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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第31讲生物技术在食品加工中的应用考点生物技术在食品加工中的应用一、果酒及果醋的制作1.制作原理类型微生物原理果酒酵母菌①有氧条件下，进行需氧呼吸，大量繁殖②无氧条件下，进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6――→酶2C2H5OH＋2CO2＋能量果醋醋化醋杆菌①当氧气和糖元都很充足时，可将糖分解为醋酸②当氧气充足，缺少糖元时，醋化醋杆菌将乙醇转变为乙酸，反应式为：C2H5OH＋O2――→酶CH3COOH＋H2O2.制作流程3.发酵装置(1)各部位的作用①充气口：在果酒制作时封闭，在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。②排气口：排出酒精发酵时产生的CO2；与排气管相连的长而弯曲的胶管，加水后防止空气中微生物的污染。③出料口：是用来取样的。2(2)榨汁机和发酵瓶都需清洗干净，且发酵瓶要进行消毒处理。4.注意事项(1)果酒制作过程中，葡萄在用高锰酸钾溶液浸泡后，一定要用清水将高锰酸钾溶液冲洗干净，之后再去梗。(2)将葡萄浆放入发酵瓶时，装量不能超过2/3。(3)果醋发酵时，通气孔需塞上脱脂棉球，以过滤空气。(4)醋化醋杆菌培养物与酒—水混合物混匀后需将pH调至7.0(中性)。二、泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定1.泡菜制作(1)制作原理：在无氧条件下，微生物(乳酸菌和假丝酵母)利用蔬菜中的糖和其他营养物进行发酵，发酵产物有有机酸和醇类物质等，其中也有亚硝酸。(2)制作流程：2.亚硝酸盐含量的测定(1)原理：亚硝酸盐＋对氨基苯磺酸→反应物(重氮化反应)；反应物＋N－1－萘基乙二胺→紫红色产物(偶联反应)。(2)用显色反应后的样品经光电比色法定量测定OD值。(3)用已知浓度的亚硝酸钠标准溶液测量OD值并绘制标准曲线，通过标准曲线得到样品中的亚硝酸盐的质量。(4)计算泡菜中亚硝酸盐的含量。公式如下：X1＝(m2×V1)/(m1×V2)式中：X1为样品中亚硝酸盐量(单位mg/kg)V1为样品处理液总体积m1为样品质量(单位g)m2为通过标准曲线得到样品中的亚硝酸盐的质量(单位μg)V2为测定用样品液体积3(2017·4月浙江选考节选)回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题：(1)泡菜腌制过程中，会产生有机酸、醇类和亚硝酸盐，其中醇类是由________进行厌氧呼吸产生。亚硝酸盐对人体有害，为测定泡菜中亚硝酸盐含量，从泡菜中提取亚硝酸盐，与________发生重氮化反应，再与N－1－萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物。然后用光程为1cm的________，在550nm光波下测定光密度值，与由已知浓度梯度亚硝酸钠制作的________比对，计算样品中亚硝酸盐的含量。(2)已知乳酸菌中的亚硝酸还原酶能降解亚硝酸盐。在一定的腌制时间内，随着腌制时间的延长，泡菜中亚硝酸盐含量逐渐降低，是由于在厌氧和________环境下亚硝酸盐被亚硝酸还原酶降解。解析(1)泡菜腌制过程中，产生的醇类物质是由假丝酵母进行厌氧呼吸产生。为测定泡菜中亚硝酸盐含量，从泡菜中提取亚硝酸盐，与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，产物再与N－1－萘基乙二胺偶联反应，形成紫红色产物。然后用光程为1cm的比色杯，在550nm光波下测定光密度值，与由已知浓度梯度亚硝酸钠制作的标准曲线比对，计算样品中亚硝酸盐的含量。(2)泡菜腌制中产生的亚硝酸盐可被亚硝酸还原酶催化降解，该酶在厌氧和酸性环境下能催化亚硝酸盐降解。答案(1)假丝酵母对氨基苯磺酸比色杯标准曲线(2)酸性本题组对应选修一P45～P50，果酒及果醋的制作；选修一P53～P57，泡菜的腌制和亚硝酸盐的测定1.酵母菌只有在无氧条件下才能进行酒精发酵，且当培养液中乙醇的浓度超过16%时，酵母菌就会死亡。所以自然酿成的葡萄酒度数一般不高。将葡萄浆装入发酵瓶中，装量不要超过2/3，目的是：缓存二氧化碳，防止发酵液外溢。装置中带有弯曲的玻璃管的作用：防止空气和杂菌进入，同时使发酵产生的二氧化碳可以出去，减小瓶中的压力。果酒发酵瓶一般放在25～30℃条件下2～3天。当发酵瓶中停止出现气泡时，表示发酵完毕。2.制作果酒的干酵母需用温水调成糊状，再加入极少量蔗糖，促使酵母菌迅速发酵。若使用塑料瓶进行果酒发酵，可能出现负压，这是因为微生物发生了需氧呼吸造成的。这时可以加入更多的酵母，使发酵尽快发生。43.醋杆菌在有氧条件下才能将乙醇氧化为醋酸，它所产生的醋酸可以使培养液中醋酸的含量高达13%，教材果醋制作采用了固定化醋杆菌进行醋酸发酵。乙瓶为发酵瓶，其中的锯末的功能是作为固定醋杆菌的介质。这样做的好处是有利于醋杆菌的重复利用和产物的分离。乙瓶中的锯末装至八分满，原因是醋杆菌发酵需要氧气，乙瓶的下口有一玻璃管，要向里通入无菌空气，具体做法是在该管中塞脱脂棉球，该管的另一端要升至锯末之上。乙瓶下口还有一处带有胶管，上有一螺丝夹，主要用于控制发酵液流出的速率。发酵开始时，需将酒水混合物的pH调到7.0左右，发酵过程中，每天检测流出液的pH，等到流出液的pH不再减少时，就可以停止实验了。4.果醋制作用到的醋化醋杆菌的培养基成分有：蛋白胨、酵母提取物、甘露醇。5.泡菜腌制过程中起作用的微生物主要是乳酸菌和假丝酵母，是天然微生物发酵而成。泡菜腌制过程中，在无氧条件下，微生物利用菜中的糖类和其他营养物质进行发酵，产物有有机酸(如乳酸)和醇类物质，其中也有亚硝酸盐。亚硝酸盐可以与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，这一产物与N－1－萘基乙二胺偶联，形成紫红色产物，可用光电比色法定量。6.光电比色法测定时，样品经显色处理后，用光程为1cm的比色杯在550__nm处测定光密度值(OD值)，并以10__mL水为空白对照。用已知浓度的亚硝酸钠标准溶液进行相同的显色处理后，用相同方法测定OD值，以亚硝酸钠质量为横坐标，以OD值为纵坐标，绘制标准曲线。角度果酒、果醋及泡菜的制作1.(2017·3月嘉兴模拟节选)泡菜是人们喜爱的食品，但在腌制的过程中会产生一定量的亚硝酸盐，危害人们的健康。研究人员检测了不同浓度的食盐、不同发酵阶段的泡菜中的亚硝酸盐含量，结果如下图所示。请回答：(1)制作泡菜时如希望发酵快一些，可将蔬菜放在________中浸泡1分钟后入坛。发酵坛中还可加一些白酒，加白酒的目的是增加醇香感和________。5(2)据图分析，下列叙述错误的是________。A.腌制泡菜的最佳食盐用量约为5%B.过多的食盐可能会抑制发酵作用C.腌制初期泡菜的亚硝酸盐含量上升D.食用泡菜最安全的是腌制后3～9天(3)在利用光电比色法测定泡菜亚硝酸盐含量时，在样品溶液中加入显色剂会生成________色产物。绘制标准曲线时，可以亚硝酸钠的质量为横坐标，以________为纵坐标。对样品和标准溶液的测定中，要用光程相同的________。解析(1)泡菜制作时，为加快发酵进程可以将蔬菜放在开水中烫1分钟后入坛，还可以加入已腌制过的泡菜汁。发酵坛中加入白酒的目的是抑制杂菌生长和增加醇香感。(2)根据实验结果，腌制泡菜时亚硝酸盐含量初期上升，之后会下降，C正确；腌制泡菜的最佳食盐用量是5%，从亚硝酸盐含量上看，食盐用量5%时，第9天开始亚硝酸盐含量已很低，A正确；食盐用量7%时，虽然亚硝酸盐含量很低，但是食盐含量过高会抑制发酵，影响泡菜口味，B正确；从亚硝酸盐含量上看，泡菜在腌制9天之后食用是安全的，D错误。(3)在利用光电比色法测定泡菜亚硝酸盐含量时，在样品溶液中加入显色剂会生成紫红色产物。绘制标准曲线时，可以亚硝酸钠的质量为横坐标，以光密度值为纵坐标。对样品和标准溶液的测定，要用光程相同的比色杯。答案(1)开水抑制杂菌生长(2)D(3)紫红光密度值比色杯2.(2017·3月绍兴模拟节选)下图为某农户通过种植农作物，养殖猪、鸭，兴建沼气池等措施构建了新型农业生态系统。请回答：(1)农户利用种植的葡萄制葡萄酒和葡萄醋，利用的微生物分别是________，在制作葡萄酒时，发酵液装量不能超过发酵瓶容量的________，发酵温度保持在________，制作果醋时，可以利用________技术，将微生物吸附在锯末上进行生产。(2)农户利用种植的黄瓜等新鲜蔬菜腌制泡菜时，微生物利用新鲜蔬菜中的营养物质进行发6酵，会产生________。泡菜中的亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应的产物与N－1－萘基乙二胺偶联，形成________(A.橙红色B.鲜红色C.紫红色D.绛紫色)的产物，根据这一特性可利用光电比色法定量。(3)农户在果酒、果醋和泡菜的生产过程，没有进行严格的灭菌也能制作成功，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)利用葡萄制葡萄酒和葡萄醋，利用的微生物分别是酵母菌和醋化醋杆菌，在制作葡萄酒时，由于发酵会产生大量CO2，发酵液装量不能超过发酵瓶容量的2/3，发酵温度保持在25～30℃，制作果醋时，可以利用固定化技术，将微生物吸附在锯末上进行生产，这些发酵菌可以多次重复利用。(2)利用新鲜蔬菜腌制泡菜时，微生物利用新鲜蔬菜中的营养物质进行发酵，会产生有机酸和醇类物质。泡菜中的亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应的产物与N－1－萘基乙二胺偶联，形成紫红色的产物。(3)通常果酒、果醋和泡菜的生产过程，没有进行严格的灭菌也能制作成功，其原因是通过加大接种量和控制发酵条件，使发酵菌种在短时间内大量繁殖，并产生大量代谢产物，形成生长优势，抑制杂菌的生长。答案(1)酵母菌和醋化醋杆菌2/325～30℃固定化(2)有机酸和醇类物质C(3)发酵菌种在短时间内大量繁殖，并产生大量代谢产物，抑制杂菌的生长繁殖果酒、果醋和泡菜的制作的比较比较项目果酒的制作果醋的制作泡菜的制作作用微生物酵母菌(真菌)醋化醋杆菌(细菌)假丝酵母和乳酸菌原理酵母菌在无氧的条件下将葡萄糖氧化成乙醇，而且当培养液中乙醇浓度为16%时，酵母菌死亡醋化醋杆菌在有氧条件下将乙醇氧化为醋酸乳酸菌和假丝酵母将糖转化为有机酸和醇类物质发酵温度25～30℃30～35℃25℃以下发酵时间2～3d7～8d10d以上7制作流程连接发酵装置↓加入醋化醋杆菌↓发酵并检测pH↓调节活塞，控制流量↓测定pH，监控发酵情况课后限时训练(时间：40分钟分数：100分)1.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.过程①和②都只能发生在缺氧条件下B.过程①和③都只发生在酵母细胞的线粒体中C.过程③和④都需要氧气的参与D.过程①～④所需的最适温度基本相同解析①过程是糖酵解，有氧无氧条件均可以发生，②过程只能发生在无氧条件下，A错误；①在酵母菌的细胞溶胶中进行，③在酵母菌线粒体内进行，B错误；③为需氧呼吸第二、三阶段，需要氧气参与，④需要氧气参与，C正确；过程①②③为酵母菌的呼吸作用，最适宜温度约为25～30℃；④的最适宜温度为30～35℃，D错误。答案C2.在我国北方及西南地区，人们有制作泡菜和酸菜的习惯。请回答：(1)腌制泡菜所需要的菌种为假丝酵母和________，后者的呼吸方式是________；但这类菜品在腌制过程中会产生一定量的________。腌制泡菜的基本过程是：选用原料白菜等，将洗8净的菜坛加入蔬菜、盐水、糖及调味品，混合均匀，再加上一些白酒，在________条件下，微生物利用菜中的一些营养物质和________，其发酵产物是有机酸和醇类物质。写出制作过程中主要的反应式________。(2)下列不是白酒的作用的是________。A.白酒可以促进假丝酵母生长B.白酒可以调味C.可抑制泡菜表面杂菌生长D.白酒可增加醇香感(3)在发酵中期，随着________产生，pH________。解析腌制泡菜所需要的菌种为假丝酵母和乳酸菌，乳酸菌呼吸方式是厌氧呼吸，腌制过程中会产生一定量的亚硝酸盐。腌制泡菜的原理是在无氧条件下，微生物利用菜中的