒精C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2+能量

酶二、嘗試制作傳統發酵食品（1）菌種及來源：生物種類：形態結構：代謝類型：繁殖方式：最適生長溫度：3.果醋的制作醋酸菌原核生物中的細菌球形、桿形異養需氧型分裂生殖（二分裂）30～35℃二、嘗試制作傳統發酵食品（2）發酵原理2.果醋的制作氧氣充足條件下氧氣、糖源充足時：C6H12O6＋2O2

2CH3COOH（乙酸）＋2CO2＋2H2O+能量

酶氧氣充足、糖源不足時：C2H5OH＋O2

CH3COOH＋H2O+能量

酶二、嘗試制作傳統發酵食品將發酵瓶、榨汁機等器具用洗潔精清洗干凈，并用體積分數為70%的酒精消毒，晾干備用;用榨汁機榨取葡萄汁，將葡萄汁裝入發酵瓶（注意：要留有大約1/3的空間），蓋好瓶蓋;將溫度控制在18-30℃進行發酵，在發酵過程中，每隔12h左右將瓶蓋擰松一點（注意：不是打開瓶蓋），此后再擰緊瓶蓋。發酵時間為10-12d?？赏ㄟ^從發酵瓶口取樣來對發酵的情況進行檢測。取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，再去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干;除灰去污先清洗，再去梗：避免葡萄破損，減少雜菌污染①有氧條件，利于酵母菌快速繁殖；耗盡O2后，再進行酒精發酵；②防止發酵過程中產生的CO2造成發酵液溢出。無需多次。防止菌種減少，影響發酵排出氣體防止雜菌污染器具消毒沖洗葡萄榨汁裝瓶果酒發酵果醋發酵當葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發酵。發酵溫度為30-35℃，時間為7-8d?？諝庵械拇姿峋鷷M入果酒發酵液中大量繁殖果酒果醋制作結果分析與評價1.在制作果酒和果醋的過程中，發酵液分別有哪些變化？其中最明顯的變化發生在發酵后多少天？引起變化的原因是什么？①果酒：發酵液（會或不會）

出現氣泡；

紫色葡萄皮的

進入發酵液,使葡萄酒呈

色。②果醋：一般（會或不會）

出現氣泡，

發酵完成時，在發酵液的液面會出現一層菌膜，是

菌膜。會花青素深紅色不會醋酸菌10天左右

·2.在制作果酒的過程中，除了酵母菌，是否還有其他微生物生長？它們會對果酒發酵產生影響嗎？如果有，如何避免這種影響？①制酒過程中，還會存有

等微生物；

乳酸菌、醋酸菌②控制乳酸菌數量

：

控制醋酸菌數量

：發酵為醋酸使果酒變質減少O2含量、調節發酵溫度、pH調節發酵的溫度、pH等；3.在制作果醋的過程中，酵母菌是否還會繼續發酵？醋酸菌從何而來？采用什么措施可以加快果醋的制作？不會。發酵溫度、pH不利于酵母菌生長人工接種醋酸菌或直接打開瓶蓋，讓空氣中的醋酸菌在發酵液中大量繁殖。探究·實踐結果分析與評價果酒果醋制作在工業上,后期醋的發酵需要人工接種醋酸菌。如何評價果酒的制作是否成功？聞一聞，嘗一嘗有沒有酒味

用重鉻酸鉀檢測是否含有酒精如何