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第二章第二章 食品加工与食品安全食品加工与食品安全第二章第二章 食品加工与食品安全食品加工与食品安全第第1节节发酵与食品加工发酵与食品加工学习导航学习导航1.说明果酒和果醋制作的原理。说明果酒和果醋制作的原理。重点重点2.设计制作果酒和果醋的装置。设计制作果酒和果醋的装置。3.完成果酒和果醋的制作。完成果酒和果醋的制作。难点难点4.说明腐乳制作过程的科学原理。说明腐乳制作过程的科学原理。新知初探思维启动新知初探思维启动一、发酵一、发酵1.概念：概念：利用微生物在有氧或无氧条件下的利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备生命活动来制备_及各种及各种_的过程。的过程。微生物菌体微生物菌体不同代谢产物不同代谢产物2.类型类型二、酒精的生产二、酒精的生产1.原理：原理：酵母菌在无氧条件下进行厌氧发酵，酵母菌在无氧条件下进行厌氧发酵，生成酒精。生成酒精。_发酵发酵_发酵发酵_发酵发酵_发酵发酵对氧的需求情况对氧的需求情况发酵生成的产物发酵生成的产物需氧需氧厌氧厌氧酒精酒精乳酸乳酸2.过程过程3.结果分析：结果分析：用用_测量酒精度。测量酒精度。高压蒸汽高压蒸汽24h3d酒精比重计酒精比重计想一想想一想有经验的家庭主妇在做馒头的时候，往往要有经验的家庭主妇在做馒头的时候，往往要在水刚微热的时候，停火几分钟，这有什么在水刚微热的时候，停火几分钟，这有什么道理？是什么原因使馒头变得松软？道理？是什么原因使馒头变得松软？【提示提示】酵母菌的代谢在适宜温度下会加酵母菌的代谢在适宜温度下会加快快;酵母菌通过细胞呼吸产生二氧化碳气体。酵母菌通过细胞呼吸产生二氧化碳气体。判一判判一判(1)发酵就是利用微生物的无氧呼吸生产代谢发酵就是利用微生物的无氧呼吸生产代谢产物。产物。()(2)单细胞蛋白是对酵母菌进行培养，获得菌单细胞蛋白是对酵母菌进行培养，获得菌体蛋白的真菌蛋白质食品。体蛋白的真菌蛋白质食品。()(3)生产果醋和腐乳所用的微生物都是原核生生产果醋和腐乳所用的微生物都是原核生物。物。()(4)制作泡菜时，所用微生物是厌氧生物。制作泡菜时，所用微生物是厌氧生物。()四、发酵工程四、发酵工程1.含义：含义：把把_与现代工程技术手段与现代工程技术手段相结合，利用相结合，利用_的某些特定功能，生的某些特定功能，生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产有用的产品或直接把微生物应用于工业生产过程中。产过程中。2.优点：优点：提高了提高了_,缩短了缩短了_,便于机械化生产。便于机械化生产。微生物发酵微生物发酵微生物微生物原料利用率原料利用率生产周期生产周期要点突破讲练互动要点突破讲练互动要点一要点一酵母菌和醋酸菌的比较酵母菌和醋酸菌的比较酵母菌酵母菌醋酸菌醋酸菌生物学分类生物学分类单细胞真核生物单细胞真核生物单细胞原核单细胞原核生物生物代谢方式代谢方式异养兼性厌氧型异养兼性厌氧型 异养需氧型异养需氧型生长繁殖的最生长繁殖的最适宜的温度适宜的温度20 左右左右30 35 主要繁殖方式主要繁殖方式出芽生殖出芽生殖二分裂生殖二分裂生殖生活、生产应用生活、生产应用酿酒、发面等酿酒、发面等酿醋酿醋特别提醒特别提醒酵母菌在氧气和营养物质丰富酵母菌在氧气和营养物质丰富时，进行出芽生殖，而在没有氧气等条件下时，进行出芽生殖，而在没有氧气等条件下进行孢子生殖。进行孢子生殖。由于在长期进化过程中，酵母菌和醋酸菌由于在长期进化过程中，酵母菌和醋酸菌中的酶各自有其适宜的一定的温度，所以两中的酶各自有其适宜的一定的温度，所以两种生物生长所需的适宜的温度范围不同。种生物生长所需的适宜的温度范围不同。 如图所示酵母菌细胞的构造模式图。如图所示酵母菌细胞的构造模式图。请据图回答：请据图回答：例例1(1)从细胞核的构造看，酵母菌属于从细胞核的构造看，酵母菌属于_生物。生物。(2)写出写出1、3的结构名称：的结构名称：1_，3_。(3)与酵母菌细胞相比，醋酸菌最大的特点是与酵母菌细胞相比，醋酸菌最大的特点是没有没有_，也没有图中，也没有图中1、2、3中的中的_(填写序号填写序号)。(4)图中的酵母菌正在进行图中的酵母菌正在进行_生殖，而生殖，而醋酸菌进行的是醋酸菌进行的是_生殖。生殖。(5)用用_染料使染色体着色，染料使染色体着色，发现一酵母菌细胞核中有发现一酵母菌细胞核中有17条染色体，该酵条染色体，该酵母菌是母菌是_倍体。倍体。(6)酵母菌细胞出芽生殖的意义是酵母菌细胞出芽生殖的意义是_。A产生新个体产生新个体B增加生命活力增加生命活力C增加变异性增加变异性 D改变遗传性改变遗传性(7)用酵母菌制啤酒时，为保证发酵罐中有用酵母菌制啤酒时，为保证发酵罐中有较多的酵母菌，必须先较多的酵母菌，必须先_，达到一定，达到一定数量后，则应该数量后，则应该_，以获得大量的，以获得大量的_。【解析解析】本题以细胞结构图为题材，对学本题以细胞结构图为题材，对学生所学内容进行综合考查。酵母菌是真核细生所学内容进行综合考查。酵母菌是真核细胞，有真正的细胞核以及线粒体等复杂的细胞，有真正的细胞核以及线粒体等复杂的细胞器，而醋酸菌是原核细胞，没有真正的细胞器，而醋酸菌是原核细胞，没有真正的细胞核，只有核糖体一种细胞器；酵母菌在有胞核，只有核糖体一种细胞器；酵母菌在有氧气和养料充足的情况下，进行出芽生殖，氧气和养料充足的情况下，进行出芽生殖，在该过程中在该过程中,遗传物质复制，然后平均分配，遗传物质复制，然后平均分配，所以芽体长大后与原来的母体细胞是一样的所以芽体长大后与原来的母体细胞是一样的,在环境条件较差的情况下，也可进行孢子生在环境条件较差的情况下，也可进行孢子生殖，而醋酸菌只能进行二分裂生殖；染色体殖，而醋酸菌只能进行二分裂生殖；染色体可被醋酸洋红等碱性染料染成深色。可被醋酸洋红等碱性染料染成深色。【答案答案】(1)真核真核(2)细胞壁细胞壁线粒体线粒体(3)真正的细胞核真正的细胞核3(4)出芽出芽二分裂二分裂(5)醋酸洋红等碱性醋酸洋红等碱性单单(6)A(7)通入氧气通入氧气密封装置密封装置无氧发酵产生的无氧发酵产生的酒精酒精变式训练变式训练在在“果醋制作过程果醋制作过程”中，获得较多的醋酸菌中，获得较多的醋酸菌菌种的最简便方法是菌种的最简便方法是()A从变酸的葡萄酒表面获得菌膜从变酸的葡萄酒表面获得菌膜,再培养分再培养分离离B不必人为加入菌种，在葡萄等水果表面本不必人为加入菌种，在葡萄等水果表面本身就存在大量醋酸菌身就存在大量醋酸菌C从食醋中分离提取从食醋中分离提取D从土壤中分离提取从土壤中分离提取解析：选解析：选A。葡萄等水果表面虽然有醋酸菌。葡萄等水果表面虽然有醋酸菌,但是不能在短时间内大量获取，所以要用分但是不能在短时间内大量获取，所以要用分离培养的方法。土壤中含有各种微生物，但离培养的方法。土壤中含有各种微生物，但是分离和培养纯化过程比较繁琐。食醋的是分离和培养纯化过程比较繁琐。食醋的pH不适于醋酸菌生长繁殖，其内几乎没有活的不适于醋酸菌生长繁殖，其内几乎没有活的醋酸菌。变酸的葡萄酒表面是醋酸菌的菌膜醋酸菌。变酸的葡萄酒表面是醋酸菌的菌膜,故可以通过培养得到大量的醋酸菌。故可以通过培养得到大量的醋酸菌。2.果醋的制作果醋的制作原理：醋酸菌新陈代谢类型为异氧需氧型，原理：醋酸菌新陈代谢类型为异氧需氧型，醋 酸 生 成 的 反 应 式 是醋 酸 生 成 的 反 应 式 是 2 C2H5O H O22CH3CHOH2O；2CH3CHOO22CH3COOH。3.果酒和果醋制作实验流程图果酒和果醋制作实验流程图挑选葡萄挑选葡萄冲洗冲洗榨汁榨汁酒精发酵酒精发酵醋酸发酵醋酸发酵 果酒果酒果醋果醋 (2010高考海南卷高考海南卷)葡萄发酵可产生葡萄发酵可产生葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：葡萄酒，请利用相关的知识回答问题：例例2(1)利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用利用葡萄制作葡萄酒的过程中，发挥作用的微生物是的微生物是_。(2)该微生物通过无氧呼吸可分解该微生物通过无氧呼吸可分解_，产生的终产物是产生的终产物是_和和_。(3)甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件装入相应的发酵瓶中，在温度等适宜的条件下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔下进行发酵，如图所示。发酵过程中，每隔一段时间均需排气一次。一段时间均需排气一次。据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲据图分析，甲和丙同学的操作有误，其中甲同学的错误是同学的错误是_，导致发酵中，导致发酵中出现的主要异常现象是出现的主要异常现象是_。丙同学的错误是丙同学的错误是_，导致发酵，导致发酵中出现的主要异常现象是中出现的主要异常现象是_。上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际上述发酵过程结束后，甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是得到的发酵产品依次是_、_、_。(4)在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学在上述制作葡萄酒的过程中，假设乙同学的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开的某一步骤操作错误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作错误是该操作错误是_。【解析解析】(1)在制作果酒的时候，常用酵母在制作果酒的时候，常用酵母菌作菌种。菌作菌种。(2)酵母菌进行无氧呼吸时将葡萄酵母菌进行无氧呼吸时将葡萄糖分解为酒精和糖分解为酒精和CO2。(3)甲同学未夹住发酵瓶的充气管，发酵液会甲同学未夹住发酵瓶的充气管，发酵液会从充气管流出，由于氧气进入，有氧条件下从充气管流出，由于氧气进入，有氧条件下醋酸菌繁殖产生葡萄醋，使发酵液变酸。丙醋酸菌繁殖产生葡萄醋，使发酵液变酸。丙同学发酵液过多淹没了排气管口，排气时发同学发酵液过多淹没了排气管口，排气时发酵液会从排气口冲出。由于乙、丙均为无氧酵液会从排气口冲出。由于乙、丙均为无氧环境，所以发酵产物为葡萄酒。环境，所以发酵产物为葡萄酒。(4)由于发酵由于发酵产生的产生的CO2会使瓶内压升高，所以应定期排会使瓶内压升高，所以应定期排气。气。【答案答案】(1)酵母菌酵母菌(2)葡萄糖葡萄糖乙醇乙醇CO2(3)未夹住发酵瓶的充气管未夹住发酵瓶的充气管发酵液从充发酵液从充气管流出，发酵液变酸气管流出，发酵液变酸瓶中发酵液过多，淹瓶中发酵液过多，淹没了排气管在瓶内的管口没了排气管在瓶内的管口排气时发酵液从排排气时发酵液从排气管流出气管流出葡萄醋葡萄醋葡萄酒葡萄酒葡萄酒葡萄酒(4)未及未及时排气时排气变式训练变式训练下列关于果醋的制作，错误的是下列关于果醋的制作，错误的是()A果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好果醋的制作需用醋酸菌，醋酸菌是一种好氧菌，所以在制作过程中需通氧气氧菌，所以在制作过程中需通氧气B醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一醋酸菌是一种嗜温菌，温度要求较高，一般在般在50 左右左右C醋酸菌能将果酒变成果醋醋酸菌能将果酒变成果醋D当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁当氧气、糖源充足时，醋酸菌可将葡萄汁中的糖分解成醋酸中的糖分解成醋酸解析：选解析：选B。醋酸菌是好氧细菌，所以在发。醋酸菌是好氧细菌，所以在发酵过程中需要适时地通入无菌酵过程中需要适时地通入无菌O2；醋酸菌的；醋酸菌的最适生长温度为最适生长温度为3035 ；在糖源、；在糖源、O2充充足时足时,醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸醋酸菌能将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖时，可将乙醇氧化成乙酸当缺少糖时，可将乙醇氧化成乙酸(醋酸醋酸)。
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