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1、返回 學案 37 生物技術(shù)在食品加工方面的應用 1.根據(jù)果酒和果醋的制作填寫下表： 果酒制作 果醋制作 制 作 原 理 菌 種 反 應 條件下，大 量繁殖： C6H12O6+6O2 無氧條件下，酒精 發(fā)酵： C6H12O6 氧氣、糖源 時： C6H12O6+2O2 +2CO2+2H2O 糖源、氧氣充 足時： + O2 +H2O 發(fā) 酵 條 件 溫 度 一般酒精發(fā) 酵 ，繁 殖最適為 左 右 最適為 空 氣 前期 氧； 后期 氧 需要充足的 時 間 10 d 12 d 7 d 8 d 酶 酶 酶 酶 氧氣 酵母菌 醋酸菌 有氧 6CO2+6H2O 2C2H5OH+2CO2 充足 2CH3COOH

2、 缺少 C2H5OH CH3COOH 18 25 20 30 35 需要 不需要 2.制作腐乳 （ 1）毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解 成小分子的 ；脂肪酶可將脂肪水 解為 。 （ 2）影響腐乳品質(zhì)的因素： 、 、 。 3.制作泡菜并測定亞硝酸鹽含量 （ 1）原理：在無氧條件下， 將葡萄糖分解 成 。 （ 2）在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重 氮化反應后，與 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成 色 染料，將顯色樣品與已知濃度的 進行目測比較，可 大致估算出食品中亞硝酸鹽的含量。 標準液 肽和氨基酸 甘油和脂肪酸 豆腐含水量 鹽的用量 鹵湯中酒的含量 乳酸菌 乳酸 玫

3、瑰紅 考點 1 傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù) 考點精講 1.發(fā)酵技術(shù)中常用菌種的比較 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 生物 學 分類 真核生物 原核生物 真核生物 原核生 物 代謝 類型 異養(yǎng)兼性 厭氧型 異養(yǎng)需氧 型 異養(yǎng)需氧 型 異養(yǎng)厭 氧型 發(fā)酵 條件 前期需氧， 后期不需 要 一直需氧 一直需氧 無氧 生長 適 宜溫 度 20 左 右 30 35 15 18 室溫 酵母菌 醋酸菌 毛霉 乳酸菌 主要 生 殖方 式 條件適宜 時出芽生 殖，條件 較差時孢 子生殖 二分裂生 殖 孢子生殖 二分裂 生殖 生產(chǎn) 應用 釀酒、發(fā) 面 釀醋 制作腐乳 制作酸 奶、 泡菜 說明：（ 1）由于醋酸菌和乳酸菌屬于原核生物

4、，因此 在利用這兩類微生物時，其環(huán)境中一定不要加入青霉素等 抗生素。 （ 2）酵母菌的孢子生殖是有性生殖；毛霉的孢子生殖 是無性生殖。 果酒和果醋的制 作 腐乳的制作 泡菜的制 作 主 要 菌 種 果酒：酵母菌 果醋：醋酸菌 毛霉等 乳酸菌 原 理 1.果酒：酵母菌 無氧呼吸： C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 2.果醋：醋酸菌 有氧呼吸 (1)當氧氣、糖源 都充足時，糖 醋酸 (2)當缺少糖源時， 乙醇 乙醛 醋 酸 毛霉等微生 物能 產(chǎn)生蛋白酶 和脂 肪酶，作用 如下： (1)蛋白質(zhì) 肽 +氨基酸 (2)脂肪 甘油 +脂肪 酸 乳酸菌發(fā) 酵產(chǎn)生乳 酸 2.果酒、果醋、腐乳及泡菜的制

5、作原理及過程 酶 蛋白酶 脂肪酶 果酒和果醋的制 作 腐乳的制作 泡菜的制作 實 驗 流 程 挑選葡萄 沖洗 榨汁 酒精發(fā)酵 果酒 醋酸發(fā)酵 果醋 讓豆腐上長出 毛霉 加鹽腌制 加鹵湯裝瓶 密封腌制 說明：果酒、果醋制作過程中防止雜菌污染的措施 （ 1）榨汁機和發(fā)酵瓶等都需清洗干凈，且發(fā)酵瓶要進行消毒。 （ 2）清洗葡萄時要先清洗后再除枝梗。 （ 3）發(fā)酵瓶排氣管要用曲頸瓶，不能用直管。 典例剖析 【 例 1】 下列關(guān)于制作果酒、果醋和腐乳的敘述，不合理的是（ ） A.在果酒發(fā)酵后期擰開瓶蓋的間隔時間可延長 B.條件適宜時醋酸菌可將葡萄汁中的糖分解成醋酸 C.果酒發(fā)酵過程中發(fā)酵液密度會逐漸減小

6、 D.將長滿毛霉的豆腐裝瓶腌制時，底層和近瓶口處需加大用鹽 量 解析：在果酒發(fā)酵后期，由于瓶中的營養(yǎng)物質(zhì)減少，單位時 間內(nèi)產(chǎn)生的 CO2的量減少，所以擰開瓶蓋的間隔時間可以延長， 故 A正確；在糖源、氧氣充足的條件下，醋酸菌可將葡萄汁中的 糖分解成醋酸，故 B正確；果酒發(fā)酵過程中，營養(yǎng)物質(zhì)消耗，并 且有水的生成，發(fā)酵液密度會逐漸減小，故 C正確；將長滿毛霉 的豆腐裝瓶腌制時，要分層加鹽，加鹽量要隨著層數(shù)的加高而 增加，近瓶口表面的鹽要鋪厚一些，但底層不需要大量用鹽， 故 D錯誤。 D 【 知識鏈接 】 亞硝酸鹽及其含量測定 （ 1）與人體健康的關(guān)系 在膳食中普遍存在，在人體內(nèi)以“過客”的形式隨

7、尿排 出，但當攝入總量較多時，可引起中毒或死亡。 亞硝酸鹽在一定條件下可轉(zhuǎn)化為致癌、致畸和致突變的 物質(zhì) 亞硝胺。 （ 2）含量的測定 原理：在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā) 生重氮化反應后，與 N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽結(jié)合形成玫瑰紅 色染料，通過目測比較，可大致估算其含量。 測定方法：配制溶液 制備標準顯色液 制備樣品處理 液 比色。 對應訓練 1.下列關(guān)于腐乳制作的描述，錯誤的是 （ ） A.在腐乳制作過程中必須要有能產(chǎn)生蛋白酶的微生物參與 B.含水量大于 85%的豆腐利于保持濕度，適宜制作腐乳 C.加鹽和加酒都能抑制微生物的生長 D.密封瓶口前最好將瓶口通過火焰，以防雜菌污染

8、解析：腐乳的制作原理是利用毛霉等微生物產(chǎn)生的蛋白 酶和脂肪酶，將豆腐中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成小分子的肽、 氨基酸和甘油、脂肪酸。一般說來，用含水量為 70%的豆腐 制作腐乳最為適宜，水分過多則腐乳不易成形，而且會影 響毛霉的有氧呼吸。 B 考點 2 發(fā)酵技術(shù)中的注意事項 考點精講 1.果酒和果醋制作的注意事項 （ 1）材料的選擇和處理 選擇新鮮的葡萄，榨汁前沖洗后去梗，以防葡萄汁流失及污 染。 （ 2）防止發(fā)酵液被污染 榨汁機要清洗干凈并晾干。 發(fā)酵瓶要洗凈并用 70%酒精消毒。 裝入葡萄汁后要封閉充氣口。 （ 3）發(fā)酵條件的控制 葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留約 1/3空間，目的是先讓酵母 菌進行有

9、氧呼吸快速繁殖，耗盡 O2后再進行酒精發(fā)酵；防止發(fā) 酵過程中產(chǎn)生的 CO2造成發(fā)酵液的溢出。 嚴格控制溫度： 18 25 利于酵母菌的酒精發(fā)酵； 30 35 利于醋酸菌的繁殖和醋酸發(fā)酵。 充氣：酒精發(fā)酵為無氧發(fā)酵，需封閉充氣口；醋酸發(fā)酵 為有氧發(fā)酵，需適時通過充氣口充氣。 （ 4）制作裝置（如圖所示） 各部位的作用 a.充氣口：在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵 進行充氣。 b.排氣口：排出酒精發(fā)酵時產(chǎn)生的 CO2； 用與排氣管相連的長而彎曲的膠管，可以有效阻止空氣 中微生物的進入，避免來自空氣的污染。 c.出料口：用來取樣。 該裝置的使用方法 使用該裝置制酒時，應該關(guān)閉充氣口；制醋時，應將充氣 口連接充

10、氣泵，通入氧氣。 2.腐乳制作的注意事項 （ 1）控制好材料的用量：對鹵湯、鹽和酒的用量需要嚴格控制。 酒的用量一般控制在 12%左右，可以抑制微生物的生長，又能 使腐乳具有獨特的風味。 鹽的用量要適中，濃度過低，不足以抑制微生物的生長，可能 導致豆乳腐敗變質(zhì)；濃度過高，會影響腐乳的口味。 （ 2）防止雜菌的污染 用來腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干凈后要用沸水消毒。 裝瓶時，操作要迅速小心。加入鹵湯后，要用膠條將瓶口密封。 密封時，最好將瓶口通過酒精燈的火焰，防止瓶口被污染。 （ 3）溫度：溫度影響菌絲的生長和代謝，若溫度過低，則菌絲 生長緩慢，不能進入豆腐塊的深層；若溫度過高，菌絲易老化和死 亡，

11、影響品質(zhì)。 （ 4）發(fā)酵時間：發(fā)酵時間影響生化反應速度及生化產(chǎn)物的量。 3.泡菜制作的注意事項 （ 1）材料的選擇和用量 蔬菜應新鮮，若放置時間過長，蔬菜中的硝酸鹽易被還原 成亞硝酸鹽。 清水和鹽的比例為 41 ，鹽水要煮沸后冷卻。煮沸有兩大 作用，一是除去水中的氧氣，二是殺滅鹽水中的其他細菌。 （ 2）防止雜菌污染：每次取樣用具要洗凈，要迅速封口。 （ 3）氧氣要求 泡菜壇要選擇透氣性差的容器，以創(chuàng)造無氧環(huán)境，有利于 乳酸菌發(fā)酵，防止蔬菜腐爛。 泡菜壇內(nèi)要注滿水，以保證乳酸菌發(fā)酵所需要的無氧環(huán)境， 并注意在發(fā)酵過程中經(jīng)常補水。 （ 4）溫度：發(fā)酵過程溫度控制在室溫即可，最好在 26 36 。

12、溫度過高，則易滋生雜菌；溫度過低，則發(fā)酵時間延 長。 典例剖析 【 例 2】 下列有關(guān)果酒發(fā)酵、果醋發(fā)酵、腐乳制作前期發(fā)酵的比 較，不正確的是 （ ） A.都可以使用自然界微生物作為菌種 B.發(fā)酵過程中必須盡可能防止雜菌污染 C.控制的發(fā)酵溫度、培養(yǎng)基成分有所不同 D.發(fā)酵的實質(zhì)都是微生物的無氧呼吸 解析：果酒發(fā)酵的前期，酵母菌進行的是有氧呼吸， 后期才進行無氧呼吸；果醋發(fā)酵利用的是醋酸菌的有氧 呼吸；腐乳制作利用的主要是毛霉等微生物的有氧呼吸。 D 【 技巧點撥 】 解題時應特別注意區(qū)分以下幾點 （ 1）異化作用類型。根據(jù)微生物對氧的需求不同，可分為好氧型（多 數(shù)細菌，大多數(shù)真菌等）、厭氧型

13、（乳酸菌，某些甲烷桿菌等）和兼性厭 氧型（如酵母菌）。 （ 2）適宜的溫度。如果溫度過高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期 會縮短，產(chǎn)量也會降低；溫度也能影響生物合成的途徑，這是因為生物合 成過程需要酶，酶的活性與溫度的高低有關(guān)；菌種吸收營養(yǎng)物質(zhì)一部分是 通過主動運輸完成的，需要呼吸作用提供能量，這也與溫度有關(guān)；菌體生 長和產(chǎn)物合成需要體內(nèi)旺盛的代謝作基礎，而用于生長繁殖和代謝產(chǎn)物生 成的酶不同，因此所需的最適宜的溫度也不一定相同。 （ 3）適宜的 pH。 pH能影響酶的活性，以及細胞膜的帶電荷狀況。細胞 膜的帶電荷狀況如果發(fā)生變化，膜的通透性也會改變，從而有可能影響微 生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及代

14、謝產(chǎn)物的分泌。此外， pH還會影響培養(yǎng)基中營 養(yǎng)物質(zhì)的分解等，應控制發(fā)酵液的 pH。但不同菌種在生長階段和合成產(chǎn)物 階段的最適 pH往往不同，需要分別加以控制。如多數(shù)細菌的最適 pH是 6.5 7.5，真菌為 5.0 6.0，放線菌為 7.5 8.5。 對應訓練 2.葡萄酒醇厚、濃郁，深受人們的喜愛。某同學嘗試使用罐頭 瓶在常溫下制作果酒，請根據(jù)其過程回答下列問題： （ 1）開始時向消過毒的罐頭瓶中加入新鮮的葡萄汁和酵母 菌，添加酵母菌的目的是 。 （ 2）葡萄汁裝入瓶中要留出大約 1/3的空間，這樣做的目的 是 。在以后的過程中，每隔 12小時左右將瓶蓋擰 松一次（不是打開瓶蓋），然后再擰緊

15、，這樣做的目的是 。 （ 3）加入的新鮮葡萄汁沒有進行過滅菌處理，但是在制出的 果酒中基本檢測不出酵母菌以外的雜菌，因為隨著發(fā)酵的 進行，發(fā)酵液 ，在這樣的環(huán)境中，酵母菌可以生 長，而其他雜菌的生長受到抑制。 答案：（ 1）酵母菌能進行無氧呼吸，分解葡萄汁中的葡萄糖生成 酒精 （ 2）使酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖 放掉發(fā)酵時產(chǎn)生的大量 CO2，同時盡量不讓氧氣進入瓶中 （ 3）缺氧、呈酸性，并且酒精度提高 解析：葡萄酒的制作利用的菌種是酵母菌，酵母菌是兼性厭氧微 生物，在有氧條件下進行有氧呼吸，在無氧條件下進行酒精發(fā)酵。新 鮮的葡萄汁中添加酵母菌的目的就是利用酵母菌進行無氧呼吸分解葡 萄汁中

16、的葡萄糖生成酒精。葡萄汁裝入瓶中要留出大約 1/3的空間， 這樣可保留部分氧氣，有利于開始時酵母菌進行有氧呼吸，大量繁殖。 每隔 12小時左右將瓶蓋擰松一次（不是打開瓶蓋），然后再擰緊，目 的是放掉發(fā)酵時產(chǎn)生的大量 CO2，同時盡量不讓氧氣進入瓶中。在缺 氧、呈酸性的發(fā)酵液中，酵母菌能大量繁殖，而絕大多數(shù)其他微生物 都因無法適應這一環(huán)境而使生長受到抑制。 1.下列有關(guān)乳酸菌代謝的敘述，正確的是 （ ） A.乳酸菌沒有細胞器，只能進行無氧呼吸 B.乳酸菌的蛋白質(zhì)合成在自身的核糖體上進行 C.乳酸菌的代謝終產(chǎn)物也是 CO2和 H2O D.乳酸菌的細胞壁與植物細胞壁的組成相同 解析：乳酸菌為原核生物

17、，其細胞內(nèi)除核糖體外不具有 其他細胞器，只能進行無氧呼吸，但蛋白質(zhì)的合成可在自 身的核糖體上進行，其代謝的終產(chǎn)物為乳酸。乳酸菌細胞 壁的組成是蛋白質(zhì)和糖類，而植物細胞壁的組成是纖維素 和果膠。 B 2.為了讓豆腐上更多更快地長出毛霉，所需的條件是 （ ） A.溫度為 15 18 ，干燥環(huán)境 B.溫度為 15 18 ，用水浸泡豆腐 C.溫度為 15 18 ，并保持一定濕度 D.溫度為 25 ，并保持一定濕度 解析：腐乳制作過程中發(fā)揮作用的微生物主要是毛霉， 其屬于真菌，毛霉生長的適宜溫度 15 18 ，并保持一 定的濕度。 C 3.葡萄發(fā)酵可產(chǎn)生葡萄酒，請利用相關(guān)的知識回答問題： （ 1）利用葡

18、萄制作葡萄酒的過程中，發(fā)揮作用的微生物是 。 （ 2）該微生物通過無氧呼吸可分解 ，產(chǎn)生的終產(chǎn) 物是 和 。 （ 3）甲、乙、丙三位同學將葡萄榨成汁后分別裝入相應的發(fā) 酵瓶中，在溫度等適宜的條件下進行發(fā)酵，如圖所示。發(fā) 酵過程中，每隔一段時間均需排氣一次。據(jù)圖分析，甲和 丙同學的操作有誤，其中甲同學的錯誤是 ，導致 發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象是 。丙同學的錯誤 是 ，導致發(fā)酵中出現(xiàn)的主要異常現(xiàn)象是 。 上述發(fā)酵過程結(jié)束后，甲、乙、丙同學實際得到的發(fā)酵產(chǎn) 品依次是 、 、 。 （ 4）在上述制作葡萄酒的過程中，假設乙同學的某一步驟操 作錯誤，導致發(fā)酵瓶瓶塞被沖開，則該錯誤操作是 。 答案：（ 1）

19、酵母菌 （ 2）葡萄糖 乙醇 CO2 （ 3）未夾 住發(fā)酵瓶的充氣管 發(fā)酵液從充氣管流出，發(fā)酵液變酸 瓶中 發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在瓶內(nèi)的管口 排氣時發(fā)酵液從排 氣管流出 葡萄醋（或果醋） 葡萄酒（或果酒） 葡萄酒 （或果酒） （ 4）未及時排氣 解析：（ 1）酵母菌無氧呼吸會產(chǎn)生酒精，因此可以利用酵 母菌釀酒；（ 2）酵母菌無氧呼吸會分解葡萄糖，產(chǎn)生酒精和二 氧化碳；（ 3）由圖可以看出，甲同學沒有夾住發(fā)酵瓶的充氣管， 會得到果醋；丙同學制作的瓶中發(fā)酵液過多，淹沒了排氣管在 瓶內(nèi)的管口，排氣時發(fā)酵液會從排氣管流出，但能得到果酒； 乙同學的操作是正確的；（ 4）若不及時排氣會導致發(fā)酵瓶瓶塞 被沖開。 返回