高中生物专题传统发酵技术的应用.doc

专题1 传统发酵技术的应用发酵的概念：微生物的无氧呼吸作用（狭义） 通过微生物的培养，大量生产各种代谢产物的过程（广义）微生物的代谢类型同化作用：自养型异养型异化作用：需氧型 厌氧型 兼性厌氧型课题1 果酒和果醋的制作 一、果酒制作（一）果酒制作原理1、 酵母菌：单细胞真核生物 代谢类型是异养兼性厌氧型明确酵母菌发酵的反应式： 有氧条件下： 无氧条件下：生殖方式：出芽生殖2、酒精发酵的主要条件有营养：葡萄汁（天然培养基）碳源 氮源 水 无机盐 温度：酒精发酵一般将温度控制在1825范围内，在20时最适宜。氧气 PH：酒精发酵过程中，要保持缺氧、酸性环境。 防杂菌：榨汁机清洗晾干 发酵瓶消毒 缺氧、酸性环境杂菌受抑制（二）果酒制作的过程 选葡萄冲洗 榨汁 装入发酵瓶 发酵1、 葡萄汁装入发酵瓶时，要留1/3的空间2、 用带盖的瓶子发酵时，每隔12小时拧松一次瓶盖快速拧紧，但不打开。3、 可选带排气口的发酵装置，排气口是长而弯曲的胶管注：1、简易发酵的酵母菌来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌2、葡萄皮的色素进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色3、发酵的果酒度数不会很高，随着营养的消耗酒精浓度升高PH的变化，酵母菌死亡4、酒精发酵大约1012天，可用重铬酸钾检验酒精（橙色灰绿色）二、果醋制作 （一）果醋制作原理 1、 醋酸菌：原核生物 细菌 代谢类型为异养需氧型 对氧气的含量特别敏感 明确醋酸发酵的反应式： 生殖方式：分裂生殖 2、 醋酸发酵的条件：温度：醋酸发酵的最适宜温度为 3035 。氧气、PH：充足的氧气，酸性环境 防杂菌：参见果酒制作 （几乎相同，但氧气充足）（二）果酒制作的过程 在酒精发酵的基础上，通入充足的空气。注：1、在制醋的过程中，注意适时通入空气，时间78天左右2、工业生产时，选用纯化的酵母菌和醋酸菌无菌的环境发酵，可提高果酒果醋的品质。思考题：1、为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？2、酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？3、从哪些方面防止发酵液被污染？4、先冲洗后去枝梗的目的是什么？区别酒精发酵醋酸发酵微生物温度氧气联系酒精发酵为醋酸发酵提供_。5、酒精发酵和醋酸发酵的区别和联系：练习：1、下列叙述能够防止发酵液被污染的是( )榨汁机要清洗干净，并晾干发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70的酒精消毒C装入葡萄汁后，封闭充气口发酵装置的排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接2、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和毛霉异化作用的类型依次是( )需氧型 厌氧型 兼性厌氧型A C 3生产用菌种的来源主要是( )自然环境 收集菌株筛选 购置生产用菌种 培养基 C 4严格控制发酵条件是保证发酵正常进行的关键，直接关系到是否能得到质量高，产量多的理想产物，通常所指的发酵条件不包括( )A温度控制 B溶氧控制 CpH控制 D酶的控制5、 利用酵母菌发酵生产酒精时，投放的适宜原料和在生产酒精阶段要控制的必要条件分别是( )A玉米粉和有氧 大豆粉和有氧C玉米粉和无氧 大豆粉和无氧6、在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和啤酒。根据上述过程，回答以下问题：（1）该过程表明啤酒酵母异化作用的特点是 。（2）初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是 。（3）酒精主要是啤酒酵母菌进行 作用产生的代谢产物。（4）经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和其它发酵产物。其余1.5%则用于 。（5）葡萄糖酒精的反应方程式。课题2 腐乳的制作一、腐乳制作原理 1、 毛霉：丝状真菌 代谢类型为异养需氧型 生殖方式：孢子生殖 毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸，与醇类作用生成酯，形成细腻、鲜香等豆腐乳特色。 2、 腐乳发酵的条件：温度：发酵的最适宜温度为 1518 。 防杂菌：消毒用具加盐腌制 卤汤中的酒和香辛料氧气：（二）腐乳制作的过程 让豆腐长出毛霉加盐腌制加卤汤装瓶密封腌制注：、传统腐乳的生产中，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，而现代的腐乳生产是在无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品质量。、加盐腌制，加酒和香辛料都有防腐杀菌的效果、卤汤酒精含量控制在12左右为宜，酒精含量的高低与腐乳后期发酵时间的长短有很大关系。酒精含量越高，对蛋白酶的抑制作用也越大，使腐乳成熟期延长；酒精含量过低，蛋白酶的活性高，加快蛋白质的水解，杂菌繁殖快，豆腐易腐败，难以成块。、酿造腐乳的主要生产工序是将豆腐进行前期发酵和后期发酵。前期发酵的作用，一是使豆腐表面有一层菌膜包住，形成腐乳的“体”；二是毛霉分泌以蛋白酶为主的各种酶，有利于豆腐所含有的蛋白质水解为各种氨基酸。后期发酵主要是酶与微生物协同参与生化反应的过程。通过腌制并配入各种辅料（红曲、面曲、酒酿），使蛋白酶作用缓慢，促进其他生化反应，生成腐乳的香气。、影响腐乳品质的主要因素菌种和杂菌温度发酵时间调味料、含水量为70%左右的豆腐适于作腐乳。用含水量过高的豆腐制腐乳，不易成形。练习、葡萄糖在毛霉细胞质内分解至丙酮酸的过程中，下列叙述正确的是A在线粒体中进行的无氧呼吸 B需在有氧条件下进行C不产生CO2 D反应速度不受温度影响、腐乳味道鲜，易于消化、吸收，是因为其内主要含有的营养成分是A无机盐、水、维生素 B氯化钠、氨基酸、甘油和脂肪酸C多肽、氨基酸、甘油和脂肪酸D蛋白质、脂肪、氯化钠、水、以下四种微生物都参与的豆腐的发酵，从代谢类型上考虑哪一项与其它三项有明显区别（ ） A青霉 B酵母 C曲霉 D毛霉霉菌的细胞渗透压与X浓度的食盐水相当，去掉细胞壁后浸在Y浓度食盐水中破裂，浸在Z浓度食盐水中收缩。则这三种食盐水的浓度大小依次是AXYZ BYXZ CZYX DZXY下列各项叙述中正确的是A、微生物的遗传物质都是DNA B、微生物都属于原核生物C、微生物的遗传物质是核酸 D、微生物的生殖方式是孢子生殖课题制作泡菜并检验亚硝酸盐含量一、 泡菜制作（一） 泡菜制作原理、 乳酸菌：原核生物细菌代谢类型为异养厌氧型在无氧情况下，将葡萄糖分解为乳酸反应式：乳酸链球菌乳酸杆菌（常用于制酸奶）生殖方式：分裂生殖、 泡菜制作条件温度：氧气：严格无氧防杂菌：用具消毒 盐水 白酒（二） 泡菜制作过程 选择材料清洗晾干切块加入盐水调味料腌制发酵注：、温度过高、食盐用量不足10、腌制时间过短，容易造成细菌大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。一般在腌制10天后，亚硝酸盐的含量开始下降。、发酵前期：蔬菜刚入坛时，表面带入的微生物，主要是以不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，它们进行异型乳酸发酵和微弱的酒精发酵产生较多的乳酸、酒精、醋酸和二氧化碳等，二氧化碳以气泡从水槽内放出，逐渐使坛内形成无氧状态。发酵产物中除乳酸外，还有其他，如乙醇、CO2等发酵中期：由于前期乳酸的积累，pH下降，无氧状态的形成，乳酸杆菌活跃进行活跃的同型乳酸发酵，乳酸积累pH达3.53.8.大肠杆菌、酵母菌、霉菌等的活动受到抑制。这一期为完全成熟阶段，泡菜有酸味且清香品质最好。发酵后期：继续进行乳酸发酵，乳酸积累达1.2以上时，乳酸杆菌的活性受到抑制，发酵速度逐渐变缓甚至停止。思考题：1、加入白酒有什么作用？2、用水封闭坛口起什么作用？不封闭有什么结果？3、为什么泡菜坛内有时会长一层白膜，这层白膜是怎么形成的？4、含有抗生素的牛奶能不能发酵成酸奶？为什么？二、检验亚硝酸盐的含量 （一）检验原理：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，再与N-1萘基乙二胺盐酸盐结合生成玫瑰红溶液。将经过反应显色后的待测样品与标准液比色，即可计算出样品中的亚硝酸盐含量。（二）检验过程 制备标准显色液制备样品处理液加入对氨基苯磺酸加入N-1萘基乙二胺盐酸盐与标准显色液比较注：1、泡菜含亚硝酸盐具制癌作用危害身体健康，所以不易多吃 2、人体内绝大部分亚硝酸盐随尿液排出，在特定条件下，转变成亚硝胺，亚硝胺有致癌作用，对动物有致畸和致突变3、腌制后的前6天内，泡菜中的亚硝酸盐含量就可以达到最高峰。而第9天后泡菜中的亚硝酸盐含量开始有明显下降。这可能是由于泡菜在开始腌制时，坛内环境有利于某些细菌的繁殖（包括一些硝酸盐还原菌），这些细菌可以促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。但随着腌制时间的延长，乳酸细菌也大量繁殖，对硝酸盐还原菌产生一定的抑制作，使其生长繁殖受到影响，造成泡菜中亚硝酸盐的含量又有所下降。