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第1讲传统发酵技术的应用生物技术在食品加工及其他方面的应用-2-1.利用微生物进行发酵来生产特定的产物以及微生物在其他方面的应用。2.从生物材料中提取某些特定的成分。3.运用发酵加工食品的基本方法。4.测定食品加工中可能产生的有害物质。5.蛋白质的提取和分离。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结果酒和果醋的制作1.果酒、果醋制作相关菌种的比较菌种生物学分类代谢类型菌种来源果酒制作酵母菌真核生物异养兼性厌氧型附着在葡萄皮上的野生酵母菌果醋制作醋酸菌原核生物异养需氧型人工接种-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.果酒制作和果醋制作的比较果酒制作果醋制作发酵原理有氧条件下,酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖:C6H12O6+6O26CO2+6H2O无氧条件下,酵母菌通过无氧呼吸产生酒精:C6H12O62C2H5OH+2CO2氧气、糖源充足时,醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸:C6H12O6+2O22CH3COOH+2CO2+2H2O缺少糖源、氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸:C2H5OH+O2CH3COOH+H2O-5-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结果酒制作果醋制作温度发酵温度:18~25℃酵母菌繁殖的最适温度:20℃左右最适温度:30~35℃气体前期需要氧气,后期不需要氧气需要充足的氧气时间10~12d7~8d教材深挖发酵瓶装入葡萄汁后留有1/3的空间的目的是什么?提示:先让酵母菌进行有氧呼吸快速繁殖,耗尽氧气后再进行酒精发酵;防止发酵过程中产生的CO2造成发酵液溢出。-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.制作流程挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵↓↓果酒果醋-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)条件适宜时醋酸菌可将葡萄汁中的糖氧化分解成醋酸。(√)(2)在制作果酒、果醋时,适当加大接种量可以提高发酵速率,抑制杂菌生长繁殖。(√)(3)在果酒发酵后期,拧松瓶盖的间隔时间可适当延长。(√)(4)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,需向发酵装置中通入空气。(×)(5)果醋发酵包括无氧发酵和有氧发酵。(×)(6)在葡萄酒制作中,采摘的葡萄应反复冲洗,且要先除枝梗再冲洗。(×)-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结下图为果酒、果醋制作实验装置图。请据图回答问题。(1)图中发酵瓶中葡萄汁的量是否恰当?为什么?提示:不恰当,因为葡萄汁的量不能超过发酵瓶体积的2/3,而且不能将排气口淹没。(2)醋酸菌进行醋酸发酵时,无论是利用糖源还是酒精,甲都需要打开,请说明原因。提示:醋酸菌是一种好氧细菌,在发酵过程中始终需要氧气,如果氧气中断则会引起醋酸菌的死亡。-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)果酒搁置时间过久为什么会有酸味?提示:醋酸菌在缺乏糖源、氧气充足时,可以将酒精转化为乙醛,再将乙醛转化为醋酸。-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向果酒、果醋制作的原理和过程(2019福建南平质检)右图为果酒与果醋发酵装置示意图。请据图回答下列问题。(1)酿造葡萄酒时,在榨汁前,要先将葡萄,再除去枝梗,可以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。-11-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)用对上述装置进行消毒后,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18~23℃的环境中,每天拧开气阀b多次,排出发酵过程产生的大量。装置中d处设计成弯曲形状的目的是。(3)10天之后,利用酸性条件下的对出料口c取样的物质进行检验。若呈色,则说明产生了酒精。(4)产生酒精后,在发酵液中加入醋酸菌,然后将装置放在的环境中,适时打开向发酵液中充气。充气的原因是。(5)果汁生产使用可以分解及胞间层,可以提高果汁的出汁率且果汁变得更澄清。-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结答案:(1)冲洗(2)体积分数为70%左右的酒精CO2防止排气时空气中微生物的污染(3)重铬酸钾灰绿(4)30~35℃气阀a醋酸菌是好氧细菌,酒精转变为醋酸需要氧气才能进行(5)果胶酶和纤维素酶果胶、植物细胞壁-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.果酒和果醋发酵装置的设计思路(1)因酵母菌的大量繁殖需要空气,醋酸菌是好氧菌,所以在果酒制作的前期和果醋制作的整个过程中都需氧气;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氧气进入发酵瓶,故应设置可开闭的充气口。(2)在整个发酵过程中都产生CO2,因此还需设排气口;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,应设置出料口便于取料。-14-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.果酒、果醋制作的注意事项(1)材料的选择与处理:选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄冲洗,后除去枝梗,以防葡萄汁流失及污染。冲洗以洗去灰尘为目的,不要太干净,以防洗去野生型酵母菌。(2)防止发酵液被污染的方法①榨汁机要清洗干净并晾干。②发酵瓶要洗净并用体积分数为70%的酒精消毒,或用洗洁精洗涤。③装入葡萄汁后要封闭充气口。-15-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结腐乳和泡菜的制作1.腐乳的制作原理-16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.腐乳的制作流程及影响因素-17-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.制作腐乳时,防止杂菌污染的措施(1)前期发酵条件的控制:提供有利于毛霉生长的温度、水分等条件,创造毛霉生长的良好环境,形成毛霉的生长优势,抑制杂菌的生长。(2)后期发酵条件的控制①用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶腌制时,操作要迅速小心,且要逐层加盐,离瓶口表面的盐要铺厚一些。③加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.泡菜的制作(1)菌种来源:附着在蔬菜上的乳酸菌。(2)制作原理:在无氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。反应式:C6H12O62C3H6O3。(3)制作流程-19-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(4)影响因素①泡菜坛的选择:应选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。②应控制腌制时间、温度和食盐的用量。③防止杂菌污染,严格密封。(5)亚硝酸盐含量测定的原理:在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。(6)亚硝酸盐含量测定的流程:配制溶液→制备标准显色液→制备样品处理液→比色。-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结教材深挖用水封闭坛口起什么作用?不封闭有什么结果?提示:用水封闭坛口起着使坛内与坛外空气隔绝的作用,这是最简易的营造无氧环境的方法。如果不封闭,会有许多需氧菌生长,蔬菜会腐烂。-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)将腐乳坯堆积起来会导致堆内温度升高,影响毛霉生长。(√)(2)腐乳制作利用了毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶。(√)(3)将长满毛霉的豆腐块装瓶腌制时,底层和近瓶口处需加大用盐量。(×)(4)制作腐乳时用到的菌种只有毛霉。(×)(5)在腐乳制作过程中,盐的用量要适宜,酒的含量一般控制在12%左右。(√)(6)制作泡菜时,盐水煮沸后可以立即使用。(×)(7)泡菜发酵过程中坛沿要注满水,有利于泡菜的无氧发酵。(√)-22-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(8)泡菜的制作前期需要通入氧气,后期应严格保持无氧条件。(×)-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结下表中甲~丁为腐乳、泡菜、果醋、果酒等发酵食品制作装置图,请据甲~丁装置图分析。食品①②③④菌种(主要)⑤⑥⑦⑧制作装置或操作步骤甲乙丙丁-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)请填出食品①~④的名称。提示:①—果酒,②—果醋,③—腐乳,④—泡菜。(2)请填出菌种⑤~⑧的名称,并指出菌种的属性(真核生物或原核生物)。提示:⑤—酵母菌,⑥—醋酸菌,⑦—毛霉,⑧—乳酸菌。酵母菌、毛霉为真核生物,醋酸菌、乳酸菌为原核生物。(3)甲~丁装置是否存在缺陷,试具体分析指出,并说明丁装置中“注水”的作用?提示:甲、丙装置有缺陷:甲装置中排气管不应插入发酵液内,丙装置接种菌种应在“加盐”之前,且豆腐块应分开放,不能堆积起来。丁装置中“注水”的作用是为泡菜坛营造无氧环境。-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1腐乳的制作原理和过程1.腐乳是我国独特的传统发酵食品,几百年来深受老百姓的喜爱,腐乳是用豆腐发酵制成的。民间老法生产腐乳为自然发酵,现代腐乳生产多采用优良的毛霉菌种进行发酵,现代化生产流程如下图所示。请回答下列问题。-26-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)豆腐为毛霉的生长提供了水、无机盐、和四大类基本营养物质。含水量过高的豆腐不适宜制作腐乳,原因是。(2)民间制作腐乳时(填“需要”或“不需要”)灭菌。(3)现代化生产流程中扩大培养时使用的培养基与毛霉菌种分离时使用的培养基最大的区别是后者培养基中加入了。(4)生产上为了获取纯种的毛霉菌种,实验室一般采用分离纯化菌种,然后从中挑出所需菌种。在第二次及以后的划线时,总是从上一次划线的末端开始,这样做的目的是。(5)当豆腐上长出毛霉后,对豆腐要进行。腐乳制作的后期要加入酒和多种香辛料配制的卤汤,其中酒的含量一般控制在12%左右,原因是。-27-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结答案:(1)碳源氮源豆腐不容易成形(2)不需要(3)琼脂(4)平板划线法将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落(5)加盐腌制酒精浓度过高,则腐乳的成熟时间会延长;酒精浓度过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败-28-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2泡菜的制作及亚硝酸盐含量的测定2.回答下列有关泡菜制作的问题。(1)制作泡菜时,将所用盐水煮沸,目的是。为了缩短制作时间,有人还会在冷却后的盐水中加入少量陈泡菜液,加入陈泡菜液的目的是。(2)泡菜制作过程中,乳酸发酵过程即为乳酸菌进行的过程,该过程发生在乳酸菌的中。(3)泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素有、和等。亚硝酸盐含量的测定通常采用法。(4)从开始制作到泡菜质量最佳这段时间内,泡菜液逐渐变酸,泡菜坛中乳酸菌和其他杂菌的消长规律是,原因是。-29-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结答案:(1)消毒增加乳酸菌的数量(2)无氧呼吸细胞质(3)温度腌制时间食盐用量比色(4)乳酸菌数量增多,杂菌数量减少乳酸菌比杂菌更耐酸解析:(1)盐水中可能存在微生物,因此需要消毒;制作泡菜时,加入陈泡菜液,可增加乳酸菌数量。(2)乳酸菌进行无氧呼吸,该过程在细胞质中进行。(3)在泡菜制作过程中,要注意控制腌制时间、温度和食盐用量。温度过高、食盐用量不足、腌制时间过短都会导致亚硝酸盐含量增加。测定亚硝酸盐含量时常用比色法。(4)开始时,乳酸菌和其他杂菌都繁殖,随着时间延长,乳酸菌产生的乳酸逐渐增加,抑制了杂菌繁殖,泡菜坛中乳酸菌逐渐增多,其他杂菌逐渐减少。-30-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.腐乳制作的注意事项(1)豆腐的选取:豆腐的含水量以70%为宜。(2)控制好材料的用量:卤汤中盐和酒(12%左右)的用量需要严格控制。(3)防止杂菌污染的方法①用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶腌制时,操作要迅速小心,且要逐层加盐,接近瓶口表面的盐要铺厚一些。③加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。(4)温度:温度影响菌丝的生长和代谢,如温度过低,则菌丝生长缓慢,不能进入豆腐块的深层;温度过高,菌丝易老化和死亡,影响腐乳的品质。-31-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(5)发酵时间:发酵时间影响生化反应速度及生化产物的量。2.泡菜制作的注意事项(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。②清水和盐的质量比为4∶1,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:每次取样时用具要洗净,要迅速封口。(3)氧气需求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泡菜坛坛盖边沿的水槽内